Naukowcy z Cornell University i American Museum of Natural History zidentyfikowali 2034 pobliskie systemy gwiezdne – w niewielkiej odległości kosmicznej 326 lat świetlnych – które mogłyby znaleźć Ziemię po prostu obserwując naszą jasnoniebieską kropkę przecinającą nasze Słońce.
To 1715 systemów gwiezdnych, które mogły dostrzec Ziemię od czasu rozkwitu cywilizacji ludzkiej około 5000 lat temu, i 319 kolejnych systemów gwiezdnych, które zostaną dodane w ciągu następnych 5000 lat.
Egzoplanety wokół tych pobliskich gwiazd mają kosmiczne miejsce w pierwszym rzędzie, aby sprawdzić, czy Ziemia utrzymuje życie, poinformowali naukowcy w badaniach opublikowanych 23 czerwca w Nature.
„Z punktu widzenia egzoplanet jesteśmy kosmitami” – powiedziała Lisa Kaltenegger, profesor astronomii i dyrektor Instytutu Carla Sagana w Cornell College of Arts and Sciences.
„Chcieliśmy wiedzieć, które gwiazdy mają odpowiedni punkt obserwacyjny, aby zobaczyć Ziemię, ponieważ blokuje ona światło słoneczne” – powiedziała. „A ponieważ gwiazdy poruszają się w naszym dynamicznym kosmosie, ten punkt obserwacyjny jest zdobywany i tracony”.
Kaltenegger i astrofizyk Jackie Faherty, starszy naukowiec z Amerykańskiego Muzeum Historii Naturalnej i współautor książki „Przeszłe, obecne i przyszłe gwiazdy, które mogą zobaczyć Ziemię jako tranzytową egzoplanetę”, wykorzystali pozycje i ruchy z katalogu Gaia eDR3 Europejskiej Agencji Kosmicznej aby określić, które gwiazdy wchodzą i wychodzą z ziemskiej strefy przejściowej – i na jak długo.
„Gaia dostarczyła nam dokładną mapę galaktyki Drogi Mlecznej”, powiedział Faherty, „pozwalając nam spojrzeć wstecz i do przodu w czasie oraz zobaczyć, gdzie znajdowały się gwiazdy i dokąd zmierzają”.
Spośród 2034 systemów gwiezdnych przechodzących przez Ziemską Strefę Tranzytu w badanym okresie 10 000 lat, 117 obiektów leży w odległości około 100 lat świetlnych od Słońca, a 75 z tych obiektów znajduje się w Ziemskiej Strefie Tranzytu od czasu komercyjnych stacji radiowych na Ziemi zaczął nadawać w kosmos około sto lat temu.
„Nasza słoneczna okolica jest dynamicznym miejscem, w którym gwiazdy wchodzą i wychodzą z tego idealnego punktu obserwacyjnego, aby zobaczyć Ziemię przechodzącą przez Słońce w szybkim tempie” – powiedział Faherty.
W katalogu 2034 systemów gwiezdnych znajduje się siedem znanych egzoplanet. Każdy z tych światów miał lub będzie miał możliwość wykrycia Ziemi, tak jak ziemscy naukowcy odkryli tysiące światów krążących wokół innych gwiazd dzięki technice tranzytu.
Obserwując odległe egzoplanety przechodzące lub przecinające własne słońce, astronomowie ziemscy mogą interpretować atmosfery podświetlane przez to słońce. Jeśli egzoplanety mają inteligentne życie, mogą obserwować Ziemię podświetloną przez słońce i zobaczyć chemiczne sygnatury życia w naszej atmosferze.
Układ Ross 128, z gwiazdą macierzystą czerwonego karła umieszczoną w gwiazdozbiorze Panny, znajduje się około 11 lat świetlnych od nas i jest drugim pod względem odległości układem z egzoplanetą wielkości Ziemi (około 1,8 razy większej od naszej planety). Każdy mieszkaniec tego egzoświata mógł widzieć Ziemię przechodzącą przez nasze własne słońce przez 2158 lat, począwszy od około 3057 lat temu; stracili swój punkt obserwacyjny około 900 lat temu.
W układzie Trappist-1, 45 lat świetlnych od Ziemi, znajduje się siedem tranzytujących planet wielkości Ziemi – cztery z nich w strefie umiarkowanej, nadającej się do zamieszkania przez tę gwiazdę. Chociaż odkryliśmy egzoplanety wokół Trappist-1, nie będą one w stanie nas dostrzec, dopóki ich ruch nie przeniesie ich do Strefy Tranzytu Ziemi za 1642 lata. Potencjalni obserwatorzy systemu Trappist-1 pozostaną na siedzeniach stadionu kosmicznego tranzytu Ziemi przez 2371 lat.
„Nasza analiza pokazuje, że nawet najbliższe gwiazdy na ogół spędzają ponad 1000 lat w punkcie obserwacyjnym, z którego mogą zobaczyć tranzyt Ziemi” – powiedział Kaltenegger. „Jeżeli założymy, że jest odwrotnie, to zapewnia to zdrową oś czasu dla nominalnych cywilizacji, aby zidentyfikować Ziemię jako interesującą planetę”.
Teleskop kosmiczny Jamesa Webba – który ma zostać wystrzelony jeszcze w tym roku – ma przyjrzeć się szczegółowo kilku światom tranzytowym, aby scharakteryzować ich atmosfery i ostatecznie szukać oznak życia.
Inicjatywa Breakthrough Starshot to ambitny projekt, który ma na celu wystrzelenie statku kosmicznego o rozmiarach nano w kierunku najbliższej egzoplanety wykrytej wokół Proxima Centauri – 4,2 lat świetlnych od nas – i w pełni scharakteryzować ten świat.
„Można sobie wyobrazić, że światy poza Ziemią, które już nas wykryły, mają takie same plany dla naszej planety i Układu Słonecznego” – powiedział Faherty. „Ten katalog to intrygujący eksperyment myślowy, do którego jeden z naszych sąsiadów może nas znaleźć”.
