Høyt over planetens nattside driver en sonde lydløst av sted med sensorene rettet mot det mørke landskapet tusen kilometer nede.
Sonden samler opp informasjon om atmosfærens sammensetning, speider etter eventuelle lyskilder på overflaten og lytter etter radiostøy i eteren. Alt sammen for å besvare spørsmålet: Er det liv der nede?
Svaret er et klart ja, for den planeten som sonden flyr over 8. desember 1990, er ingen annen enn vår egen klode, jorda. Sonden som leter etter jordisk liv, heter Galileo, og denne delen av prosjektet er ikke så pussig som man kunne tro.
På grunnlag av Galileos observasjoner kan astronomen Carl Sagan og kolleger konkludere med at en beboelig planet sender ut avslørende spor som det er teknisk mulig å fange opp på lang avstand.
Fem år senere, i 1995, finner astronomene den første eksoplaneten som går i bane rundt en stjerne som minner om sola. Plutselig blir Galileos usedvanlige reise svært relevant.
Planeten, 51 Pegasi b, er riktignok en glovarm, Jupiter-lignende kjempe i veldig tett bane om stjernen sin, og dermed nesten med sikkerhet både livløs og ubeboelig, men oppdagelsen blir startskuddet til et nytt romkappløp – jakten på beboelige kloder i andre solsystemer og dermed svaret på et av vitenskapens største spørsmål: Finnes det liv på andre oaser i universet, eller er jorda resultatet av et ekstraordinært lykketreff?
Forskerne jakter på en annen jord
I 2019 er antallet bekreftede planeter utenfor solsystemet vårt kommet opp i 4071. De er fordelt på 3043 stjernesystemer (659 av systemene har mer enn én planet). Men selv om forskerne altså nå har flere tusener planeter å velge imellom, kan de aller fleste allerede ved første øyekast avvises som kandidater til å være jordlignende.
Blant de planetene forskerne raskt kasserer, er gassgigantene, men også de fleste steinplanetene: Noen går i bane altfor langt fra eller altfor tett på stjernen, noen er altfor store eller altfor små, og noen går i bane rundt en stjerne av feil type.
I takt med at det blir oppdaget nye eksoplaneter, og astronomene lærer mer om noen av dem de allerede kjenner, blir listen over lovende kandidater oppdatert.
I 2019 er eksoplaneten K04878.01 den som kommer tettest på å matche jorda. Den scorer 0,98 i såkalt ESI-verdi, Earth Similarity Index, der jorda er satt til 1. Planeten K04878.01 har nesten samme størrelse som jorda og befinner seg i en bane som gir den bare 3 prosent mer stråling fra en stjerne som også minner ganske mye om sola.
Andre studier, som ser på faktorer som ikke inngår i ESI-verdien, tyder imidlertid på at K04878.01 har en atmosfære med et ti ganger høyere trykk enn på jorda, og det gjør det usannsynlig at det kan finnes liv der.
En annen lovende kandidat, planeten TRAPPIST-1e, har nesten ingen atmosfære i det hele tatt. Selv om de to planetene på mange måter ligner jorda, ser de ut til å ha utviklet seg ganske annerledes enn planeten vår.
Hvis liv skal ha tid til å oppstå og utvikle seg, er det også avgjørende at både planetens bane og stjernens utstråling er konstante over flere milliarder år. Kilden til en planets beboelighet finnes imidlertid ikke bare i ytre forhold, men også i planetens indre.
En aktiv undergrunn er avgjørende for livet på jorda og antagelig også på andre kloder. Platebevegelsene stabiliserer forholdene på planetens overflate ved å justere atmosfærens innhold av drivhusgasser.
Det såkalte karbonkretsløpet tilfører for eksempel CO2 til atmosfæren ved vulkanutbrudd, mens gammel skorpe transporterer karbonet ned igjen i planetens indre.
Et japansk forskerteam ledet av geologen Takehiro Miyagoshi simulerte i 2015 det indre av steinplaneter som er større enn jorda.
Det viste at skorpen blir for tykk og trykket i planetens indre for høyt til at platetektonikk fungerer.
Andre analyser har vist at platetektonikk er vanskelig å starte selv på steinplaneter med riktig størrelse, temperatur og sammensetning. Faktisk vet ikke forskerne helt hvordan prosessen ble satt i gang på jorda.
Superteleskop skal finne oksygen
I dag kan astronomene bare observere eksoplanetenes størrelse og avstand til stjernen, men nye teleskoper vil gi et mye mer detaljert bilde av dem.
Det gjelder ikke minst Extremely Large Telescope, ELT, som blir verdens største når det rettes mot universet for første gang i 2025. Teleskopet blir en del av Europas sørlige observatorium i Chiles Atacamaørken og får en diameter på 39 meter.
Til sammenligning er diameteren til de største jordbaserte teleskopene i dag om lag 10 meter. ELT vil levere bilder som er 16 ganger skarpere enn Hubble-teleskopet.
En av teleskopets sentrale oppgaver blir å sette tall på hvor mange jordlignende systemer i ulike grader av utvikling det finnes i solsystemets galaktiske nabolag.
Det skjer blant annet ved analyse av protoplanetariske skiver rundt nyfødte stjerner. Astronomene er spesielt interessert i fordelingen av grunnstoffer, molekyler og masse.
De opplysningene kan fylle ut hull i historien om jordas fødsel og avsløre om solsystemets barndom var normal eller helt spesiell. ELT kan også levere data om eksoplaneters masse.
Siden astronomene kjenner planetenes diameter fra romteleskopene, kan de regne ut tettheten og dermed komme med si noe om hva de er sammensatt av.
Med den kunnskapen kan forskerne kanskje avsløre om det er sjanse for at planeten har et beskyttende magnetfelt og aktiv geologi med platetektonikk, akkurat som jorda.
Dessuten håper astronomene at ELT blir så kraftig at det kan analysere atmosfærene på mange av de kjente jordlignende planetene – ikke minst toppkandidatene K04878.01 og TRAPPIST-1e.
Aller helst vil forskerne finne fritt oksygen. Gassen reagerer veldig lett med andre forbindelser, så den forblir bare i atmosfæren på en steinplanet der oksygen løpende blir produsert.
Og det skjer antagelig bare ved komplekse biokjemiske prosesser som fotosyntese, som er grunnlaget for alt dyreliv.
ELT og andre nye instrumenter vil i løpet av de neste ti årene bringe oss tett på å besvare spørsmålet: Har livet utviklet seg andre steder, eller er jorda universets heldigste planet?