Моделирование показало, что Экстремально Большой Телескоп (ELT) может обнаружить признаки жизни на Проксиме Центавра всего за 10 часов!
Экстремально большой телескоп (ELT), который в настоящее время строится на севере Чили, предоставит нам лучший взгляд на Млечный Путь, чем любой наземный телескоп до него. Трудно переоценить, насколько большим он будет.
Основное зеркало ELT будет иметь эффективный диаметр 39 метров. Он будет собирать больше света, чем предыдущие телескопы, в десять раз! А так же предоставит изображения в 16 раз четче, чем у телескопа Хаббл. Начало работы телескопа запланирован на 2028 год, и результаты могут начать поступать буквально за одну ночь, как показывает недавнее исследование, опубликованное на сервере препринтов arXiv.
Одной из самых мощных функций ELT будет возможность захватывать слабые атмосферные спектры из атмосфер экзопланет. Это обычно происходит, когда планета проходит перед своей звездой и Землей. Небольшая часть света звезды проходит через атмосферу планеты, чтобы достичь нас, и, анализируя спектры поглощения, мы можем определить молекулы, содержащиеся в атмосфере планеты, такие как вода, углекислый газ и кислород. Космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST) собрал данные о нескольких атмосферах экзопланет, например.
Но иногда данные о транзитах, которые мы можем собрать, оказываются неубедительными. Например, когда JWST искал атмосферы на планетах системы TRAPPIST-1, казалось, что планеты b и c не имеют атмосферы, но данные недостаточно сильны, чтобы исключить наличие атмосфер. Возможно, существуют тонкие атмосферы с спектральными линиями, слишком слабыми для наблюдения JWST. Большая чувствительность ELT должна помочь решить этот вопрос.
Что еще более захватывающе, ELT должен иметь возможность собирать спектры не только экзопланет, которые проходят перед своей звездой, но и от не транзитных экзопланет через отраженный свет звезды. Чтобы определить, насколько мощным будет ELT, это новое исследование смоделировало результаты для нескольких сценариев.
Исследователи сосредоточились на планетах, вращающихся вокруг ближайших красных карликов, поскольку это наиболее распространенные типы экзопланет, и рассмотрели четыре тестовых случая: неиндустриальную Землю, богатую водой и фотосинтезирующими растениями, раннюю архейскую Землю, где жизнь только начинает развиваться, землеподобный мир, где океаны испарились, подобно Марсу или Венере, и предбиотическую Землю, способную к жизни, но без жизни. Для сравнения команда также рассмотрела миры размером с Нептун, которые должны иметь значительно более толстые атмосферы.
Идея заключалась в том, чтобы выяснить, сможет ли ELT различать разные землеподобные миры, и что более важно, могут ли данные ввести нас в заблуждение, приводя к ложноположительным или ложноотрицательным результатам. То есть, может ли безжизненный мир казаться живым, или живой мир казаться бесплодным.
На основе своих симуляций авторы пришли к выводу, что мы должны быть в состоянии четко и точно различать близкие звездные системы. Для ближайшей звезды, Проксимы Центавра, мы могли бы обнаружить жизнь на землеподобном мире всего за 10 часов наблюдений. Для мира размером с Нептун ELT сможет захватить планетарные спектры примерно за час.
Таким образом, кажется, что если жизнь существует в ближайшей звездной системе, ELT должен быть в состоянии ее обнаружить. Ответ на, возможно, самый великий вопрос в истории человечества может быть найден всего через несколько лет.