Het afgelopen jaar was een opwindende tijd voor degenen die zich bezighouden met de jacht op planeten buiten het zonnestelsel en mogelijk bewoonbare werelden. In augustus 2016, onderzoekers van de European Southern Observatory (ESO) bevestigden het bestaan ​​van de dichtstbijzijnde exoplaneet bij de aarde (Proxima b) die tot nu toe is ontdekt. Dit werd een paar maanden later (februari 2017) gevolgd met de aankondiging van een zevenplanetenstelsel rond TRAPPIST-1.

De ontdekking van deze en andere extra-solaire planeten (en hun potentieel om leven te herbergen) was een overkoepelend thema op de Breakthrough Discuss-conferentie van dit jaar. Vindt plaats tussen 20 en 21 april, de conferentie werd georganiseerd door het Department of Physics van Stanford University en gesponsord door het Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics and Breakthrough Initiatives.

Opgericht in 2015 door Yuri Milner en zijn vrouw Julia, Breakthrough Initiatives is opgericht om de verkenning van andere sterrenstelsels en de zoektocht naar buitenaardse intelligentie (SETI) aan te moedigen. Naast het voorbereiden van wat heel goed de eerste missie naar een ander sterrenstelsel zou kunnen zijn (Breakthrough Starshot), ze ontwikkelen ook wat 's werelds meest geavanceerde zoektocht naar buitenaardse beschavingen zal zijn (Breakthrough Listen).

Op de eerste dag van de conferentie werden presentaties gegeven over recente ontdekkingen van exoplaneten rond M-type (ook bekend als rode dwerg) sterren en welke mogelijke strategieën zullen worden gebruikt om ze te bestuderen. Naast het aanpakken van de overvloed aan terrestrische planeten die de afgelopen jaren rond dit soort sterren zijn ontdekt, de presentaties waren ook gericht op hoe en wanneer het leven op deze planeten zou kunnen worden bevestigd.

Een van die presentaties was getiteld "SETI Observations of Proxima b and Near Stars", die werd georganiseerd door Dr. Svetlana Berdyugina. Naast hoogleraar astrofysica aan de Universiteit van Freiburg en lid van het Kiepenheuer Institute for Solar Physics, Dr. Berdyugina is ook een van de stichtende leden van de Planets Foundation – een internationaal team van professoren, astrofysici, ingenieurs, ondernemers en wetenschappers die zich toeleggen op de ontwikkeling van geavanceerde telescopen.

Zoals ze tijdens de presentatie aangaf, dezelfde instrumenten en methoden die worden gebruikt om verre sterren te bestuderen en te karakteriseren, kunnen worden gebruikt om de aanwezigheid van continenten en vegetatie op het oppervlak van verre exoplaneten te bevestigen. De sleutel hier - zoals aangetoond door tientallen jaren van aardobservatie - is om het gereflecteerde licht (of "lichtcurve") te observeren dat van hun oppervlakken komt.

Metingen van de lichtcurve van een ster worden gebruikt om te bepalen wat voor klasse een ster is en welke processen daarbinnen aan het werk zijn. Lichtkrommen worden ook routinematig gebruikt om de aanwezigheid van planeten rond sterren te onderscheiden - oftewel. de Transit-methode, waar een planeet die voor een ster beweegt een meetbare daling in helderheid veroorzaakt - en ook de grootte en omlooptijd van de planeet bepaalt.

Wanneer gebruikt omwille van planetaire astronomie, door de lichtcurve van werelden als Proxima b te meten, konden astronomen niet alleen het verschil zien tussen landmassa's en oceanen, maar ook om de aanwezigheid van meteorologische verschijnselen te onderscheiden. Deze omvatten wolken, periodieke variaties in albedo (dwz seizoensverandering), en zelfs de aanwezigheid van fotosynthetische levensvormen (ook wel planten genoemd).

Bijvoorbeeld, en geïllustreerd door het bovenstaande diagram, groene vegetatie absorbeert bijna al het rood, groene en blauwe (RGB) delen van het spectrum, maar reflecteert infrarood licht. Dit soort proces wordt al tientallen jaren door aardobservatiesatellieten gebruikt om meteorologische verschijnselen te volgen, de omvang van bossen en vegetatie meten, de uitbreiding van bevolkingscentra volgen, en volg de groei van woestijnen.

In aanvulling, de aanwezigheid van biopigmenten veroorzaakt door chlorofyl betekent dat het gereflecteerde RGB-licht sterk gepolariseerd zou zijn, terwijl UR-licht zwak gepolariseerd zou zijn. Hierdoor kunnen astronomen het verschil zien tussen vegetatie en iets dat gewoon groen van kleur is. Om deze informatie te verzamelen, zei ze, zal het werk van off-axis telescopen vereisen die zowel groot als contrastrijk zijn.

Deze zullen naar verwachting de Colossus Telescope omvatten, een project voor een enorme telescoop dat wordt geleid door de Planets Foundation - en waarvoor Dr. Berdyugina de projectleider is. Eenmaal klaar, Colossus wordt de grootste optische en infraroodtelescoop ter wereld, om nog maar te zwijgen van de grootste telescoop die is geoptimaliseerd voor het detecteren van leven buiten de zon en buitenaardse beschavingen.

Het bestaat uit 58 onafhankelijke off-axis 8-meter telescopen, die hun telescoop-interferometrie effectief samenvoegen om een ​​effectieve resolutie van 74 meter te bieden. Voorbij Kolossus, de Planets Foundation is ook verantwoordelijk voor de ExoLife Finder (ELF). Deze telescoop van 40 m gebruikt veel van dezelfde technologieën die in Colossus zullen worden gebruikt, en zal naar verwachting de eerste telescoop zijn die oppervlaktekaarten maakt van nabijgelegen exoplaneten.

En dan is er het gepolariseerde licht van de atmosfeer van de nabije buitenaardse planeten (PLANETS) telescoop, die momenteel wordt gebouwd in Haleakala, Hawaii (naar verwachting in januari 2018 voltooid). Hier ook, deze telescoop is een technologiedemonstratie voor wat er uiteindelijk toe zal leiden dat Colossus werkelijkheid wordt.

Voorbij de Planets Foundation, andere telescopen van de volgende generatie zullen naar verwachting ook hoogwaardige spectroscopische studies van verre exoplaneten uitvoeren. De meest bekende hiervan is misschien wel NASA's James Webb Telescope, die volgend jaar van start gaat.