‘Kartografi ekstrasurya’ dapat memberikan gambaran kasar tentang dunia asing

Para astronom suatu hari nanti mungkin bisa membuat peta kasar planet-planet jauh dengan menggunakan informasi dari pantulan cahaya bintang dan menentukan keseimbangan lautan, daratan, dan awan yang menjorok.

Perangkat lunak ini dapat mengambil titik pantulan cahaya bintang dari sebuah planet ekstrasurya untuk memisahkan sinyal unik yang diperlukan untuk membentuk peta kasar. Dikembangkan oleh ilmuwan planet Nicolas Cowan dan dipresentasikan bulan ini pada pertemuan American Astronomical Society di Long Beach, California, teknologi ini terinspirasi oleh teknik yang awalnya dikembangkan untuk membedakan antara permukaan alami – seperti hutan – dan permukaan tidak alami seperti bunker militer di citra satelit bumi.

Karena saat ini tidak ada teleskop yang cukup kuat untuk memotret secara langsung planet berbatu yang jauh, Cowan menguji perangkat lunak tersebut pada gambar Bumi yang diambil dari sudut pandang jauh di luar angkasa oleh pesawat ruang angkasa Deep Impact milik NASA sebagai bagian dari misi EPOXI.

(tanda kutip)

“Tujuan dari percobaan ini adalah untuk melihat apakah kita dapat mengidentifikasi warna permukaan bumi, (dan mengetahui) berapa banyak permukaan besar yang ada, dan seperti apa bentuknya,” kata Cowan, yang berasal dari Northwestern University di Evanston, Illinois. . .

Teknik Cowan – yang disebut “rotational unmixing” – menganalisis perubahan warna cahaya bintang yang dipantulkan oleh planet ekstrasurya yang jauh dan berputar untuk menghitung campuran fitur-fitur planet – seperti daratan atau lautan – yang mungkin bergabung untuk menciptakan warna tertentu.

Tekniknya mirip dengan berada di ruangan gelap dengan televisi dimatikan dan menganalisis cahaya yang dipantulkan di dinding seberangnya untuk mengetahui apa yang sedang diputar di TV.

“Anda tidak melihat gambarnya, tapi Anda melihat pantulan gambar tersebut dan mempelajari sesuatu tentang apa yang terjadi di sana,” kata Eric Ford, astronom di Universitas Florida di Gainesville, yang tidak terlibat dalam penelitian ini. .

Ketika perangkat lunak Cowan diterapkan pada gambar EPOXI Bumi, perangkat lunak tersebut mampu mengekstrak tanda reflektansi yang sesuai dengan tiga jenis permukaan utama.

“Analisis tersebut memberi tahu kita bahwa ada tiga fitur penting,” kata Cowan, “dan spektrumnya sangat mirip dengan daratan, lautan, dan awan.”

Lisa Kaltenegger, peneliti planet ekstrasurya di Institut Astronomi Max-Planck di Heidelberg, Jerman, mengatakan teknik Cowan sangat menarik – tetapi dengan beberapa peringatan. Misalnya, sebuah planet ekstrasurya harus memiliki permukaan yang sangat kontras, seperti laut dan daratan, atau lautan dan awan, agar teknik ini dapat bekerja dengan baik.

“Jika Anda memiliki planet lautan atau planet yang sepenuhnya daratan, hal ini akan sangat menantang karena Anda tidak memiliki permukaan yang berbeda,” kata Kaltenegger, yang juga tidak berpartisipasi dalam penelitian tersebut.

Tantangan lainnya adalah membedakan antara awan dan es di permukaan planet, menurut Aomawa Shields, ahli astrobiologi di Universitas Washington di Seattle yang tidak terlibat dalam penelitian ini.

“Mampu mengetahui apakah suatu planet hanya mengalami tutupan awan yang signifikan, atau sedang mengalami glasiasi global, merupakan hal yang penting dari sudut pandang kelayakhunian,” kata Shields.

Namun, jika planet yang tepat dapat ditemukan, teknik percampuran rotasi dapat memberikan gambaran kasar kepada para astronom tentang rasio lautan dan daratan di sebuah planet ekstrasurya, atau memberikan gambaran seperti apa iklimnya dengan menganalisis tutupan awan. dan pergerakan awan.

Gambar yang dihasilkan bukanlah peta dalam pengertian tradisional. “Ini tidak seperti peta yang bisa Anda gunakan untuk mendaratkan pesawat ruang angkasa di sebuah planet… tapi ini lebih baik daripada tidak sama sekali,” kata Cowan.

Sebelum para astronom dapat menerapkan teknik ini pada planet ekstrasurya yang sebenarnya, pertama-tama mereka memerlukan teleskop dengan lensa yang tidak hanya cukup besar untuk mendeteksi pantulan cahaya dari dunia yang jauh, namun juga cukup kuat untuk mengekstraksi data penting dari observasi jangka pendek. . hanya berlangsung beberapa jam – waktu yang dibutuhkan planet mirip Bumi untuk melakukan revolusi penuh.

“Anda memerlukan teleskop generasi berikutnya,” kata Cowan. “Kami berbicara secara realistis seperti awal tahun 2020-an.”

Tugas ini dapat disederhanakan jika target planet ekstrasurya berputar lebih lambat dari Bumi, atau jika lokasinya relatif dekat dengan kita, sehingga membuatnya tampak lebih besar daripada yang seharusnya.

Untungnya, penemuan terbaru yang dilakukan misi Kepler NASA menunjukkan bahwa galaksi ini penuh dengan planet. Para astronom memperkirakan bahwa Bima Sakti memiliki setidaknya 100 miliar planet, dan setidaknya 1 dari 17 bintang mirip matahari memiliki dunia berbatu dan seukuran Bumi di sekelilingnya.

“Kabar baiknya adalah kita tidak perlu menjelajahi separuh galaksi untuk menemukan planet keren untuk dipelajari,” kata Ford.