森林は太陽系外惑星で検出可能かもしれない

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興味深いことに、他の星を周回する少数の惑星の大気の組成を検出することができました。しかし、次世代の宇宙観測所が今後数十年以内にオンラインになると、一部の科学者は新しい手法を使用して、太陽系外惑星上の樹木のような多細胞生物などの詳細を決定することを提案します。

これまでの研究では、大気中の生物起源ガスの兆候や、海や湖からの「きらめき」を見ることで、太陽系外惑星の生命を検出する可能性について議論されてきましたが、これらの手法には限界があります。たとえば、生物起源ガスは単細胞または多細胞の生命–あまり詳細を提供していません–そして、タイタンから見てきたように、惑星体からのきらめきは、必ずしも水で満たされた湖から来ているわけではありません。

カーネギー研究所の研究者、クリストファー・ダウティとアダム・ウルフは、地球周回衛星が作物の種類と土地被覆、雲検出、大気条件、その他のアプリケーションを決定するためにすでに使用している技術を使用することを提案しています。

双方向反射率分布関数(BRDF)と呼ばれるこのタイプのリモートセンシングは、さまざまな太陽光および視野角でさまざまな反射率の原因を特定します。たとえば、木は惑星に影を落とし、影の大規模なパターンは、植物から反射された光に特定の明るさと色の特徴を帯びさせます。

「BRDFは、オブジェクトが投じる影の可視性の変化から生じます」と研究者たちは彼らの論文に書いています。「木のような構造の存在は、同じ反射スペクトルを持つ平らな地面から明確に区別できます。私たちは、惑星がその星を周回するときの惑星アルベドの変化を使用することにより、BRDFが太陽系外惑星上のツリー状構造の存在を検出できるかどうかを調査しました。」

彼らは、コンピューターモデルを使用して、さまざまな惑星の位相角での植生反射率をシミュレートし、シミュレートされた雲と実際の雲の両方のカバーを追加して、豊富な液体水を含む植生および非植生惑星の惑星アルベドを計算しました。

惑星の雲のカバーをどの程度正確に解決できるか、および地球惑星ファインダーなどの提案されたミッションの感度計器に応じて、この手法は理論的には約50の恒星系の太陽系外惑星の樹木のような多細胞生物を検出できます。

宇宙船、惑星、太陽の角度を考慮に入れる必要がありますが、チームは、これらの特性は時間とともに予測可能な方法で変化し、検出可能なパターンを生成すると述べています。

太陽系外惑星の植生が十分に広がっている場合、それは惑星全体の反射特性に影響を及ぼします。

「惑星のアルベド全体が単一のピクセルにレンダリングされたとしても、惑星が完全な照明に近づくときのアルベドの増加率は、植生のない惑星よりも植生のある惑星の方が比較的高いことを発見しました」と彼らは言った。

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