بشكل مثير ، لقد تمكنا من اكتشاف تكوين الأجواء على حفنة من الكواكب التي تدور حول النجوم الأخرى. ولكن إذا دخل الجيل التالي من مراصد الفضاء على الإنترنت خلال العقدين المقبلين ، يقترح بعض العلماء استخدام تقنية جديدة لتحديد تفاصيل مثل الحياة متعددة الخلايا الشبيهة بالأشجار على الكواكب خارج المجموعة الشمسية.
في حين ناقشت الدراسات السابقة احتمالية اكتشاف الحياة على الكواكب الخارجية من خلال علامات الغازات الحيوية في الغلاف الجوي ، أو رؤية "بريق" الضوء المنبعث من المحيطات أو البحيرات ، فإن هذه التقنية محدودة في أنه ، على سبيل المثال ، يمكن أن تكون الغازات البيولوجية المنشأ علامات على أي من حياة أحادية الخلية أو متعددة الخلايا - لا تقدم الكثير من التفاصيل - وكما رأينا من تيتان ، فإن التألق من الأجسام الكوكبية لا يأتي بالضرورة من البحيرات المليئة بالمياه.
يقترح الباحثان كريستوفر دوتي وآدم وولف من معهد كارنيغي استخدام تقنية تستخدمها الأقمار الصناعية التي تدور حول الأرض بالفعل لتحديد أنواع المحاصيل والغطاء الأرضي ، بالإضافة إلى الكشف عن السحابة ، والظروف الجوية والتطبيقات الأخرى.
تسمى وظيفة توزيع الانعكاس ثنائي الاتجاه (BRDF) ، وهذا النوع من الاستشعار عن بعد يحدد أسباب الانعكاسات المختلفة في مختلف زوايا الشمس والمنظر. على سبيل المثال ، تلقي الأشجار ظلالًا على الكوكب ، وسيجعل نمط الظلال الواسع النطاق الضوء ينعكس عن الغطاء النباتي ليأخذ سطوعًا محددًا وخصائص اللون.
كتب الباحثون في ورقتهم: "ينشأ BRDF من الرؤية المتغيرة للظلال التي يلقيها الجسم ، ووجود هياكل شبيهة بالأشجار يمكن تمييزه بوضوح عن الأرض المسطحة بنفس طيف الانعكاس. لقد درسنا ما إذا كان بإمكان BRDF اكتشاف وجود هياكل تشبه الأشجار على كوكب خارج المجموعة الشمسية باستخدام التغييرات في البياض الكوكبي حيث يدور كوكب حول نجمه ".
استخدموا نموذجًا حاسوبيًا لمحاكاة انعكاس الغطاء النباتي في زوايا طور كوكبي مختلفة ، وأضافوا غطاء سحابي محاكاة وحقيقي لحساب البياض الكوكبي لكوكب نباتي وغير نباتي مع وفرة من الماء السائل.
اعتمادًا على مدى دقة حل الغطاء السحابي الكوكبي ، بالإضافة إلى أدوات الحساسية في المهمات المقترحة مثل Terrestrial Planet Finder ، يمكن لهذه التقنية من الناحية النظرية اكتشاف الحياة متعددة الخلايا الشبيهة بالشجرة على الكواكب الخارجية في حوالي 50 نظامًا نجميًا قريبًا.
يجب أن تؤخذ زوايا المركبة الفضائية والكوكب والشمس في الاعتبار ، لكن الفريق يقول إن هذه الخصائص ستتغير بطرق يمكن التنبؤ بها بمرور الوقت ، مما ينتج عنه نمط يمكن اكتشافه.
إذا كانت النباتات على الكوكب الخارجي واسعة الانتشار بما يكفي ، فسيؤثر ذلك على الخصائص العاكسة لكوكب الأرض بأكمله.
وقالوا "وجدنا أنه حتى لو تم تحويل البياض الكوكبي بأكمله إلى بكسل واحد ، فإن معدل زيادة البياض مع اقتراب كوكب من الإضاءة الكاملة سيكون أكبر نسبيًا على كوكب نباتي مقارنة بكوكب غير نباتي".
