Hogyan észlelhetjük az élet jeleit egy több száz fényévre levő bolygón? Ennek egyik módja, hogy olyan molekulákat, például oxigént, metánt és ózont keresünk a légkörében, amelyek biológiai életre utalnak. Ezek jelenléte persze nem igazolja, hogy valóban van élet az égitesten, de ígéretes indikátora lehet ennek.

Ilyen megfigyeléseket persze nem könnyű végezni egy nagy távolságban lévő planéta esetén, de ha jó irányból látunk rá a rendszerre, elvileg megoldható lehet a feladat. Ha oldalról látunk rá a bolygó pályájára, akkor amikor az átvonul csillaga előtt, a csillagfény átsüt az égitest légkörén. Az atmoszféra pedig összetételének megfelelően nyeli el vagy engedi át a csillagfény megfelelő részeit, így az elnyelődés nyomán meghatározható a légkör összetétele.

Egyelőre még nincsenek olyan távcsöveink, amelyek kellően érzékenyek egy távoli bolygó esetében mindennek a megfigyelésére, de az ötletet szerencsére lehetőségünk van egy jóval közelebbi célponton is tesztelni, amelyről biztosan tudjuk, hogy van rajta élet. A saját bolygónkról van szó.

Ha egy holdfogyatkozás idején a Holdon lennénk, annak felszínéről azt látnánk, hogy a Föld átvonul a Nap előtt. A Nap sugarai pedig átsütnek a légkörön, és elnyelődésükből meghatározható annak összetétele. Egy gond van csak, jelenleg a Holdon sincs olyan távcső, amivel ez megfigyelhető lenne. Viszont ahogy a napfény a fogyatkozáskor átsüt a légkörön, visszatükröződik a Hold felszínéről, és ehhez viszont van távcsövünk, mégpedig az űrben, így az nem probléma, hogy a visszajövő fény egy részét ismételten elnyeli a légkör. A kutatók pontosan ezt használták ki, és a Hubble űrtávcsővel próbálták az ózon jelenlétét kimutatni a Föld légkörében a 2019. január 21-i holdfogyatkozás során.

Ez sikerült is nekik, bár nem volt egyszerű feladat. A Hubble-t nem ennyire közeli és nagyméretű célpontokra fejlesztették, így nem volt könnyű vele a Hold követése. A Hold felszíne ráadásul nem veri vissza tökéletesen a fényt, hiszen nem sima és nem is egységes, sötét és világos részek váltogatják egymást. A megfigyeléseket kiértékelésekor a földi légkör modelljét (a nyomás, sűrűség és hőmérséklet magassággal való változásait, illetve az összetétel magasságfüggő varianciáit) is felhasználták, és ezzel vetették össze a mért adatokat.

A kapott modell többek közt a belélegezhető oxigén eloszlását és az úgynevezett Rayleigh-szórást is ábrázolja. Olyan verziókat is készítettek belőle, amelyek ózon nélkül és ózonnal ábrázolták a Földet, majd összevetették a mért adatokkal. Így sikerült kimutatni az ózon elnyelődési vonalait a Holdról visszaverődő „földfényben”.

Az ózon azért lehet más égitestek esetén is jó jelzője a potenciális életnek, de legalábbis az életre alkalmas körülményeknek, mert a Földön molekuláris oxigénből keletkezik ultraibolya fény hatására. Az oxigén pedig döntően a növényi légzés nyomán kerül a légkörbe. A kísérlettel tehát erős jelét találták annak, hogy élet lehet a bolygón, és a mérés tanulságait a következő években más, távolibb célpontok kapcsán is hasznosítani lehet. Ezeknél persze újabb kihívásokkal kell majd megküzdeni, hiszen nem fogunk tudni egy sor olyan dolgot, amivel a Föld, a Nap és a Hold kapcsán tisztában vagyunk.

A módszer alkalmazásához leginkább erősebb távcsövekre lesz szükség, de ilyenek a következő egy-két évtizedben a tervek szerint üzembe állnak majd. És ha azt nézzük, hogy az első exobolygót az 1990-es évek elején fedezték fel a csillagászok, és a következő 30 évre már légköri elemzéseket terveznek, egyáltalán nem mondhatjuk, hogy lassan haladunk.