By imagining the Earth as an exoplanet, scientists observing our
planet's reflected light on the Moon with ESO's Very Large Telescope
have demonstrated a way to detect life on other worlds.
“The Sun shines on the Earth and this light is reflected back to the
surface of the Moon,” explains ESO's Michael Sterzik, lead author of the
paper featured in the 1 March issue of the journal Nature. “The
lunar surface acts as a giant mirror and reflects the Earth’s light back
to us – and this is what we have observed with the VLT.”
This view shows the thin crescent Moon setting over ESO’s Paranal Observatory in Chile, home of the VLT. As well as the bright crescent the rest of the disc of the Moon can be seen as earthshine. By observing this light, which is sunlight reflected off the Earth, astronomers can study the Earth as if it were an exoplanet and search for signs of life. Mercury and Venus are also seen in this image, taken on 27 October 2011. Image: ESO/B. Tafreshi/TWAN.
Earth's reflected light onto the Moon – earthshine – can easily be seen
with the naked eye when the Moon appears as a thin crescent in the night
sky. As well as the bright crescent, the full disc of the Moon is also
visible, dimly lit by Earth's light.
The team looked at the polarisation of the reflected light to
demonstrate how a planet that hosts life would look when observed from
space. They conclude that Earth's atmosphere is partly cloudy, has
oceans and that there is vegetation. Changes in cloud cover and amount
of vegetation could also be deduced as different parts of the Earth
reflected light towards the Moon.
“The light from a distant exoplanet is overwhelmed by the glare of the
host star, so
it’s very difficult to analyse – a bit like trying to study a grain of
dust beside a powerful light bulb,” says co-author Stefano Bagnulo from
Armagh Observatory, Northern Ireland. “But the light reflected by a
planet is polarised [i.e. it oscillates in a specific direction], while
the light from the host star is not. So polarimetric techniques help us
to pick out the faint reflected light of an exoplanet from the dazzling
starlight.”
The work marks an important step in the ability to detect signs of life
elsewhere in the Universe, but there is a long road ahead before
ground-based telescopes have the sensitivity to pick out the finest
details of a distant world.
"Current instruments, including the forthcoming SPHERE instrument of the
VLT may allow a rough characterisation of the atmosphere of a large
exoplanet in close orbit around its star," Bagnulo tells Astronomy Now.
"Only the E-ELT (European Extremely Large Telescope), with its
collecting area more than 20 times larger than that of the VLT, will
permit a more refined characterisation of the surfaces and atmospheres
of the planets. However, for an Earth-like planet, the detection of the
fine structure presented in our paper, and in particular oxygen and
vegetation features, will be extremely difficult even with the E-ELT."
太陽系外惑星としての地球を想像することで、ESOの超大型望遠鏡で月面上の私たちの惑星の反射光を観察する科学者たちは他の世界での生活を検出する方法を実証した。
「太陽が地球を照らすと、この光は、バック月の表面に反射して、「ESOのマイケルSterzik、Nature誌の3月1日号に掲載論文の主執筆者は説明しています。 「月面に巨大な鏡として機能し、私達に戻って地球の光を反射する - これは、我々は、VLTを用いて観察したものである。"
このビューには、チリのESOのパラナル天文台のVLTの家の上に設定し、薄い三日月を示しています。だけでなく、明るい三日月のように月のディスクの残りは地球照として見ることができます。日光が天文学者はそれが太陽系外惑星であるかのように地球を研究し、生命の兆候を検索することができ、地球から反射され、この光を、観察することによって。水星と金星はまた2011年10月27日に撮影し、この画像に見られる画像：ESO/ B Tafreshi/ TWAN。
地球照 - - 地球のは月に光を反射した月が夜空に細い三日月のように表示されたときに簡単に肉眼で見ることができます。だけでなく、明るい三日月のように、月の完全なディスクもぼんやりと地球の光に照らされ、表示されている。
チームは、宇宙から見たときの生活をホストする惑星がどのように見えるかを示すために、反射光の偏光を見た。彼らは、地球の大気は、曇りで海があり、植生があると結論している。地球のさまざまな部分が月に向けて光を反射したように雲や植生量の変化も推定することができる。
「遠くの太陽系外惑星からの光は、ホストの星のまぶしさに圧倒されているので、それを分析することは非常に困難です - ビットの強力な電球の横にほこりの粒を研究しようとするような、「アーマー天文台からの共著者ステファノBagnuloは述べています、北アイルランド。 「しかし、地球で反射された光は[偏光しているすなわちホストの星からの光ではありませんが、それは、]特定の方向に振動する。だから、偏光技術はかすかにまばゆい星の光からの太陽系外惑星の反射光を取り出すために私たちを助けて。"
仕事は別の場所で宇宙の生命の兆候を検出する能力の重要な一歩をマークしたが、地上の望遠鏡は遠い世界の細部を選ぶために感度を持って前に長い道のりが先がある。
「VLTの今後の球楽器など、現在の楽器は、その星の周りに近い軌道にある大型太陽系外惑星の大気の大まかな特性評価を可能にすることができる、「Bagnulo今天文学に指示します。 「唯一のE-ELT（欧州非常に大型望遠鏡）は、VLTのものより20倍以上も大きく、その収集エリアで、惑星の表面や大気のより洗練特性評価を可能にする。しかし、地球などのために地球、私たちの論文に提示された微細構造の検出、特に酸素や植生の特徴は、あっても、E-ELTと非常に難しいだろう。"
「太陽が地球を照らすと、この光は、バック月の表面に反射して、「ESOのマイケルSterzik、Nature誌の3月1日号に掲載論文の主執筆者は説明しています。 「月面に巨大な鏡として機能し、私達に戻って地球の光を反射する - これは、我々は、VLTを用いて観察したものである。"
このビューには、チリのESOのパラナル天文台のVLTの家の上に設定し、薄い三日月を示しています。だけでなく、明るい三日月のように月のディスクの残りは地球照として見ることができます。日光が天文学者はそれが太陽系外惑星であるかのように地球を研究し、生命の兆候を検索することができ、地球から反射され、この光を、観察することによって。水星と金星はまた2011年10月27日に撮影し、この画像に見られる画像：ESO/ B Tafreshi/ TWAN。
地球照 - - 地球のは月に光を反射した月が夜空に細い三日月のように表示されたときに簡単に肉眼で見ることができます。だけでなく、明るい三日月のように、月の完全なディスクもぼんやりと地球の光に照らされ、表示されている。
チームは、宇宙から見たときの生活をホストする惑星がどのように見えるかを示すために、反射光の偏光を見た。彼らは、地球の大気は、曇りで海があり、植生があると結論している。地球のさまざまな部分が月に向けて光を反射したように雲や植生量の変化も推定することができる。
「遠くの太陽系外惑星からの光は、ホストの星のまぶしさに圧倒されているので、それを分析することは非常に困難です - ビットの強力な電球の横にほこりの粒を研究しようとするような、「アーマー天文台からの共著者ステファノBagnuloは述べています、北アイルランド。 「しかし、地球で反射された光は[偏光しているすなわちホストの星からの光ではありませんが、それは、]特定の方向に振動する。だから、偏光技術はかすかにまばゆい星の光からの太陽系外惑星の反射光を取り出すために私たちを助けて。"
仕事は別の場所で宇宙の生命の兆候を検出する能力の重要な一歩をマークしたが、地上の望遠鏡は遠い世界の細部を選ぶために感度を持って前に長い道のりが先がある。
「VLTの今後の球楽器など、現在の楽器は、その星の周りに近い軌道にある大型太陽系外惑星の大気の大まかな特性評価を可能にすることができる、「Bagnulo今天文学に指示します。 「唯一のE-ELT（欧州非常に大型望遠鏡）は、VLTのものより20倍以上も大きく、その収集エリアで、惑星の表面や大気のより洗練特性評価を可能にする。しかし、地球などのために地球、私たちの論文に提示された微細構造の検出、特に酸素や植生の特徴は、あっても、E-ELTと非常に難しいだろう。"
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