Księżyc jak zwierciadło

Dowody na istnienie życia we wszechświecie na razie naukowcy znaleźli jedynie na Ziemi. Poszukiwanie życia na naszej rodzimej planecie może się wydawać jakimś żartem, ale obserwacje, jakie zastosował międzynarodowy zespół naukowców, mogą doprowadzić do odkrycia życia w innym miejscu wszechświata. Wyniki badań publikuje dzisiejsze wydanie magazynu „Nature".

Widok przez lornetkę

– Wykorzystaliśmy sztuczkę zwaną obserwacjami światła popielatego Księżyca. Spojrzeliśmy na Ziemię, tak jakby była planetą pozasłoneczną – powiedział Michael Sterzik z ESO, główny autor pracy w „Nature". – Słońce oświetla Ziemię i jego światło jest odbijane z powrotem, trafiając na powierzchnię Księżyca. A powierzchnia Srebrnego Globu działa jak gigantyczne zwierciadło i z kolei odbija światło docierające od Ziemi – właśnie je obserwowaliśmy za pomocą Bardzo Dużego Teleskopu (VLT) w Europejskim Obserwatorium Południowym w Paranal w Chile.

Światło popielate można dostrzec gołym okiem, ale lepiej spojrzeć przez lornetkę. Najlepiej widać je, gdy Księżyc ma kształt sierpa, około trzech dni przed lub po nowiu. Na pozostałej części tarczy Księżyca poza jasnym sierpem widać wtedy poświatę odbitą od Ziemi.

Astronomowie analizowali światło popielate w poszukiwaniu wskaźników gazów w ziemskiej atmosferze, które mogą wskazywać na istnienie życia.

Metoda ta ustanawia Ziemię jako punkt do porównywania dla przyszłych poszukiwań życia poza Układem Słonecznym. W ziemskiej atmosferze głównymi gazami wytworzonymi biologicznie są tlen, ozon, metan i dwutlenek węgla. Ale mogą one występować również w atmosferach planet nieposiadających życia. Tym, co czyni je sygnaturami biologicznymi, jest jednoczesne występowanie w odpowiednich proporcjach, które można wytłumaczyć jedynie istnieniem życia.

Z odległej planety

Wskaźniki życia są trudne do wykrycia konwencjonalnymi metodami. Badacze zastosowali nowatorskie podejście. Zamiast analizować, jak jasne jest odbite światło w poszczególnych barwach, zbadali jego polaryzację. Technika ta zwana jest spektropolarymetrią. Sygnatury biologiczne były wyraźnie widoczne po spolaryzowaniu światła popielatego Księżyca.

– Światło dobiegające od odległej planety jest ukryte w blasku jej gwiazdy centralnej, przez co bardzo trudno je analizować – wyjaśnia Stefano Bagnulo z Armagh Observatory w Irlandii Północnej, współautor pracy. – To tak jakby próbować badać ziarenko pyłu umieszczone obok silnej żarówki. Ale światło odbite przez planetę jest spolaryzowane, natomiast gwiazdy – nie. Technika ta pomaga w rozróżnieniu słabego refleksu odbitego przez planetę od oślepiającego blasku gwiazdy.

Zespół naukowców przeanalizował zarówno kolor, jak i stopień polaryzacji światła pochodzącego od Ziemi. Po odbiciu od Księżyca wyglądało tak, jakby pochodziło od planety pozasłonecznej.

Gdy różne obszary Ziemi odbijały światło w kierunku Księżyca, naukowcom udało się dostrzec, że ziemska atmosfera jest zachmurzona, że część powierzchni planety jest pokryta oceanami oraz – co najistotniejsze – że istnieje na niej roślinność. Możliwe było nawet dostrzeżenie zmian w pokrywie chmur i ilości roślinności.

– Poszukiwania życia poza Układem Słonecznym zależą od dwóch czynników: po pierwsze, czy takie życie w ogóle istnieje, a po drugie, czy posiadamy techniczne możliwości wykrycia go – dodaje Enric Palle z Instituto de Astrofisica de Canarias na Teneryfie, w Hiszpanii. – Nasza praca jest ważnym krokiem w kierunku uzyskania takich możliwości.