Hva skal astronomer se etter i sin endeløse jakt på liv på jordlignende eksoplaneter som befinner seg flere tusener lysår unna?
For å besvare det spørsmålet måtte Hubble-romteleskopet la seg innhyllet i mørket fra en total måneformørkelse, studere fenomenet med ultrafiolette bølger – og rette oppmerksomheten mot et av de vidunderne som Nasa kjenner best: jordens atmosfære.
Under måneformørkelsen brukte teleskopet månen som et speil som reflekterte solens stråler som nettopp hadde passert jordens atmosfære. Og i gjenskjæret fra månen fant Hubble ozon.
Under øvelsen i januar 2019 fungerte det fremhevede arealet på månen som et speil som reflekterte solens stråler tilbake mot Hubble.
Dermed kunne astronomene simulere en situasjon der en eksoplaneten passerer en stjerne. Så nå vet astronomene hva de skal se etter.
Forskningsleder for Hubble-observasjonene, Allison Youngblood, forklarer i en pressemelding fra Nasa hvordan ozon kan være et tegn på liv:
Når vi finner ozon, har det stor betydning, fordi det er et fotokjemisk biprodukt av oksygen, som i seg selv er et biprodukt av liv. Allison Youngblood, forskningsleder for Hubble-observasjonene
Når solens stråler passerer gjennom jordens atmosfære og ut på den annen side, vil visse farger fra sollyset bli silt ut. Det etterlater et særegent lys som astronomene kaller jordens fingeravtrykk.
Det samme vil skje når en jordlignende eksoplanet med en atmosfære av ozon glir forbi stjernen sin, mener forskerne.
Da astronomene utførte forsøket – en slags generalprøve – med Hubble, foregikk det altså bare i en miniatyrutgave – der månen fungerte som et speil.
For å bestemme om en eksoplaneten som ligger tusener lysår unna, har en atmosfære, krever det et teleskop med en enda større og mer avanserte linse enn den Hubble har. Men nå vet forskerne at metoden virker.
Det er imidlertid ikke første gang Hubble fokuserer på en stjernelys som har passerett en planets atmosfære. Men det er første gang den har sett at ozon endrer lyset.
Lys og farger kan avsløre liv i rommet
Data fra Hubble har også kunne avsløre hva astronomer mener er, vannmolekyler på eksoplaneten K2-18b – en viktig grunnstein for liv, som vi kjenner det.
Hubble-teleskopet måler lys som kommer fra andre solsystems stjerner og blir filtrert gjennom atmosfærene på eksoplaneter.
Når lyset passerer gjennom atmosfærene, blir det enten bøyd av, reflektert eller absorbert av molekylene i atmosfæren. Dermed avgjør molekylene hvilke bølgelengder av lys – og dermed farger – som når fram til Hubble-teleskopet.
Ut fra analyse av disse fargene har astronomer kunne slippe ut at det på K2-18b er veldig lite lys i nettopp de bølgelengdene som svarer til vannmolekyler, noe som gjør eksoplaneten til en kandidat for liv.
Slik virker Hubble-teleskopet
Solpaneler og gyroskoper holder Hubble i gang
Hubble-teleskopet får energien fra to store solpaneler og holder kurs og stabilitet i rommet ved hjelp av mekaniske instrumenter som kalles gyroskoper.
Uten gyroskopene kan Hubble risikere å komme for tett på enten jorden eller solen, noe som kan ødelegge teleskopets følsomme utstyr.
Hovedspeil fanger selv det minste lys
Hubble-teleskopet er utstyrt med et nesten 2,5 meter langt hovedspeil som skal fange opp så mye lys som mulig. Det er avgjørende for å ta skarpe bilder.
Hubbles utkikkspost i verdensrommet gjør det også mulig å fange opp infrarødt og ultrafiolett lys, som kan ikke man se med teleskoper på bakken på grunn av atmosfæren vår. Ved å fange disse lyskildene kan Hubble for eksempel gi oss detaljer fra helt unge stjerner.
Hubble skifter vinkel med hjul
Hubble har ingen motorer som kan gi framdrift eller hjelpe med å endre vinkel. Likevel skyter teleskopet en ekstrem fart banen sin rundt jorden. På omkring 95 minutter har Hubble tatt en tur rundt jorden.
Hvis Hubble skal endre vinkelen sin, svinger den noen små reaksjonshjul i motsatt retning. Hubble kan svinge 90 grader på 15 minutter med denne manøveren.