NASA: s nästa våg av exoplanet-sökningar kan även upptäcka främmande vegetation

För bara 25 år sedan var förekomsten av planeter i andra solsystem ett diskussionsämne. Nu har vi upptäckt mer än 3500 exoplaneter, och många av dem är arbetet i NASAs Kepler Space Observatory, som upptäckte tusentals planeter i solsystems beboeliga zoner under undersökningen av en viss del av vår galax. Nästa steg kommer att vara att hitta exoplaneter nära nog att vi kan observera dem i enastående detalj, ända ner till även vilken typ av växter som kan växa på deras yta.

NASA-forskarna Jeff Volosin och Matt Ritsko var på plats söndag vid Star Trek: Mission New York händelse för att diskutera projektet de leder, Transiting Exoplanet Survey Satellite. Kepler visade att det finns fler planeter än stjärnor i vår galax, och TESS hoppas att titta närmare på vad som finns där ute.

"Nu tar vi nästa steg att säga," Okej, vi vet att planeter är rikliga, vi behöver då rikta oss mot jorden för att hitta de intressanta ", säger Ritsko. Omvänd efter panelen. Medan TESS, som startas i december 2017 och drivs i två år, är ett relativt litet uppdrag av NASA-standarder, kommer dess noggranna observation av andra solsystem att tillåta en annan satellit att göra långt mer detaljerade observationer. James Webb Space Telescope kommer att gå upp i oktober 2018 som en mycket mer kraftfull efterträdare av Hubble. Det nya teleskopet skulle vara tillräckligt kraftigt för att upptäcka de specifika spektrumen av elektromagnetisk strålning som kommer från exoplaneter.

"Planen är då att Webb skulle kunna använda infrarödtekniken för att följa upp exoplanets spektrum, säger Ritsko Omvänd. "Så vi kommer att peka ut dem för Webb. På så sätt behöver vi inte söka efter ett mål. Om du hittar det målet som är väldigt intressant, en stenig värld runt en stjärna som är relativt närliggande, skulle det vara intressant att följa upp det."

"Om du stirrade på jorden från Voyager-avstånd … kan du se om det finns veteodling eller om det finns en skog av björkträd."

Och vilka typer av saker kan Webb berätta från att vi observerar exoplaneter? Under panelen använde Volosin ett foto av jorden som tagits av en av Voyager-proberna, eftersom den spedde någonsin djupare in i solsystemets yttre räckvidd.

"Så om du stirrade på jorden från Voyager-avstånd, kunde du titta på jordens spektrum", förklarar Volosin. "Och freakishly, kan du inte bara säga att det finns väte och kväve och metan eller koldioxid, du kan till och med säga om det finns vegetation. Eftersom vegetationen absorberar och avger i vissa delar av spektret. Du kan få veta om det finns veteodling eller om det finns en skog av björkträd. Du kan säga om de är omogna, du kan säga om de är mogna. "Den häpnadsväckande detaljeringsgraden kommer bara genom att titta på vilka våglängder ljus kommer från exoplaneten, och det kan till och med peka på närvaron av intelligent liv på andra världar - det är självklart att det alltid antas vara där ute.

"Några spektrum kan också berätta om det finns ett stort metangrep i planetens atmosfär, som boskap," sade Ritsko under panelen. "Så vissa forskare postulerar att jorden har så mycket metan eftersom vi använder boskap, så om du ser det på en annan planet, kan det betyda att det finns någon form av liv som använder en annan form av liv."

Inte varje planet som TESS lokaliserar i en stjärnas beboeliga zon kommer att vara en stenig, jordliknande planet. Men även gasjättar är inte ett slut i sökandet efter potentiellt beboeliga världar.

"Även när vi hittar dessa gasjättande planeter som befinner sig i den beboeliga zonen av en stjärna som vi tittar på betyder det inte nödvändigtvis att det inte finns något där, för den planet kunde ha en måne runt den, säger Ritsko. "Och om den gasjätten har en magnetosfär skulle det skydda månen från strålning, så livet kunde lätt bilda sig på en mån av en av dessa planeter."

Medan exomoner skulle bli ännu svårare att upptäcka än exoplaneter - desto mindre är det ju svårare det kommer att bli att upptäcka - Ritsko säger att tekniken snart kan vara noggrann för att upptäcka även de små satelliterna. Under tiden desto mer kan vi lära oss om potentiellt beboliga månar i vårt eget solsystem, desto mer kan vi säga om dem kring exoplaneter.

"Om den gasjätten har en magnetosfär skulle det skydda månen från strålning, så livet kunde lätt bilda sig på en mån av en av dessa planeter."

"Det lägger mer uppmärksamhet på uppdrag som Juno, som för närvarande studerar Jupiter," berättade Ritsko Omvänd. "För om vi förstår Jupiters magnetosfär och hur det interagerar med dess månar, kan du börja postulera och använda typen av data och modeller för extrasolära planeter." En djup förståelse för gasjättarnas magnetospherer skulle vara särskilt viktigt, eftersom de är sannolikt avgörande för planeternas månar.

"Vi har inte tekniken för att upptäcka om en jätte exoplanet som en Jupiter-storlek, har den en magnetosfär," förklarade Ritsko. "Vi är inte där än. Men om du förstår kan det finnas en magnetosfär runt den som skulle skydda den från strålning, och det är där dina tankar om hållbarhet ändras."