Student World

***tisková zpráva Evropské jižní observatoře 10/2012

Při pozorování Měsíce pomocí dalekohledu VLT astronomové objevili důkazy o existenci života ve vesmíru – konkrétně na planetě Zemi. Nalezení života na naší domovské planetě vypadá jako triviální pozorování, ale nový postup mezinárodního týmu astronomů může v budoucnu přinést objev života kdekoli ve vesmíru. Práce je popsána v článku, který vyšel 1. března 2012 v odborném časopise Nature.

„Při našem experimentu jsme využili malý trik: pozorovali jsme popelavý svit Měsíce a dívali se na Zemi, jako kdyby byla neznámou exoplanetou,“ říká Michael Sterzik (ESO), vedoucí autor článku [1]. „Země odráží část slunečního světla a toto záření dopadá na povrch Měsíce. Ten zafunguje jako obři zrcadlo, které světlo Země odrazí zpět k nám – a právě toto dvakrát odražené záření jsme sledovali pomocí dalekohledu VLT“.

Ve slabém popelavém svitu Měsíce astronomové hledali stopy, například určité kombinace plynů v zemské atmosféře [2], které jsou známkami prozrazujícími přítomnost organického života. Díky této metodě se planeta Země stává měřítkem pro budoucí hledání života na planetách mimo Sluneční soustavu.

Stopy života (biosignatury) se konvenčními metodami hledají velmi obtížně. Členové tohoto týmu však představili nový citlivější postup. Kromě spektrální analýzy, změn intenzity odraženého světla v závislosti na jeho barvě, měřili také jeho polarizaci [3]. Tento postup je znám jako spektropolarimetrie. Použitím této metody při sledování popelavého svitu pomocí dalekohledu VLT se známky života v odraženém světle naší planety projevily velmi nápadně.

Spoluautor studie Stefano Bagnulo (Armagh Observatory, Severní Irsko, UK) vysvětluje výhody této metody: „Světlo vzdálené exoplanety je překryto pronikavou září mateřské hvězdy, a je tedy velmi obtížné jej pozorovat – je to jako když se snažíte zkoumat zrníčko prachu na povrchu silné žárovky. Ale světlo odražené od planety je navíc polarizováno, zatímco původní záření, pocházející přímo z mateřské hvězdy, není. Polarimetrické metody nám tedy mohou pomoci oddělit slabé odražené světlo planety od intenzivního hvězdného záření.“

Členové týmu zkoumali jak barvu (spektrum), tak i stupeň polarizace světla Země po odrazu od měsíčního povrchu, stejně, jako kdyby zkoumali světlo přicházející od exoplanety. Podařilo se jim odhalit, že se v atmosféře Země vyskytuje oblačnost, že část povrchu je pokryta oceány a – co je velmi podstatné – že na planetě je přítomná vegetace. Dokonce byly naměřeny změny v množství oblačnosti a vegetace v různých fázích měření, neboť v daném okamžiku odrážela světlo k Měsíci jiná část povrchu planety Země.

„Nalezení života mimo Sluneční soustavu záleží na dvou faktorech: za prvé, jestli vůbec existuje, a za druhé, na našich schopnostech jej odhalit,“ dodává spoluautor článku Enric Palle (Instituto de Astrofisica de Canarias, Tenerife, Španělsko). „A naše práce je důležitým krokem k získání této schopnosti.“

„Spektropolarimetrie nám může s určitostí říci, zda někde ve vesmíru vznikl jednoduchý rostlinný život založený na procesu fotosyntézy,“ uzavírá Sterzik. „Rozhodně však nehledáme malé zelené mužíčky nebo známky inteligentního života.“

Příští generace dalekohledů jako E-ELT (European Extremely Large Telescope) by měla být schopná dát mimořádně důležitou odpověď na otázku, zda je Země jedinou nositelkou života v rozlehlém vesmíru.

Převzato ze stránek Hvězdárny Valašské Meziříčí

Poznámky

[1] Popelavý svit Měsíce je možné pozorovat pouhým okem, ale velmi působivý je při pohledu malým dalekohledem. Nejlépe je viditelný při malé fázi Měsíce, asi tři dny před novem i po novu. Společně s jasným srpkem Měsíce je pozorovatelný i zbytek přivrácené strany, která je slabě osvětlena jasně zářící Zemí.  

[2] Hlavními plyny v zemské atmosféře produkovanými díky přítomnosti živých organismů jsou kyslík, ozón, metan a oxid uhličitý. Všechny ale mohou vznikat v atmosféře přirozeně i nebiologickou cestou. Podstatou biosignatur je současná přítomnost těchto plynů pouze v množstvích, která jsou slučitelná s přítomností života. Pokud by život náhle zanikl a dále kontinuálně nedoplňoval tyto plyny, došlo by k rekombinaci či reakci s jinými složkami. Některé by tedy rychle zanikly a charakteristická biosignatura by se vytratila společně s nimi. 

[3] Je-li světlo polarizováno, komponenty elektrického a magnetického pole mají specifickou orientaci. U světla nepolarizovaného je orientace náhodná a nemá žádný preferovaný směr. Jevu využívají některé druhy 3D projekce: snímky s rozdílnou polarizací jsou pomocí polarizačních filtrů v brýlích posílány do jednoho či druhého oka. Měření polarizace bylo v této práci provedeno pomocí speciálního módu přístroje FORS2 na dalekohledu VLT.  

autor Jiří Srba