GALILEO netoli Jupiterio Io palydovo. Automobilis atvyko į planetą 1995 m. Gruodžio 7 d. Ir nusileido 2003 m. Rugsėjo 21 d. Paveikslėlyje parodyta, kad antena yra visiškai įdiegta, nors iš tikrųjų ji niekada nebuvo.
1990 m. Gruodžio 8 d. „Galileo“ erdvėlaivis buvo paleistas iš Žemės į Jupiterį. Jis distancavo 960 km, išlaikydamas savo instrumentus sąžiningai ir palaikydamas nuolatinį ryšį. Jis surinko duomenis, įskaitant mūsų planetą.
Bet ką jis galėjo sugauti tokiu atstumu? Ar gyvenimas, augmenija, proto ženklai buvo matomi? Šiuos klausimus 1993 m. Iškėlė Karl Sagan. Rezultatai parodė, kad prietaisas užregistravo didžiulę informaciją, patvirtinančią gyvenimą mūsų planetoje. Taigi, bet kokia kita forma, jei ji eina per pakankamą atstumą, pastebės tą patį.
Buvo daug informacijos: daug paviršinio vandens, deguonies, metano, ozono, radijo signalų ir pan. Tačiau Saganas sutelkė dėmesį į galingą beveik infraraudonųjų spindulių spalvos atspindį antžeminiame spektre. „Raudonasis kraštas“ rodo „šviesos priėmimo pigmento fotosintezės sistemoje“ buvimą. Kitaip tariant, mes gavome augalijos parašą. Tai reiškia, kad zondai, tokie kaip „Galileo“, turėtų lengvai rasti visus šiuos ženklus ant kitų objektų, jei jie, žinoma, yra.
Bet čia buvo apie kilometrus, o mes planuojame ištirti tolimus šviesos metus. Ar tokiomis sąlygomis būtų galima pastebėti raudoną kraštą? Mokslininkai yra suinteresuoti atsakyti į šį klausimą.
Pilar Montanes-Rodriguez iš Big Bear Saulės observatorijos
Kai ieškote planetų su gyvenimo ženklais, svarbu suprasti, ko ieškoti. Pilar Montanes-Rodriguez dėmesys skiriamas atmosferos dujų buvimui. Būtina nustatyti tokius junginius kaip deguonis ir metanas, deguonis ir vanduo, ozonas ir anglies dioksidas. Tačiau tai rodo tik tai, kad mūsų planetoje egzistavo mikrobų formos prieš milijardus metų iki daugiakampių organizmų atsiradimo. Ką sudėtingiau rasti (augalus) yra daug sunkiau. Tam reikia pasikliauti raudonu kraštu. Bet ar tai galima atskleisti?
Mėnesio šviesoje
Mokslininkas, tyręs planetų spektrinius parašus, neturi didelio pasirinkimo objektų. Sagan, Palle ir Montanes-Rodriguez sutelkė dėmesį į labiausiai tyrinėtą planetą - Žemę. Atrodo, kad tokia turtinga istorija užduotis turėtų būti paprasta. Galų gale, jei „Galileo“ tai padarys dideliu atstumu, orbitiniai palydovai gali pateikti mums informaciją bent jau kiekvieną dieną. Gerai? Ne, jie to nedarys.
Esmė yra ta, kad egzoplanetų tyrimas skiriasi nuo artimų objektų peržiūros. Prietaisas, skrendantis 1000 km atstumu, gali pažvelgti į geografines ypatybes ir galingą raudoną kraštą vietose su augmenija (pvz., Amazonės miškai). Bet virš vandenynų ar dykumų kraštas neparodė. Tas pats pasakytina ir apie orbitinius palydovus, fiksuotus skirtinguose regionuose.
Kai kalbama apie eksoplanetus, atstumas apsunkina dalykus. Mes galime ne tik suprasti, kur yra vandenynų, dykumų ir augmenijos plotai, bet ir išsiaiškinti, ar jie apskritai egzistuoja. Mūsų rankose turime tik bendrą spektrą, taigi raudonasis kraštas nebus sutelktas į taškus, bet praskiedžiamas. O gal jis visai neatsiranda?
Žemė šviečia
Jei palydovai ir erdvėlaiviai negali matuoti integruoto žemės spektro, kaip tai gauti? Nuo žemiškosios šviesos. Jūs žinote, kad Mėnulis keičia savo išvaizdą. Šviesiąją dalį apšviečia saulė, o tamsoje yra šešėlis. Tačiau ji vis dar visiškai neišnyksta, bet skleidžia silpną šviesą, atspindėtą iš Žemės. Tai yra sausumos spinduliavimas. Jei tiesioginis stebėjimas seka šviesą, atspindėtą iš tam tikrų vietovių, tada visas pasaulis rodo šviesos amalgamą iš pusės žemės paviršiaus. Kadangi pagrindą sudaro vienas spektras, žemė šviečia idealiu vaizdu, kaip mūsų planetą matys tolimas stebėtojas.
Raudonojo krašto medžioklė
Mokslininkai nesitikėjo, kad bus pasiekta proveržio ar kai kurių svaiginančių rezultatų. 2003 m. Lapkričio 19 d. Naktį jie naudojo 60 colių Palomaro observatorijos teleskopą ir didelio tikslumo spektrometrą, kad įrašytų Žemės spinduliavimo spektrą. Tuo metu jie nepastebėjo reikšmingo signalo padidėjimo, paaiškindami debesų sluoksnio gedimą. Tiesa ta, kad debesys turi savybių, atspindinčių ir užstrigusių žaliųjų zonų signalus.
Žemės regionai, atspindintys aurorą įvairiais laikais 2003 m. Lapkričio 19 d
Jei norite patvirtinti, kad „šuolis“, „Palle“ ir „Montanes-Rodriguez“ nusprendė palyginti duomenis su faktiniu debesų aprėpties ir žaliosios aprėpties duomenimis. Tai padėjo sukurti kompiuterio modelį, kuris apjungia atspindėtą skirtingų regionų šviesą. Ji tiksliai prognozavo žemės paviršiaus spektrą.
Tai parodė, kad jie gali parodyti spektrą bet kurią naktį, jei yra informacijos apie debesų dangą. Gavę tokį galingą įrankį, mokslininkai galėtų apsvarstyti problemą iš kitos pusės. Raudonasis kraštas buvo vos pastebimas, tačiau tai nereiškia, kad augalijos paieškos metodas buvo nenaudingas. Gal yra sąlygų, kuriomis signalas pastebimas geriau?
Pirmas dalykas, kuris ateina į galvą, yra stebėti naktį, kai dangus yra aiškus. Bet čia susidursime su klaida. Debesys visada dengia apie 60% paviršiaus. Tai reiškia, kad jos debesys visada bus vienodi. Kokia turėtų būti ideali diena ieškoti?
Trys žemės blizgesio dienos Žemiau pateikiamos žemės šviesos procentinės dalys planetos plotams, kurie yra drumstūs ir padengti augalija, paimti trimis skirtingomis dienomis. Mėlyna linija (2003 m. Lapkričio 19 d.) - 40% paviršiaus buvo atsakinga už spindinčio, juodos ir raudonos spalvos sukūrimą (2002 m. Gruodžio 19 d. Ir 2003 m. Gruodžio 7 d.). Trys smailės (iš kairės į dešinę): Azija, Afrika ir Pietų Amerika. Siekiant tiksliai nustatyti, mokslininkai nusprendė kasdien modeluoti Žemės spektrą. Paaiškėjo, kad 2002 m. Gruodžio 19 d. Ir 2003 m. Gruodžio 7 d. Buvo ryškūs raudonojo krašto svyravimai per dieną. Signalas pasirodė ir dingo tris kartus. Mokslininkai stebėjo laiką ir suprato, kad žirgų lenktynės pasirodė, kai regionai, kurie labiausiai prisidėjo prie šio proceso, apėmė daug augalų. Priemonė atrodė beprotiška, bandydama nurodyti gyvybės formų buvimą.
Tad kodėl pirmojo nakties signalas buvo silpnas? Čia turime atsižvelgti į tai, kad šiame procese dalyvaujančios teritorijos dydis gali labai pasikeisti. Stebėdami Mėnulį matome jo pokyčius (saulės šviesa). Jei stebėjote Žemę iš palydovo, jūs turėtumėte pastebėti tą patį poveikį. Žinoma, tik šviesios sritys padeda sukurti spindesį. Jie gali būti neįtikėtinai siauri ir silpni, arba jie gali padengti pusę planetos, kai ji šviečia. Pasirodo, kad mūsų planetos akimirkos buvo „gyvos“ su gyvenimu, ir buvo pilnos tylos dienos.
Nepamirškime, kad šviesos ekspozicija gali nukristi zonose, kuriose yra vandenynų, sausumos arba tankiai uždengtos debesys, todėl poveikis ne visada pastebimas ir radikaliai skiriasi. Pasirodo, kad raudonasis kraštas paprasčiausiai sugeria šiuos veiksnius.
Žemės spinduliavimo ir raudonojo krašto spektras Juoda linija atspindi spektrą 2006 m. Lapkričio 19 d. Žalioji kompiuterinė spektro imitacija tą pačią dieną (aišku, kad jie susilieja). Raudonasis spektrinio albedo modelis 2003 m. Gruodžio 7 d. Raudonasis kraštas rodomas linijos nuolydžiu.
Mokslininkai rado raktą, ty ploną spragą. Mūsų planeta sukasi, taigi, jei didelė dalis šviesos matoma per Ameriką, atsispindėtų į mėnulį, tai bus pažymėta virš žemyno, o ne vandenynas. Tai reiškia, kad augalijos zonos su raudonu krašto signalu turėtų būti lengvai išdėstytos ir nesutampa su dykumos šviesa. Tas pats pasakytina apie debesis. Debesų sritys vis dar prisideda prie tam tikros šviesos. Tačiau, jei komponentą sudaro siauras tarpas, viskas pasikeičia. Kartais šis atotrūkis bus padengtas debesimis, tačiau tada jis vis tiek pateks į teritoriją, kurioje nėra „trukdžių“ ir pasižymi augmenija.
Tai reiškia, kad siunčiame nuskaitymo spindulį į besisukančią žemę. Ji peržengs visas žalias vietas ir tam tikru metu gausime signalus iš raudonojo krašto. Bet ant žemės ir vandenynų jis nutils. Tai įrodo kontaktų su Azija, Afrika ir Pietų Amerika datos.
Tačiau mūsų planeta nėra geriausias mokslinių tyrimų pavyzdys. Galų gale, mes dažniausiai dengiame vandeniu, todėl jūs galite naudoti tik siaurą juostą, kad galėtumėte ieškoti, ir laukti, kol atitiks reikalavimus.
Žemės spinduliavimo skyriai (lapkričio 19 ir gruodžio 7 d.) Lapkričio 19 d. Pirmuoju atveju tik 15% teritorijos uždengta augmenija, o antroje - 48%.
Kitoms planetoms
Kaip tai padeda ieškant kitų planetų? Na, nuo pat pradžių atrodo, kad nieko. Mūsų atveju mes pereiname iš Žemės savybių, Mėnulio ir Saulės padėties. Būsimos misijos turės ieškoti atspindžių iš konkrečios planetos, o ne hipotetinio palydovo. Tai bus labai sudėtingas procesas, ypač dėl to, kad mūsų pasaulis yra unikalus atvejis, nes neįmanoma gauti šviesos atspindžio iš palydovo į kitus objektus.
Tačiau Montanes-Rodriguez nesutinka su tuo. Eksoplanetai turi fazių, panašių į tai, ką matome, žiūrėdami į mėnulį. Kai planeta juda į priešingą žvaigždės pusę, tai atrodo visiškai užbaigta. Jis taip pat sukasi, todėl pasiekia tašką, kur jis yra arčiau. Bet ji gali pasislėpti už žvaigždės, išardydama tik šviesos juostą. Pasirinkę tinkamą dieną, galite nuskaityti planetą ir surasti raudoną kraštą.
Mėnulis ir eksoplanetai matome, kad mėnulis keičia formą, priklausomai nuo fazių. Tai gali būti taikoma kitoms planetoms. Būtina ieškoti raudono krašto, kai jis yra „naujas“, ir matome tik siaurą juostą.
Kaip visada, mokslininkai mums siūlo geras naujienas ir blogus. Pradėkime nuo neigiamo. Norėdami rasti raudoną kraštą tolimoje planetoje, reikia pažvelgti į ją ties linija, artima jos orbitos kelio plokštumai. Jei jis bus atmestas, mes tiesiog nematysime „fazės“. Bet net ir idealiomis sąlygomis pastebime kraštą planetos silpnumo momentu. Taip atsitinka, kai ji yra arti žvaigždės. Tačiau tai sukelia sunkumų, nes būtina atskirti pačios žvaigždės šviesą. Todėl jums reikės 10 kartų jautresnės įrangos nei šiuolaikinės.
Tačiau yra gerų naujienų. Raudonas kraštas gali būti rastas, jei žinome tikslią vietą. Dabar mes neturime jokių priemonių, tačiau ateityje šis metodas bus naudingas. Ir tada mes suprasime, kad ne tik Visatoje ir kitur yra augmenija, vanduo ir galbūt racionalios gyvenimo formos.
