De helderheid van de oceanen van exoplaneten, die volgens astronomen op grote afstand kunnen worden gezien, kan een teken zijn van hun bewoonbaarheid.
Als je Aarde bekijkt, rond een baan in een baan rond de Zon, passeert het, net als Maan, fasen. De oceanen van de planeet reflecteren een grote hoeveelheid licht, vooral wanneer het in het eerste en laatste kwartaal is. Onderzoekers geloven dat dit ook van toepassing kan zijn op exoplaneten.
"Het lijkt erop dat het verhogen van de intensiteit van de gloed in het eerste en laatste kwartier een bijna onvoorwaardelijk teken kan zijn dat er een oceaan op de planeet is", zei Tyler Robinson van het Ames Research Center bij NASA in Moffett Field, Californië, in juni sprekend astrobiologieconferentie in Chicago.
Hoewel de aarde wordt omringd door vele satellieten, bieden ze geen mogelijkheid om de planeet volledig te bekijken. Daarom moeten veel wetenschappers die exoplaneten bestuderen zich tot een model wenden om te begrijpen hoe de aarde eruit kan zien als je ernaar kijkt vanuit een verre buitenaardse planeet. Dergelijke modellen kunnen echter erg ruw zijn en moeten worden getest.
Wetenschappers hebben verschillende keren geprobeerd dit probleem op te lossen. In 1993 bijvoorbeeld, gebruikten Carl Sagan en andere onderzoekers observaties gemaakt tijdens een demonstratievlucht in 1990 van het ruimteschip Galileo, gemaakt door NASA om Jupiter te bestuderen, in een poging tekens van leven op onze planeet te vinden. In 2009 observeerde de maankraterobservatie en het klinkend ruimtevaartuig (LCROSS) de aarde in verschillende fasen, inclusief wanneer deze bijna voltooid was in het eerste en laatste kwartier, om zijn instrumenten te kalibreren. Robinson en zijn collega's analyseerden deze gegevens en ontdekten hoe de aarde er in verschillende spectra uitziet, in het bereik van licht van infrarood tot ultraviolet, in verschillende fasen. Hun studie werd in 2014 gepubliceerd in het Astrophysical Journal.
"LCROSS zag de aarde kalibreren en deze metingen hebben de wetenschap ten goede gekomen", zei Robinson.
De resultaten toonden aan dat, hoewel het kleinste gedeelte van het aardoppervlak in het eerste en laatste kwartaal zichtbaar is, de helderheid van de planeet toeneemt door de reflectie van licht uit zijn oceanen. Volgens Robinson is in het spectrum van zichtbaar licht de helderheid van de planeet met maar liefst 40 procent toegenomen; in bijna-infrarood licht scheen de aarde bijna 80 procent helderder.
Robinson was ook co-auteur van verschillende wetenschappelijke artikelen die naar vergelijkbare, maar minder gedetailleerde observaties van de aarde keken met behulp van Deep Impact, een NASA-ruimtesonde die in 2005 en 2010 bijna vergelijkbare studies van twee verschillende kometen uitvoerde.
De LCROSS-waarnemingen - de eerste observaties met hoge resolutie van de aarde in het eerste en laatste kwartaal - bevestigen de veronderstellingen op basis van bestaande modellen, zei Robinson. Hij waarschuwde echter dat vergelijkbare resultaten verkregen uit observaties van exoplaneten geen onvoorwaardelijke tekenen van de aanwezigheid van de oceaan kunnen zijn, omdat wolken en ijs ook de helderheid van de planeet kunnen beïnvloeden. Verdere studies van atmosferische exoplaneetwolken zullen meer vertellen over de mogelijke bewoonbaarheid ervan.
Als het echter bewezen is dat de levendige reflectie van exoplaneten wordt veroorzaakt door de oceaan, zal het een verbazingwekkende ontdekking zijn, zei Robinson.
"We concludeerden dat de ontdekking van een dergelijk teken een belangrijke gebeurtenis zou zijn, en bewijst zeker dat daaropvolgende zorgvuldiger observaties van de planeet gerechtvaardigd waren", schreven hij en zijn collega's in hun artikel uit 2014 over de resultaten van waarnemingen verkregen met LCROSS.
