Осенью 1989 года космический аппарат «Галилей» отправился в полёт к Юпитеру и его спутникам. Для разгона он использовал гравитационные манёвры с облётом в 1990 году Венеры и в 1990 и 1992 годах — Земли. Во время облётов Земли зонд сделал несколько фотографий планеты, и астрономы теперь попытались с их помощью найти жизнь на Земле.
«Открытие» жизни на Земле позволяет отработать методы, при помощи которых можно искать биосигнатуры на экзопланетах. На сегодня из примерно шести тысяч открытых планет в других звёздных системах прямые изображения доступны только у нескольких десятков — как правило, это планеты, достаточно удалённые от своих звёзд и достаточно яркие — например, газовые гиганты вроде Юпитера. По таким снимкам уже можно (иногда) сделать выводы о составе атмосферы планеты, вероятном наличии на ней сплошного океана, температуре на поверхности или даже в общих чертах о её климате и т. д. Осталось научиться искать на удалённых планетах следы жизни или хотя бы предпосылки для её возникновения.
Идея рассмотреть Землю из космоса как обычную экзопланету и поискать для начала жизнь на ней — не новая. Такие исследования проводят по данным от различных космических аппаратов, используя их снимки Земли, как правило, полученные в качестве побочного продукта их основной деятельности. Недавно жизнь на Земле в виде сигнатур от кислорода и других газов в атмосфере «нашли», анализируя подобные снимки телескопа Хаббла. Об этом подробнее можно прочитать в отдельной большой статье. На этот раз астрономы использовали снимки Земли зонда «Галилей», сделанные им во время двух облётов в 1990 и 1992 году, которые использовались для разгона аппарата на его пути к Юпитеру. Статья о ретроспективном поиске жизни на Земле как экзопланете по архивным снимкам камер «Галилея» в феврале 2024 года вышла в The Astronomical Journal.
Изображения телескопа привели к форме, в которой мы только и можем исследовать экзопланеты. Астрономы пока что не могут себе позволить разглядеть диск планет, кроме как у тел Солнечной системы — в их распоряжении находятся снимки, на которых они видят только суммарный поток света от звезды, то есть фактически они видят однопиксельную фотографию. Поэтому изображения Земли с камеры Limited Solid State Imager (SSI) зонда «Галилей» были соответственно проинтегрированы — получились снимки, подобные показанному здесь. Астрономы сравнивали яркость такой «однопиксельной Земли» в разных ракурсах и интегрированный спектр её излучения.
Спектральные данные в интегрированном изображении оказываются размытыми, и по ним малореально отследить конкретные биосигнатуры. Это было ожидаемо, поскольку камеры зонда «Галилей» были оптимизированы для наблюдения за Юпитером. Он находится значительно дальше от Солнца, поэтому светит менее ярко, так что объекты типа Земли будут засвечены при настроенных на Юпитер значениях экспозиции. Однако в спектре удалось зафиксировать полосу поглощения кислорода, что доказывает потенциальным наблюдателям-инопланетянам, что наша планета имеет богатую кислородом атмосферу. Сама по себе линия кислорода не доказывает наличие на планете жизни, но это хоть что-то для начала.
Интереснее другой результат работы. Астрономам удалось на этих однопиксельных снимках зафиксировать изменения альбедо, то есть отражательной способности поверхности Земли при её вращении. А это значит, что исследуя таким образом Землю из космоса (или экзопланету с Земли) можно получить грубое представление о континентах и океанах планеты. Так, в случае Земли такое дистанционное зондирование показало, что на её поверхности чередуются крупные участки, занятые сушей и океанами. Отражательные способности водной поверхности и суши ощутимо различаются, поэтому при измерении коэффициента отражения от поверхности наблюдатель получит разные результаты, когда Земля будет повёрнута к нему полушарием, где находится Тихий океан и через половину суток, когда он будет видеть восточное полушарие с Евразией. Астробиологи считают, что наличие такой чересполосицы из нескольких среднего размера континентов и океанов — более благоприятное условие для развития жизни по сравнению с одним суперконтинентом: на планете с несколькими континентами в среднем более умеренный климат без огромных пустынь вдалеке от океанов, а также создаются предпосылки для биоразнообразия.
Итак, «Галилей» почти нашёл жизнь на Земле. Самое главное, что показывают такие исследования — в принципе мы способны, располагая астрономическими инструментами на современном уровне техники, исследовать потенциальную обитаемость экзопланет. По крайней мере мы теперь знаем, как выглядит издали хотя бы одна такая планета, на которой заведомо имеется жизнь.
