Bagaimana jika tamadun lain mempunyai teleskop dan kapal angkasa yang lebih baik daripada kita? Adakah Bumi dapat dikesan dari planet lain beberapa tahun cahaya? Begitu juga, apa yang diperlukan untuk kita mengesan kehidupan di planet seperti Bumi dalam jarak yang sama? Sangat menarik untuk mempertimbangkan soalan-soalan itu, dan sekarang, ada data untuk membantu menjawabnya. Pada bulan Disember 1990, ketika kapal angkasa Galileo terbang di Bumi dalam perjalanannya ke Musytari, para saintis menunjukkan beberapa instrumen di Bumi untuk melihat bagaimana planet rumah lama kelihatan dari angkasa. Oleh kerana kita tahu kehidupan pasti dapat dijumpai di Bumi, latihan ini membantu mewujudkan beberapa kriteria yang jika dijumpai di tempat lain, akan menunjukkan adanya kehidupan di sana juga. Tetapi bagaimana jika iklim Bumi berbeza dari sekarang? Adakah tandatangan itu masih dapat dikesan? Dan mungkinkah biomarker yang berpotensi dari planet suria tambahan yang memegang iklim jauh lebih sejuk atau lebih panas daripada yang jelas? Sekumpulan penyelidik di Perancis memasukkan beberapa kriteria yang diperoleh dari pelbagai zaman dalam sejarah Bumi untuk menguji hipotesis ini. Apa yang mereka dapati?
Salah satu kriteria yang paling jelas dari landasan terbang Galileo yang mengungkapkan kehidupan di Bumi adalah apa yang disebut tepi merah tumbuh-tumbuhan - peningkatan tajam dalam pantulan cahaya pada panjang gelombang sekitar 700 nanometer. Ini adalah hasil klorofil menyerap cahaya yang dapat dilihat tetapi memantulkan inframerah dekat dengan kuat. Penyelidikan Galileo didapati kukuh untuk bukti ini di Bumi pada tahun 1990.
Luc Arnold dan pasukannya di Saint-Michel-l'Observatoire di Perancis ingin menentukan beberapa parameter yang berbeza di mana kehidupan tumbuhan yang serupa dengan Bumi masih dapat dikesan melalui tepi merah vegetatif di planet seperti Bumi yang mengorbit bintang beberapa tahun cahaya .
Pada jarak itu, planet ini akan menjadi titik seperti titik yang tidak dapat diselesaikan (dalam cahaya yang dapat dilihat), jadi persoalan pertama yang perlu dipertimbangkan adalah sama ada tepi merah dapat dilihat pada sudut yang berbeza. Planet ini cenderung berputar, dan misalnya, di Bumi, benua yang mempunyai tumbuh-tumbuhan yang paling banyak terdapat di hemisfera utara. Sekiranya hemisfera tidak memimpin pandangan, adakah tanda tangan bio masih dapat dikesan? Mereka juga ingin membiarkan musim yang berlainan, di mana hemisfera pada musim sejuk cenderung tidak mempunyai biomarker vegetatif daripada satu pada musim panas, dan potensi awan tebal.
Mereka juga memasukkan kriteria iklim yang berbeza dari ekstrem iklim Kuarter yang terakhir, menggunakan simulasi iklim yang dibuat oleh model peredaran umum. Mereka menggunakan data dari masa sekarang dan membandingkannya dengan zaman es, The Last Glacial Maximum (LGM) yang berlaku kira-kira 21,000 tahun yang lalu. Suhu di seluruh dunia berada pada suhu 4 darjah C lebih sejuk daripada hari ini, dan lapisan ais meliputi sebahagian besar hemisfera utara. Kemudian, mereka menggunakan waktu yang lebih panas, semasa zaman Holocene 6.000 tahun yang lalu, ketika hemisfera utara Bumi lebih kurang 0.5 darjah C lebih panas daripada hari ini. Permukaan laut meningkat dan Gurun Sahara mengandung lebih banyak tumbuh-tumbuhan.
Anehnya, para penyelidik mendapati walaupun pada musim sejuk di zaman ais, isyarat merah vegetasi tidak akan berkurang dengan ketara, berbanding dengan iklim hari ini dan bahkan iklim yang lebih panas.
Jadi jika Bumi lain ada di luar, tepi merah vegetasi akan membolehkan kita mencari planet yang serupa dengan Bumi. Tetapi kita memerlukan teleskop dan kapal angkasa yang lebih baik untuk mencarinya.
Harapan terbaik di cakrawala adalah Pencari Planet Terestrial. ESA mempunyai instrumen serupa dalam karya yang disebut Darwin.
Pasukan di belakang instrumen ini mengatakan bahawa mereka dapat melihat planet-planet seperti Bumi yang mengorbit bintang pada jarak hingga 30 tahun cahaya dengan pendedahan diukur dalam beberapa jam.
Pasukan Arnold mengatakan bahawa melihat tanda-tanda kehidupan di planet seperti itu akan jauh lebih sukar. Tepi merah vegetasi hanya dapat dilihat dengan paparan 18 minggu dengan teleskop seperti Terestrial Planet Finder's. Pendedahan 18 minggu planet yang mengorbit bintang lain adalah tugas yang hampir mustahil.
Oleh itu, bilakah kita akhirnya dapat melihat tumbuh-tumbuhan di planet lain? Terestrial Planet Finder (TPF) nampaknya tidak akan dilancarkan sebelum tahun 2025 dan walaupun pada masa itu mungkin tidak mempunyai kekuatan untuk melakukan pekerjaan tersebut.
Teleskop yang lebih bercita-cita tinggi pada abad ini, seperti pembentukan 150 cermin 3 meter akan mengumpulkan cukup foton dalam 30 minit untuk membekukan putaran planet dan menghasilkan gambar dengan resolusi sekurang-kurangnya 300 piksel, dan hingga ribuan bergantung pada geometri tatasusunan. "Pada tahap resolusi spasial ini, mungkin untuk mengenal pasti awan, lautan dan benua, baik yang tandus atau mungkin (semoga) ditakluki oleh tumbuh-tumbuhan," tulis para penyelidik.
Sumber: arXiv, blog arXiv
