Door te kijken naar de volledige natuurlijke geschiedenis en evolutie van de aarde, astronomen hebben mogelijk een sjabloon gevonden voor vingerafdrukken van vegetatie - ontleend aan tijdperken van veranderende flora - om de leeftijd van bewoonbare exoplaneten te bepalen.

"Onze modellen laten zien dat de reflectiekarakteristiek van de vegetatie van de aarde toeneemt met de dekking van het oppervlak van onze planeet, maar ook met de leeftijd van onze planeet, " zei co-auteur Jack O'Malley-James, onderzoeksmedewerker in astronomie aan het Carl Sagan Institute van Cornell University. Het onderzoek, "De Vegetatie Red Edge Biosignature door de tijd op aarde en exoplaneten, " online gepubliceerd in Astrobiologie .

Het geologische record van de afgelopen 500 miljoen jaar laat zien dat het aardoppervlak drastisch is veranderd, van met ijs bedekt zijn tot enorme bossen verspreid over land. Voor het grootste deel van de vroege geschiedenis van onze thuisplaneet, landplanten bestonden niet, maar planten werden uiteindelijk wijdverbreid op het aardoppervlak. De eerste planten, mossen, slechts een zwakke vegetatiesignatuur vertonen die voor astronomen moeilijk op afstand te vinden is, vergeleken met moderne bomen.

"We gebruiken de geschiedenis van de aarde als een sleutel om leven in het universum te vinden, " zei co-auteur Lisa Kaltenegger, universitair hoofddocent astronomie aan de Cornell University en directeur van het Carl Sagan Institute. "Ons werk laat zien dat naarmate planten zich op aarde ontwikkelden, het vegetatiesignaal dat hun aanwezigheid onthult, werd sterker, waardoor oudere exoplaneten echt interessante plekken zijn om naar vegetatie te zoeken."

Exoplaneten kunnen uitgedroogd zijn, dor met heldere luchten en eindeloze cactusbossen, of hete junglewerelden bedekt met tropische bossen. "Over interstellaire afstanden, deze plekken zijn misschien wel de beste doelwitten om vegetatie te spotten, ' zei Kaltenegger.

Toen NASA's Galileo-missie in 1989 de aarde verliet voor Jupiter, wijlen Cornell-astronoom Carl Sagan verzocht de instrumenten van het ruimtevaartuig naar de aarde te kijken om te zien hoe licht weerkaatste van een bewoond, levensrijke planeet. Waarnemingen in december 1990 onthulden een opvallende toename van de reflectie tussen het rode en het infraroodspectrum, net buiten de grenzen van het menselijk zicht, vanwege vegetatie.

"Het signaal dat Galileo voor de aarde detecteerde, leek op hoe waarnemingen van een exoplaneet in een ander sterrenstelsel eruit zouden kunnen zien, maar, natuurlijk, Galileo was veel dichter bij ons, ' zei O'Malley-James.

"Het observeren van een exoplaneet is uitdagender, maar telescooptechnologie wordt steeds beter in het spotten van kleine signalen, "zei O'Malley-James. "En als we rekening houden met de veranderende landschappen van de aarde in onze modellen, wordt het in de toekomst gemakkelijker om vegetatie op andere werelden te detecteren."

Kaltenegger zei:"Als we kijken naar hoe het leven de biosignaturen van de aarde in de loop van de tijd heeft veranderd, kunnen we erachter komen welke planeten het meest waarschijnlijk de sterkste tekenen van leven vertonen, geeft ons uiteindelijk de beste kansen om het leven met succes te lokaliseren, als het er is."