Попелясте світіння Місяця підкаже, як знаходити позаземне життя
На цій фотографії поєднані яскрава сторона Місяця, освітлена прямими сонячними променями, і темна сторона, підсвічена світлом Землі. Яскраву сторону астрономи Сонячної обсерваторії Біг-Бера фотографували через світлофільтр, так як вона, як правило, в 10 000 разів яскравіше. Earthshine Project, BBSO
Мешканцям землі важко усвідомити, наскільки яскраво наша планета світилася б на нічному небі. Один з небагатьох непрямих ознак - попелясте світіння Місяця. Коли від неї видно лише тонкий серп незадовго до молодика або незабаром після нього, і цей тонкий серп світить в темному нічному небі, що можливо лише в ті півгодини-годину між заходом Сонця і заходом Місяця в першій чверті, або між сходом Місяця в першій чверті і сходом Сонця. Затінена частина диска нашого супутника, куди не потрапляють прямі сонячні промені, світиться рівним попелястим світлом, природа якого здавалася незбагненною нашим предкам.
Та давня загадка давно вже вирішена - як виникає попелясте світіння, 500 років тому пояснив Леонардо да Вінчі. Однак тепер з'ясовується, що відбитий Місяцем земне світло може бути використаний несподіваним чином. Наприклад, оскільки відомо, як змінює поверхню Місяця прямі сонячні промені, можна розрахувати на комп'ютері, як виглядає з Місяця Земля, знаючи спектр попелястого світіння і його поляризацію. Взагалі кажучи, сонячне світло не поляризоване - це означає, що промені, в ньому присутні, поляризовані по-різному. При проходження через земну атмосферу і відображенні від земної поверхні вони поглинаються в різній мірі.
Такий побачили Землю висадилися на місячній поверхні астронавти Аполлон-11. Її кутові розміри в чотири рази перевершили кутові розміри Сонця, а яскравість виявилася в 50 разів більше, ніж яскравість місячного диска, видимого з землі. NASA
Ця інформація може використовуватися, наприклад, для того, щоб оцінювати, за рахунок чого світло нагріває землю. Ідеально прозора атмосфера взагалі нічого б не поглинала і нагрівалася б виключно земною поверхнею. Коли вона стає каламутною - наприклад, через збільшення вмісту в ній водяної пари, - сонячне світло нагріває її вже в кожної її всюди, і, отже, швидше. Стеження з землі за змінами попелястого світла дозволяє визначати, як змінюється земний клімат.
В спектрі випромінювання зірки при проходженні через атмосферу екзопланети з'являються чорні лінії, відповідні рівням поглинання атома натрію. Малюнок A. Feild, STScI
Оптимізм Монтаньєс-Родрігес розділяє керівник програми NASA «Навігатор» Уеслі Трауб (Wesley Traub). Головне завдання цієї програми - пошук планет за межами Сонячної системи. За допомогою чисельного моделювання дослідницька група Уеслі Траубе з'ясувала, як змінювався спектр відбитого Землею світла з плином часу. «На ранніх етапах земної історії в інфрачервоній частині спектра можна було чітко спостерігати лінії поглинання вуглекислого газу, - пояснив він. - А потім, у міру розвитку життя, стало різко збільшуватися інтенсивність ліній кисню у видимій частині спектру. Якщо ми коли-небудь виявимо щось подібне в спектрах випромінювання, відбитого планетами за межами Сонячної системи, у нас будуть підстави припустити наявність життя на них ».
Передбачається, що обговорювана проблема стане однією з тих завдань, які будуть вирішуватися на новому телескопі з апертурою 1,6 м. Його відкриття очікується в майбутньому році в Сонячній обсерваторії, розташованої в каліфорнійському місті Біг-Бер. Протягом останніх десяти років ця обсерваторія входить до складу підрозділів NJIT.
Нові технології, що застосовувалися при створенні цього телескопа дозволять досліджувати дуже слабке світло дуже віддалених космічних об'єктів і виявити в ньому характерні ознаки присутності живих організмів. Це важке завдання. Світло зірки буде в мільярди разів яскравіше світла її крихітного супутника, але недавні експерименти в Лабораторії реактивного руху NASA, в якій до самого останнього часу працював Уеслі Трауб, показують, що чутливість астрономічного обладнання наближається до необхідного рівня. Крім того, новий проект передбачає створення двох космічних обсерваторій, які будуть займатися пошуком і вивченням планет, схожих за розмірами із Землею і обертаються навколо своїх зірок на відстані, при якому на них може існувати вода в рідкому вигляді, необхідна для появи життя.
Близько тридцяти років тому астрофізики зійшлися на думці, що положення Сонячної системи в галактиці і Землі в Сонячній системі абсолютно унікальні у Всесвіті. Імовірність того, що вони повторяться десь на такій близькій відстані від Сонця і що позаземне життя можна буде виявити, зникаюче мала. Ми повинні поступово привчати себе до думки про повній самоті. Але минув час, колишньої оптимізм повернувся і світове наукове співтовариство з новою енергією взявся за пошуки сусідів.