Diagram över en planet (t.ex. jorden, blå) som passerar framför sin värdstjärna (t.ex. solen, gul). Vänster:Den nedre svarta kurvan visar stjärnans ljusstyrka som märkbart dämpas över transithändelsen, när planeten blockerar en del av ljuset från stjärnan. Till höger:Hur transitzonen för en planet i solsystemet projiceras ut från solen. Observatören på den gröna exoplaneten befinner sig i transitzonen och kan därför se jordens transiter. Kredit:R. Wells
En grupp forskare från Queen's University Belfast och Max Planck Institute for solsystem Research i Tyskland har vänt exoplanetjakten på huvudet, i en studie som istället tittar på hur en utomjordisk observatör skulle kunna upptäcka jorden med våra egna metoder. De finner att minst nio exoplaneter är idealiskt placerade för att observera jordens transiter, i ett nytt verk publicerat i tidskriften Månatliga meddelanden från Royal Astronomical Society .
Tack vare faciliteter och uppdrag som SuperWASP och Kepler, vi har nu upptäckt tusentals planeter som kretsar kring andra stjärnor än vår sol, världar kända som "exoplaneter". De allra flesta av dessa hittas när planeterna korsar framför sina värdstjärnor i vad som kallas "transiter", som gör att astronomer kan se ljuset från värdstjärnan dämpas något med jämna mellanrum varje gång planeten passerar mellan oss och den avlägsna stjärnan.
I den nya studien, författarna vänder på detta koncept och frågar, "Hur skulle en utomjordisk observatör se solsystemet?" De identifierade delar av den avlägsna himlen varifrån olika planeter i vårt solsystem kunde ses passera framför solen - så kallade "transitzoner" - och drog slutsatsen att de jordiska planeterna (Mercury, Venus, Jorden, och Mars) är faktiskt mycket mer sannolikt att upptäckas än de mer avlägsna "jovianska" planeterna (Jupiter, Saturnus, Uranus, och Neptunus), trots deras mycket större storlek.
"Större planeter skulle naturligtvis blockera mer ljus när de passerar framför sin stjärna", kommenterade huvudförfattaren Robert Wells, doktorand vid Queen's University Belfast. "Men den viktigaste faktorn är faktiskt hur nära planeten är sin moderstjärna - eftersom de jordiska planeterna är mycket närmare solen än gasjättarna, de kommer att vara mer benägna att ses på genomresa."
Bild som visar var transiter av våra planeter i solsystemet kan observeras. Varje linje representerar var en av planeterna kunde ses passera, med den blå linjen som representerar jorden; en observatör här kunde upptäcka oss. Kredit:2MASS / A. Mellinger / R. Wells
Att leta efter världar där civilisationer skulle ha störst chans att upptäcka vårt solsystem, astronomerna letade efter delar av himlen varifrån mer än en planet kunde ses korsa solens ansikte. De fann att tre planeter som mest kunde observeras var som helst utanför solsystemet, och att inte alla kombinationer av tre planeter är möjliga.
Katja Poppenhaeger, en medförfattare till studien, lägger till, "Vi uppskattar att en slumpmässigt placerad observatör skulle ha ungefär 1 på 40 chans att observera minst en planet. Sannolikheten att upptäcka minst två planeter skulle vara ungefär tio gånger lägre, och att upptäcka tre skulle vara ytterligare tio gånger mindre än så här."
Av de tusentals kända exoplaneterna, teamet identifierade sextioåtta världar där observatörer skulle se en eller flera av planeterna i vårt solsystem passera solen. Nio av dessa planeter är idealiskt placerade för att observera jordens transiter, även om ingen av världarna anses vara beboelig.
Dessutom, teamet uppskattar att det borde finnas ungefär tio (för närvarande oupptäckta) världar som är gynnsamt placerade för att upptäcka jorden och är kapabla att upprätthålla liv som vi känner det. Hittills har dock inga beboeliga planeter har upptäckts från vilka en civilisation skulle kunna upptäcka jorden med vår nuvarande tekniknivå.
Det pågående K2-uppdraget för NASA:s rymdfarkost Kepler är att fortsätta jaga efter exoplaneter i olika delar av himlen under några månader åt gången. Dessa regioner är centrerade nära planet för jordens omloppsbana, vilket innebär att det finns många målstjärnor i transitzonerna på solsystemets planeter. Teamets planer för framtida arbete inkluderar att rikta in dessa transitzoner för att söka efter exoplaneter, förhoppningsvis hitta några som kan vara beboeliga.