過去数十年で、発見された太陽系外惑星の数は爆発的に増加しています。 2018年4月1日現在、合計3,758エキソ惑星 2,808のシステムで確認されており、627のシステムには複数の惑星があります。この検索の目的は、宇宙に関する知識を拡大することに加えて、太陽系を超えた生命の証拠を見つけることです。
居住可能な惑星を探す過程で、天文学者はガイドの例として地球を使用しました。しかし、地球を見た場合、本当に「地球のような」惑星を認識できるでしょうか。この質問は、最近の論文で2人の教授によって対処されました。1人は太陽系外惑星のハンターで、もう1人は地球科学および宇宙生物学の専門家です。彼らは一緒に、どのような進歩（過去と未来）がEarth 2.0の検索の鍵になるかを検討します。
「太陽系外惑星」というタイトルの論文が最近オンラインで掲載されました。この研究は、元NASA博士研究員でノーザンアリゾナ大学の助教授であったタイラーD.ロビンソンと、ジョージア工科大学の地球地球大気学部の助教授であるクリストファーT.ラインハルトによって行われました。
彼らの研究のために、ロビンソンとラインハルトは、私たちの太陽系を超えて居住可能で居住している惑星の探索が一般的に地球のアナログに焦点を当てている方法に焦点を合わせています。地球は私たちが知っている、生命を支えることができる唯一の惑星であるため、これは予想されることです。ロビンソン教授がスペースマガジンにメールで伝えたように：
「地球は-現在です！ –住みやすい世界と住み慣れた世界の唯一の例。したがって、誰かが尋ねると、「居住可能な太陽系外惑星はどのように見えるでしょうか？」または「生命を担う太陽系外惑星はどのように見えるのでしょうか？」多くの研究が他の居住可能な惑星（例：水に覆われた超地球）を仮定している一方で、完全に機能する居住可能な惑星の私たちの主な例は常に地球です。」
したがって著者は、太陽系の宇宙船によって行われた観測が、他の世界での居住性と生命の兆候を検出するためのアプローチの開発にどのようにつながったかを検討します。これらには パイオニア10 そして11 ミッションと ボイジャー1 そして2 1970年代に多くの太陽系天体の接近飛行を行った宇宙船。
測光と分光法を使用して太陽系の惑星と月の研究を行ったこれらのミッションは、科学者がこれらの天体の大気の化学と組成、さらに気象パターンと化学について多くを学ぶことを可能にしました。それに続くミッションは、太陽の惑星と月の表面の詳細と地質学的進化に関する重要な詳細を明らかにすることによってこれに追加しました。
加えて ガリレオ プローブは、1990年と1992年12月に地球のフライバイを実施しました。これにより、惑星科学者は、以前に太陽系全体に適用されていたのと同じツールと手法を使用して地球を分析する最初の機会を得ました。また、 ボイジャー1 カールセーガンが「ペールブルードット」写真と呼んだ地球の遠方の画像を撮影したプローブ。
しかし、彼らはまた、地球の大気と地表環境は過去45億年前にかなり進化したことにも言及しています。実際、さまざまな大気モデルや地質モデルによると、地球は過去の多くの環境に似ていて、今日の基準ではかなり「エイリアン」と見なされています。これには、地球の原始的な大気が火山のガス放出の産物であった、地球の多くの氷河期と初期の時代が含まれます。
ロビンソン教授が説明したように、これは「ペールブルードット」の他の例を見つけることになると、いくつかの複雑な問題を示します。
「重要な問題は、地球が常に今日のように見えてきたという考えの罠に陥らないように注意することです。したがって、私たちの惑星は、実際に、居住可能または居住している惑星がどのように見えるかについて、非常に多くのオプションを提示します。」
言い換えれば、地球の類似物を探すと、地球の以前の（または将来の）地質時代に似ているという意味で、「地球のような」世界がたくさん見つかる可能性があります。これには、氷河のシートで覆われる「スノーボールアース」や、生命を維持する可能性のある「スノーボールアース」や、酸素光合成がまだ行われていないハーデンまたは始生代のイオンの間に地球がどのように見えるかさえ含まれます。
これは、そこにどのような種類の生命が存在できるかということにも影響します。たとえば、惑星がまだ若く、大気がまだ原始的な状態にあった場合、生命は厳密に微生物の形である可能性があります。しかし、惑星が数十億年前で間氷期にあった場合、より複雑な生命体が進化し、地球を歩き回っていた可能性があります。
ロビンソン氏とラインハルト氏はさらに、「ペールブルードット」の発見に役立つ今後の開発について検討します。これらには、次のような次世代の望遠鏡が含まれます ジェームズウェッブ宇宙望遠鏡 （JWST）– 2020年に展開予定–および 広視野赤外線サーベイ望遠鏡 （WFIRST）、現在開発中です。他の技術には、スターシェードのような概念が含まれます。これは、太陽系外惑星を直接画像化できるように、星のまぶしさを排除することを目的としています。
「真のペールブルードット-太陽のような星の居住可能ゾーンにある水に覆われた地球をスポッティングするには-太陽系外惑星を「直接画像化」する能力を向上させる必要があります」とロビンソン氏は語ります。 「ここでは、望遠鏡内部の光学系を使用するか、望遠鏡の向こう側を飛んでいる未来的な響きの「スターシェード」を使用して明るい星の光を打ち消し、その星を周回するかすかな惑星を見ることができます。 NASAセンターを含むいくつかの異なる研究グループが、これらのテクノロジーの完成に取り組んでいます。」
天文学者が岩のような太陽系外惑星を直接画像化できるようになると、ついに大気を詳細に研究し、潜在的な居住性をより正確に制約することができるようになります。それを超えて、非常に敏感な望遠鏡や宇宙船ミッション（プロジェクトスターショットなど）を通じて、これらの惑星の表面を画像化できる日が来るかもしれません。
別の「ペールブルードット」が見つかるかどうかはまだわかりません。しかし、今後数年のうちに、私たちの世界が本当にどれほど一般的（またはまれ）であるかについて、ようやく良い考えが得られるかもしれません。
