Ученые изучали, как определить копию нашей планеты в отдаленных уголках космоса.
В ходе эксперимента «землю» поместили в другую звездную систему и обнаружили, что изменения яркости во время вращения вокруг оси и движения по орбите выдавали бы важный признак: этот мир окружён облаками.
Согласно базе данных В настоящее время известно примерно 5800 экзопланет, открытых с помощью Калифорнийского технологического института (Caltech). Несколько сотен из них представляют собой каменистые планеты, подобные Земле. Несмотря на это, их может быть много в космосе, просто обнаружить такие малые планеты телескопами сложнее, чем газовые гиганты.
Также пока ни у одной из известных «копий Земли» не подтверждено наличие атмосферы. Её существование предполагают лишь у некоторых планет: например, у Проксимы Центавра b возле ближайшей к Солнцу звезды и некоторых планет системы TRAPPIST-1, которая расположена в 39 световых годах от нас.
Недавно астрономы из США и Индии изучали, как выглядела бы Земля при виде с далекой экзопланеты. Учёные провели моделирование «экзо-Земли» и опубликовали результаты в статье. опубликованной на сервере препринтов arXiv.
Исследователи считают, что наблюдателей привлекла бы сильная изменчивость яркости планеты. Причина — Земля покрыта облаками. Облака составляют около 60 процентов поверхности и состоят из водяного пара, у них высокое альбедо — отражательная способность: в пять-семь раз выше, чем у океанов. Потому яркость планеты в видимом диапазоне может меняться на 75 процентов. Это означает, что «Земля» может становиться то на три четверти ярче, то на столько же тусклее в зависимости от облачного покрова.
В зависимости от времени года и суток облачность на Земле изменяется. В северном полушарии летом облаков больше, чем зимой. При наблюдении Земли как экзопланеты можно было бы заметить изменение её яркости в течение года. Такая изменчивость может указывать на наличие атмосферы подобной земной.
Облака усиливают спектральные признаки, указывающие на присутствие воды, озона и молекулярного кислорода в атмосфере. Кислород, являясь биомаркером, может свидетельствовать о фотосинтезе на планете.
Есть нюанс — высота облаков. При высоте в двух-трех километрах облака усиливают сигнал от газов, рассеянных над ними. Высокие же облака (в 8-12 километров) наоборот, закрывают собой нижние воздушные слои и затрудняют изучение состава атмосферы.
Исследователи считают, что полученные данные будут полезны при анализе информации, которую отправит недавно задуманный космический телескоп Habitable Worlds Observatory (HWO). Его запуск запланирован на 2040-е годы, а оснастят лучшими инструментами для наблюдения экзопланет и изучения их атмосфер.