นักวิทยาศาสตร์ใช้ดวงจันทร์เป็นกระจกเพื่อศึกษาชั้นบรรยากาศของโลกเป็นครั้งแรก

ฮับเบิลไม่ได้มองโลกโดยตรง นักดาราศาสตร์ใช้ดวงจันทร์เป็นกระจกสะท้อนแทน

แสงแดดที่ลอดผ่านชั้นบรรยากาศโลกแล้วสะท้อนกลับไปยังฮับเบิล การใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศเพื่อสังเกตสุริยุปราคาจะจำลองสภาวะที่กล้องโทรทรรศน์ในอนาคตจะตรวจวัดบรรยากาศของดาวเคราะห์นอกระบบ บรรยากาศเหล่านี้อาจมีสารเคมีที่น่าสนใจในโหราศาสตร์ การศึกษา และการค้นหาสิ่งมีชีวิต

ดาวเคราะห์นอกระบบ: มีการค้นพบกี่ดวงและจะหาชีวิตได้ที่ไหน?

แม้ว่าก่อนหน้านี้จะดำเนินการพื้นดินมากมายการสังเกตลักษณะนี้ถือเป็นครั้งแรกที่มีการบันทึกจันทรุปราคาทั้งหมดในช่วงความยาวคลื่นอัลตราไวโอเลตและใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศ ฮับเบิลพบลายนิ้วมือสเปกตรัมที่แข็งแกร่งของโอโซนซึ่งดูดซับแสงแดดบางส่วน โอโซนมีความสำคัญต่อชีวิตเพราะทำหน้าที่เป็น "เกราะป้องกัน" ในชั้นบรรยากาศของโลก

แผนภาพนี้ (ไม่ใช่การปรับขนาด) อธิบายรูปทรงเรขาคณิตจันทรุปราคา เมื่อดวงจันทร์อยู่ในเงามืดของโลกอย่างสมบูรณ์ (เรียกว่าจันทรุปราคาเต็มดวงหรือคราสมืด) แสงอาทิตย์ทั้งหมดที่ส่องถึงพื้นผิวดวงจันทร์จะหักเหหรือกระจัดกระจายผ่านชั้นบรรยากาศของโลก เมื่อดวงจันทร์อยู่ในเงามัวของโลก (เรียกว่าเงามัวคราส) แสงมาจากทั้งแสงแดดโดยตรงและแสงแดดหักเหและกระจัดกระจายไปในชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ กระบวนการนี้คล้ายกับการสังเกตการเคลื่อนผ่านของดาวเคราะห์นอกระบบ

แหล่งที่มา: M. Kornmesser (ESA / Hubble), NASA และ ESAในมุมมองแบบกล้องโทรทรรศน์บนบกของดวงจันทร์เน้นพื้นที่ทั่วไปที่นักดาราศาสตร์ใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลของ NASA เพื่อวัดปริมาณโอโซนในชั้นบรรยากาศของโลก วิธีนี้ทำหน้าที่เป็นตัวบ่งชี้ว่าพวกมันจะสังเกตดาวเคราะห์โลกรอบดาวดวงอื่นอย่างไรเพื่อค้นหาสิ่งมีชีวิต

แหล่งที่มา: M. Kornmesser (ESA / Hubble), NASA และ ESA

การสังเคราะห์แสงบนโลกเป็นเวลาหลายพันล้านปีเป็นสาเหตุของระดับออกซิเจนสูงบนโลกของเราและชั้นโอโซนหนา นี่เป็นสาเหตุหนึ่งที่นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าโอโซนหรือออกซิเจนอาจเป็นสัญญาณของสิ่งมีชีวิตบนดาวเคราะห์ดวงอื่นและพวกเขาเรียกมันว่าลายเซ็นทางชีวภาพ

การตรวจจับโอโซนมีความสำคัญเนื่องจากเป็นผลพลอยได้จากแสงของโมเลกุลออกซิเจนซึ่งตัวมันเองเป็นผลพลอยได้จากชีวิตนักวิทยาศาสตร์กล่าวย้ำ

ศูนย์การบินอวกาศก็อดดาร์ดของนาซ่า

แม้ว่าโอโซนจะถูกค้นพบในชั้นบรรยากาศของโลกในช่วงในระหว่างการสังเกตการณ์บนพื้นดินก่อนหน้านี้ในช่วงจันทรุปราคาการศึกษาของฮับเบิลแสดงให้เห็นถึงการค้นพบโมเลกุลที่สำคัญที่สุดจนถึงปัจจุบัน โอโซนซึ่งวัดจากอวกาศโดยไม่รบกวนสารเคมีอื่น ๆ ในชั้นบรรยากาศของโลกจะดูดซับแสงอัลตราไวโอเลตอย่างรุนแรงเป็นพิเศษ

ฮับเบิลตรวจจับส่วนที่ดูดซับโอโซนของรังสีอัลตราไวโอเลตจากดวงอาทิตย์ซึ่งผ่านขอบชั้นบรรยากาศของโลกในช่วงจันทรุปราคาซึ่งเกิดขึ้นระหว่างวันที่ 20 ถึง 21 มกราคม 2562 กล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดินอื่น ๆ อีกหลายตัวได้ทำการสังเกตการณ์ทางสเปกโตรสโกปีที่ความยาวคลื่นอื่น ๆ ในระหว่างการเกิดคราสโดยมองหาส่วนประกอบในชั้นบรรยากาศของโลกเช่นออกซิเจนและมีเทน

หนึ่งในเป้าหมายหลักของ NASA คือการระบุดาวเคราะห์ที่ชีวิตจะดำรงอยู่ได้ แต่เราจะจดจำดาวเคราะห์ที่มีคนอาศัยอยู่หรือไม่มีใครอยู่ได้อย่างไรถ้าเราเห็นมัน? พวกเขาจะมีลักษณะอย่างไรกับวิธีการที่นักดาราศาสตร์มีเพื่อกำหนดลักษณะชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์นอกระบบ ด้วยเหตุนี้การพัฒนาแบบจำลองของสเปกตรัมของโลกจึงมีความสำคัญอย่างยิ่งเพื่อเป็นแม่แบบในการจัดหมวดหมู่บรรยากาศบนดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะ

Allison Youngblood จากห้องปฏิบัติการฟิสิกส์บรรยากาศและอวกาศในเมืองโบลเดอร์ รัฐโคโลราโด เป็นผู้นำนักวิจัยในการสังเกตการณ์ฮับเบิล

อ่านยัง

นักวิทยาศาสตร์อาจเข้าใจว่าโลกของเราน่าอยู่ได้อย่างไร

ดูว่าผู้สืบทอดของฮับเบิลสามารถเห็นอะไรในอวกาศ ภาพรวมกล้องโทรทรรศน์เวบบ์

นักวิจัยพบว่าปรสิตเรียนรู้ที่จะอยู่โดยไม่มีออกซิเจนได้อย่างไร