すでに250を超える太陽系外惑星を発見しており、さらに多くの惑星がかなり頻繁に発見され続けています。これらすべての新しい惑星が出現しているので、明白な質問をする必要があります。生命が含まれているかどうかを検出するにはどうすればよいですか？最も強力な望遠鏡でさえ、まだ表面の特徴を見ることができませんが、おそらく非常に長い間それを行うことができないでしょう。しかし、惑星から来る光を分析すると、それが植物の形の生命で覆われている場合。
フランスのCNRSオブザートワールドオートプロヴァンスのリュックアーノルド博士は、惑星から反射された光のスペクトル分析が、それが植生に覆われているかどうかを判断できると示唆しています。
地球の植物で覆われた表面は、特定の周波数の光を吸収し、他の周波数を反射します。私たちの植生は、700ナノメートル前後の多くの可視光、または赤く見える色を吸収するため、非常に特定のスペクトルを持っています。これは、Vegetation Red Edge（VRE）と呼ばれます。
地球から反射される太陽光「アースシャイン」を見ると、地球の表面と大気の構成を決定できます。地球の光は、月から反射されたとき、または地球から十分に離れた宇宙船から反射されたときに、それを小さな円盤として見ることができます。
太陽の光の構成を知り、大気や表面の元素やミネラルを調整しても、可視スペクトルの赤い端の近くに0〜10％の光子が欠けています。この光子吸収を説明するために必要な要因は、光を光合成に使用する植物の存在です
この同じ方法は、太陽系外惑星上の植生の存在を検出するために潜在的に使用される可能性があると題された論文でアーノルド博士が提案しました、 植生のアースシャイン観測と他の惑星の生命検出への影響 ジャーナルスペースサイエンスレビューの2007年10月30日版に掲載されました。
「要点は、地球に似た惑星のスペクトルにおいて、VREとはおそらく異なるスペクトルシグネチャを見つけた場合、それは鉱物シグネチャまたは大気シグネチャとして説明できないため、これは機能は人生の可能性のあるシグネチャが関連するようになることです。特に、信号の強度の変動が惑星の自転周期と相関している場合、スペクトルの特徴が惑星の表面にあることを示唆しています」とアーノルド博士は語った。
地球上のVREは、大気の組成、雲が多いかどうか、光を反射する地球の一部が砂漠、海、または森林に覆われているかどうかなどの「ノイズ要因」を除外することによって計算されます。これらはすべて、スペクトルのさまざまな部分で光を吸収します。これらの同じ詳細は、スペクトルの特定の部分での光子の欠如が確かに光を吸収する植物が原因であることを確実にするために、他の惑星について分類する必要があります。
惑星のスペクトルの他の要因を除外できるようにするには、解像度が現在可能なよりも優れている必要があります。 ESAのダーウィンとNASAの地球惑星ファインダーは、どちらも新しい地球惑星を探すために特別に設計されており、すでに発見されている惑星をよりよく研究するものであり、今後10年程度で打ち上げられる予定です。彼らは、この方法を使用して植生を見つけるのに十分なほど太陽系外惑星のスペクトルを解決することはできませんが、第2世代の惑星発見望遠鏡はおそらくこの能力を備えています。
遠い世界の植物が光合成光の手段として葉緑素を使用するかどうかという問題は残っています。それらが吸収する光は赤ですか、それとも別の色ですか？それらが反射する光は緑色か、マゼンタや明るい青色のようなまったく奇妙なものでしょうか？彼らが葉緑素を使用する場合、それらのスペクトルは私たちの惑星のスペクトルと同様になります。そうでない場合、それらのスペクトルシグネチャは地球の植生のそれとはかなり異なる場合があります。
アーノルド博士は、別のVREはまだかなり興味深いかもしれないと言います。それは、欠けている光子を明らかにします。すなわち、光子は、未知のまたは未確認の化学プロセスで吸収されて「使用」された（それらのエネルギー）星を形成します。ここでも、大気の組成（水蒸気、酸素、オゾンなど）と温度に関する他の情報が首尾一貫した提案をするのに役立ちます。少なくともそれは非常にエキサイティングな議論になるでしょう！」
ソース：宇宙科学レビュー
