Erdschein - ein poetisches, phantasievolles Wort für das sanfte, schwache Leuchten auf dem Mond, wenn das Licht der Sonne von der Erdoberfläche auf den dunklen Teil des Mondes reflektiert wird. Während wir bereits über das Leben in unserer eigenen Welt Bescheid wissen, bestätigt diese Technik, dass schwaches Licht aus fernen Welten auch verwendet werden kann, um potenzielles außerirdisches Leben zu finden.
"Wir haben einen Trick namens Erdscheinbeobachtung verwendet, um die Erde wie einen Exoplaneten zu betrachten", sagte Michael Sterzik vom European Southern Observatory. „Die Sonne scheint auf die Erde und dieses Licht wird zurück zur Mondoberfläche reflektiert. Die Mondoberfläche wirkt wie ein riesiger Spiegel und reflektiert das Licht der Erde zu uns zurück - und das haben wir mit dem VLT (Very Large Telescope) beobachtet. “
Sterzik und sein Team sagten, dass die Fingerabdrücke des Lebens oder Biosignaturen mit herkömmlichen Methoden schwer zu finden sind, aber sie haben jetzt einen neuen Ansatz entwickelt, der empfindlicher ist. Die Astronomen verwendeten die Erde als Maßstab für die zukünftige Suche nach Leben auf Planeten jenseits unseres Sonnensystems. Sie können das schwache Planetenlicht analysieren, um nach Indikatoren zu suchen, beispielsweise nach bestimmten Kombinationen von Gasen in der Atmosphäre - wie sie beim Betrachten des Erdscheins festgestellt haben -, um verräterische Anzeichen für organisches Leben zu finden.
Beim Blick auf den Erdschein fanden sie starke Biosignaturen wie molekularen Sauerstoff und Methan sowie das Vorhandensein eines „roten Randes“, der durch Oberflächenvegetation verursacht wurde.
Anstatt nur das reflektierte Licht des Planeten zu betrachten, können Astronomen auch die Spektropolarimetrie verwenden, die die Polarisation des Lichts untersucht. Mit diesem Ansatz zeigen sich die Biosignaturen im reflektierten Licht der Erde sehr stark.
"Das Licht eines entfernten Exoplaneten wird von der Blendung des Wirtssterns überwältigt, daher ist es sehr schwierig zu analysieren - ein bisschen wie der Versuch, ein Staubkorn neben einer starken Glühbirne zu untersuchen", sagte Co-Autor Stefano Bagnulo vom Armagh Observatory in Nordirland. „Aber das von einem Planeten reflektierte Licht ist polarisiert, das Licht des Wirtssterns jedoch nicht. Polarimetrische Techniken helfen uns also, das schwach reflektierte Licht eines Exoplaneten aus dem blendenden Sternenlicht herauszusuchen. “
Durch die Betrachtung des Erdscheins konnte das Team feststellen, dass die Erdatmosphäre teilweise bewölkt ist, dass ein Teil der Erdoberfläche von Ozeanen bedeckt ist und - entscheidend - Vegetation vorhanden ist. Sie konnten sogar Veränderungen der Wolkendecke und der Vegetationsmenge zu unterschiedlichen Zeiten feststellen, wenn verschiedene Teile der Erde Licht zum Mond reflektierten.
"Diese Beobachtungen ermöglichen es uns, den Anteil der Wolken und der Meeresoberfläche zu bestimmen und sind empfindlich gegenüber Spektropolarimetrie. Sie enthüllen starke Biosignaturen und sichtbare Vegetationsbereiche von nur 10%", schrieb das Team in seiner Arbeit.
"Das Finden von Leben außerhalb des Sonnensystems hängt von zwei Dingen ab: ob dieses Leben überhaupt existiert und über die technische Fähigkeit verfügt, es zu entdecken", sagte Co-Autor Enric Palle vom Instituto de Astrofisica de Canarias, Teneriffa, Spanien. "Diese Arbeit ist ein wichtiger Schritt, um diese Fähigkeit zu erreichen."
"Die Spektropolarimetrie kann uns letztendlich sagen, ob an anderer Stelle im Universum einfaches Pflanzenleben - basierend auf Photosyntheseprozessen - entstanden ist", sagte Sterzik. "Aber wir suchen bestimmt keine kleinen grünen Männer oder Beweise für intelligentes Leben."
Die Astronomen sagten, dass zukünftige Teleskope wie das E-ELT (das europäische extrem große Teleskop) mehr Details über die Art des Lebens jenseits der Planeten liefern könnten, die auf einer anderen Welt existieren könnten.
Lesen Sie das Papier des Teams (pdf), das in Nature veröffentlicht wurde.
Quelle: ESO
