Forskare använde först månen som en spegel för att studera jordens atmosfär

Hubble tittade inte direkt på jorden. Istället använde astronomer månen som en spegel för att reflektera

solljus som passerade genom atmosfärenJorden och reflekterade sedan tillbaka mot Hubble. Att använda ett rymdteleskop för att observera förmörkelser replikerar de förhållanden under vilka framtida teleskop kommer att mäta exoplaneternas atmosfärer. Dessa atmosfärer kan innehålla kemikalier av intresse för astrobiologi, studier och sökande efter liv.

Exoplaneter: hur många har hittats och var ska man leta efter liv?

Även om tidigare genomförts många markObservationer av detta slag, detta är första gången som en total månförmörkelse har registrerats i ultraviolett våglängdsområde och med hjälp av ett rymdteleskop. Hubble har hittat ett starkt spektralt fingeravtryck av ozon som absorberar en del av solljuset. Ozon är viktigt för livet eftersom det fungerar som en "skyddande sköld" i jordens atmosfär.

Detta diagram (inte i skala) förklarar geometrinmånförmörkelse. När månen är helt i jordens skugga (känd som en total månförmörkelse eller mörk förmörkelse) bryts eller sprids allt solljus som når månens yta genom jordens atmosfär. När månen befinner sig i jordens penumbra (känd som en halvförmörkelse) kommer belysningen från både direkt solljus och solljus som bryts och sprids i planetens atmosfär. Denna process liknar att observera transitering av exoplaneter.

Källor: M. Kornmesser (ESA / Hubble), NASA och ESAI denna markbundna teleskopvy av månenbelyser ett gemensamt område där astronomer har använt NASA: s Hubble-rymdteleskop för att mäta mängden ozon i jordens atmosfär. Denna metod fungerar som en indikator på hur de kommer att observera markbundna planeter runt andra stjärnor på jakt efter liv.

Källor: M. Kornmesser (ESA / Hubble), NASA och ESA

Fotosyntes på jorden i miljarder årär orsaken till de höga syrenivåerna på vår planet och det tjocka ozonskiktet. Detta är en av anledningarna till att forskare tror att ozon eller syre kan vara tecken på liv på en annan planet, och de kallar dem biosignaturer.

Det är viktigt att detektera ozon eftersom det är en fotokemisk biprodukt av molekylärt syre, som i sig är en biprodukt av livet, betonar forskarna.

NASA Goddard Space Flight Center

Även om ozon upptäcktes i jordens atmosfär underUnder tidigare markbaserade observationer under månförmörkelser representerar Hubble-studien den hittills viktigaste molekylära detektionen. Ozon, mätt från rymden utan att störa andra kemikalier i jordens atmosfär, absorberar ultraviolett ljus särskilt starkt.

Hubble upptäcker ozonabsorberande delar avultraviolett strålning från solen, som passerade över kanten av jordens atmosfär under månförmörkelsen, som inträffade från 20 till 21 januari 2019. Flera andra markbaserade teleskop gjorde också spektroskopiska observationer vid andra våglängder under förmörkelsen och letade efter mer av jordens atmosfäriska komponenter som syre och metan.

Ett av NASAs främsta mål är att identifiera planeternasom livet kunde existera på. Men hur skulle vi känna igen en bebodd eller obebodd planet om vi såg den? Hur skulle de se ut med de metoder astronomer har till förfogande för att karakterisera exoplanetatmosfärer? Det är därför det är så viktigt att utveckla modeller av jordens spektrum som en mall för att kategorisera atmosfärer på extrasolära planeter.

Allison Youngblood från Laboratory for Atmospheric and Space Physics i Boulder, Colorado, ledande utredare för Hubble-observationerna.

Läs också

Forskare kan ha kommit nära förståelsen av hur vår planet blev beboelig

Se vad Hubbles efterträdare kan se i rymden. Webb-teleskopöversikt

Forskare tar reda på hur parasiter lärde sig leva utan syre