Komunikat prasowy

VLT odnajduje życie na Ziemi

Obserwując Księżyc

29 lutego 2012

Dzięki obserwacjom Księżyca za pomocą Bardzo Dużego Teleskopu (VLT), należącego do ESO, astronomowie znaleźli dowody na istnienia życia we Wszechświecie – na Ziemi. Poszukiwanie życia na naszej rodzinnej planecie może wydawać się trywialnym zadaniem, ale nowatorskie podejście międzynarodowego zespołu naukowców może w przyszłości doprowadzić od odkrycia życia w innym miejscu Wszechświata. Wyniki badań zostały opisane w artykule, który ukaże się 1 marca 2012 r. w czasopiśmie „Nature”.

„Wykorzystaliśmy sztuczkę zwaną obserwacjami światła popielatego Księżyca, aby spojrzeć na Ziemię tak jakby była planetą pozasłoneczną” mówi Michael Sterzik (ESO), główny autor publikacji [1]. „Słońce oświetla Ziemię i jego światło jest odbijane z powrotem, trafiając na powierzchnię Księżyca. Powierzchnia Księżyca działa jak gigantyczne zwierciadło i z powrotem odbija światło docierające od Ziemi – właśnie je obserwowaliśmy za pomocą VLT”.

Astronomowie analizowali słabe światło popielate w poszukiwaniu wskaźników takich jak pewne kombinacje gazów w ziemskiej atmosferze [2], które mogą wskazywać na istnienie życia organicznego. Metoda ta ustanawia Ziemię jako punkt porównania dla przyszłych poszukiwać życia na planetach poza Układem Słonecznym.

Wskaźniki życia, albo sygnatury biologiczne, są trudne do wykrycia konwencjonalnymi metodami, ale zespół zastosował nowatorskie podejście, które jest bardziej czułe. Zamiast analizować jak jasne jest odbite światło w poszczególnych barwach, naukowcy zbadali za pomocą VLT polaryzację światła [3]. Technika ta zwana jest spektropolarymetrią. Sygnatury biologiczne w odbitym świetle ukazały się bardzo wyraźnie po jej zastosowaniu do światła popielatego Księżyca obserwowanego teleskopem VLT.

Stefano Bagnulo (Armagh Observatory, Irlandia Północna, Wielka Brytania), współautor pracy, wyjaśnia uzyskane korzyści: „Światło od odległej egzoplanety jest ukryte w blasku jego gwiazdy centralnej, przez co bardzo trudno się je analizuje – to tak jakby próbować zbadać ziarenko pyłu umieszczone obok silnej żarówki. Ale światło odbite przez planetę jest spolaryzowane, natomiast światło od gwiazdy – nie. Zatem techniki polarymetryczne pomagają nam w rozróżnieniu słabego światła odbitego przez egzoplanetę od oślepiającego światła gwiazdy”.

Zespół naukowców zbadał zarówno kolor, jak i stopień polaryzacji światła pochodzącego od Ziemi, po jego odbiciu od Księżyca, tak jakby pochodziło od planety pozasłonecznej. Udało się wydedukować, że ziemska atmosfera jest częściowo zachmurzona, że część powierzchni planety jest pokryta oceanami oraz – co najważniejsze – że istnieje na niej roślinność. Można było nawet wykryć zmiany w pokrywie chmur i ilości roślinności, gdy w różnym czasie różne obszary Ziemi odbijały światło w kierunku Księżyca.

„Poszukiwania życia poza Układem Słonecznym zależą od dwóch czynników: po pierwsze, czy takie życie w ogóle istnieje, a po drugie, czy posiadamy techniczne możliwości jego wykrycia” dodaje współautor Enric Palle (Instituto de Astrofisica de Canarias, Teneryfa, Hiszpania). “Nasza praca jest ważnym krokiem w kierunku uzyskania takich możliwości.”

"Spektropolarymetria może ostatecznie powiedzieć nam czy proste życie roślinne – oparte o procesy fotosyntezy – powstało gdzieś we Wszechświecie” podsumowuje Sterzik. „Na pewno jednak nie szukamy małych zielonych ludzików lub dowodów na życie inteligentne”.

Następna generacja teleskopów, takich jak E-ELT (Ogromnie Wielki Teleskop Europejski), może być w stanie dostarczyć nadzwyczajną wiadomość, że Ziemia nie jest jedynym siedliskiem życia w ogromnej przestrzeni kosmosu.

Uwagi

[1] Światło popielate można łatwo dostrzec gołym okiem, a szczególnie spektakularny widok otrzymamy przy zastosowaniu lornetki. Najlepiej widać je gdy Księżyc jest w fazie wąskiego sierpa, około trzy dni przed lub po nowiu. Poza jasnym sierpem widać wtedy poświatę na pozostałej części tarczy Księżyca, rozświetloną dzięki światłu odbitemu od Ziemi.

[2] W ziemskiej atmosferze głównymi gazami wytworzonymi biologicznie są tlen, ozon, metan i dwutlenek węgla. Ale mogą one występować również w sposób naturalny w atmosferach planet nie posiadających życia. Tym co czyni je biologicznymi sygnaturami, jest jednoczesne występowanie gazów w odpowiednich ilościach, które można wytłumaczyć jedynie istnieniem życia. Gdyby życie nagle zniknęło i nie rozprzestrzeniało już tych gazów, Część szybko by zanikła, a wraz z nią charakterystyczne sygnatury biologiczne.

[3] Gdy światło jest spolaryzowane, jego składowe pól elektrycznego i magnetycznego mają określoną orientację. W niespolaryzowanym świetle orientacja pól jest losowa i nie ma preferowanego kierunku. W niektórych kinach 3D stosuje się właśnie polaryzację światła: do osobne obrazy wytworzone różnie spolaryzowanym światłem są za pomocą filtrów polaryzacyjnych w okularach przesyłane do naszego lewego i prawego oka. Zespół zmierzył polaryzację korzystając ze specjalnego trybu obserwacji instrumentu FORS na VLT.

Więcej informacji

Wyniki badań opisano w artykule “Biosignatures as revealed by spectropolarimetry of Earthshine”, M. Sterzik et al., który ukaże się 1 marca 2012 r. w czasopiśmie Nature.

Skład zespołu badawczego: Michael F. Sterzik (ESO, Chile), Stefano Bagnulo (Armagh Observatory, Irlandia Północna, Wielka Brytania) oraz Enric Palle (Instituto de Astrofisica de Canarias, Teneryfa, Hiszpania).

W roku 2012 mija 50. rocznica utworzenia Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO). ESO jest wiodącą międzyrządową organizacją astronomiczną w Europie i najbardziej produktywnym obserwatorium astronomicznym na świecie. Jest wspierane przez 15 krajów: Austria, Belgia, Brazylia, Czechy, Dania, Finlandia, Francja, Hiszpania, Holandia, Niemcy, Portugalia, Szwajcaria, Szwecja, Wielka Brytania oraz Włochy. ESO prowadzi ambitne programy dotyczące projektowania, konstrukcji i użytkowania silnych naziemnych instrumentów obserwacyjnych, pozwalając astronomom na dokonywanie znaczących odkryć naukowych. ESO odgrywa wiodącą rolę w promowaniu i organizowaniu współpracy w badaniach astronomicznych. ESO zarządza trzema unikalnymi, światowej klasy obserwatoriami w Chile: La Silla, Paranal i Chajnantor. W Paranal ESO posiada Bardzo Duży Teleskop (Very Large Telescope), najbardziej zaawansowane na świecie astronomiczne obserwatorium w świetle widzialnym oraz dwa teleskopy do przeglądów. VISTA pracuje w podczerwieni i jest największym na świecie instrumentem do przeglądów nieba, natomiast VLT Survey Telescope to największy teleskop dedykowany przeglądom nieba wyłącznie w zakresie widzialnym. ESO jest europejskim partnerem dla rewolucyjnego teleskopu ALMA, największego istniejącego projektu astronomicznego. ESO planuje obecnie 40-metrowej klasy Ekstremalnie Wielki Teleskop Europejski (European Extremely Large optical/near-infrared Telescope - E-ELT), który stanie się “największym okiem świata na niebo”.

Linki

• Publikacja naukowa
• Zdjęcia VLT

Kontakt

Michael Sterzik
ESO
Santiago, Chile
Tel.: +56 55 43 5216
Tel. kom.: +56 9 8819 3424
E-mail: msterzik@eso.org

Stefano Bagnulo
Armagh Observatory
UK
Tel.: +44 2837 522928
E-mail: sba@arm.ac.uk

Enric Palle
Instituto de Astrofisica de Canarias
Tenerife, Spain
Tel.: +34 922 60 + Ext. 5268
E-mail: epalle@iac.es

Richard Hook
ESO, La Silla, Paranal, E-ELT & Survey Telescopes Press Officer
Garching bei München, Germany
Tel.: +49 89 3200 6655
Tel. kom.: +49 151 1537 3591
E-mail: rhook@eso.org

Krzysztof Czart (Kontakt dla mediów Polska)
Sieć Popularyzacji Nauki ESO oraz Urania - Postępy Astronomii
Toruń, Polska
Tel.: +48 513 733 282
E-mail: eson-poland@eso.org

Śledź ESO w mediach społecznościowych