Przejdź do treści

Ewolucja Ziemi wykorzystana jako przewodnik w polowaniu na egzoplanety

img

Astronomowie z Cornell University stworzyli pięć modeli reprezentujących kluczowe punkty z ewolucji naszej planety, takie jak chemiczne migawki z epok geologicznych Ziemi.

Wykorzystują je w nadchodzącej nowej erze potężnych teleskopów jako widmowe szablony w polowaniu na planety podobne do Ziemi znajdujące się w odległych układach słonecznych.

Nowa generacja zarówno kosmicznych, jak i naziemnych teleskopów w połączeniu z tymi modelami pozwoli naukowcom zidentyfikować planety takie jak nasza Ziemia krążące w odległości od 50 do 100 lat świetlnych od nas.

Nasza planeta stała się jak klucz dla astronomów, którzy modelowali pięć różnych epok Ziemi, aby stworzyć szablon i odpowiedzieć na pytanie: w jaki sposób mogą scharakteryzować potencjalną egzo-Ziemię od młodej prebiotycznej Ziemi po nasz współczesny świat. Modele pozwalają również zbadać, w którym momencie ewolucji Ziemi odległy obserwator może zidentyfikować życie na „błękitnych kropkach” i innych podobnych światach.

Zespół stworzył modele atmosferyczne, które pasują do Ziemi sprzed 3,9 mld lat, gdy dwutlenek węgla gęsto pokrywał młodą planetę. Drugi model przedstawia planetę wolną od tlenu sprzed 3,5 mld lat. Trzy inne modele ukazują wzrost zawartości tlenu w atmosferze od stężenia 0,2% do współczesnego poziomu 21%.

Nasza Ziemia i powietrze, którym oddychamy, zmieniły się drastycznie od czasu jej powstania 4,5 mld lat temu. Po raz pierwszy naukowcy poruszyli kwestię dotyczącą tego, w jaki sposób astronomowie próbujący znaleźć światy takie jak nasz mogą dostrzec zarówno młode, jak i współczesne ziemiopodobne planety w zjawiskach tranzytów, przy wykorzystaniu historii Ziemi jako szablon.

Linia czasowa wzrostu tlenu i jego obfitości w historii Ziemi nie jest jasna. Jeżeli astronomowie będą w stanie znaleźć egzoplanety o zawartości blisko 1% obecnego poziomu tlenu na Ziemi, zaczną znajdować wyłaniającą się nową biologię, ozon i metan – i mogą ją dopasować do ziemskiego szablonu.

Przy skorzystaniu z przyszłych teleskopów – takich jak Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba, który ma wystartować w marcu 2021 r. lub z Ekstremalnie Dużego Teleskopu w Chile, którego pierwsze światło zaplanowane jest na 2025 r. – astronomowie będą mogli obserwować, jak planeta przechodzi przed tarczą swojej macierzystej gwiazdy i ukazuje swoją atmosferę.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Więcej:
Earth’s own evolution used as guide to hunt exoplanets

High-resolution Transmission Spectra of Earth Through Geological Time

Źródło: Cornell University