¿Podría el telescopio espacial James Webb detectar clorofila en un exoplaneta?

La detección de clorofila en exoplanetas es definitivamente algo en lo que la gente está interesada: consulte este artículo (publicado como "Detecting biomarkers on an exo-Earth", Timothy D. Brandt, David S. Spiegel, Proceedings of the National Academy of Sciences Sep 2014, 111 ( 37) 13278-13283, DOI: 10.1073/pnas.1407296111), por ejemplo. Suponiendo que la gente está escribiendo artículos en revistas arbitradas discutiendo el diseño de telescopios para hacer esto, asumo que es algo que podría hacer un telescopio plausible. Sin embargo, no soy competente para juzgar técnicamente este artículo.

He aquí un extracto de sus conclusiones (omisiones indicadas por [...]):

Encontramos que es probable que una futura misión espacial detecte agua en un gemelo de la Tierra con una resolución espectral de$R \gtrsim 40$y una SNR por bin de$\gtrsim$7. Una misión de este tipo tendrá muchas más dificultades para detectar el oxígeno atmosférico [...] Para una misión dirigida solo a O$_2$, encontramos una resolución óptima de$R \sim 150$para nuestro caso de escalado de ruido intermedio, y una SNR mínima de$\sim$6 a las$R = 150$. Esto es$\sim$3 veces la resolución de un instrumento optimizado para ver agua, y un factor de$\sim$2 más desafiante que el agua según lo medido por la SNR escalada.

Finalmente, mostramos que el "borde rojo" de la absorción de clorofila en$\lambda \sim 0.7$ $\mu$m será extremadamente difícil de detectar, a menos que la cobertura de nubes sea mucho menor y/o la fracción de vegetación sea mucho mayor que en la Tierra. [...]

Con base en nuestros hallazgos, argumentamos que una misión futura debe diseñarse hacia el objetivo bien definido de sensibilidad a O$_2$y H$_2$O alrededor de los mejores exoplanetas terrestres candidatos, tal vez incluso con dos elementos de dispersión para lograr ambos$R \sim 40$y$R \sim 150$. Seguimiento extenso (y costoso) de los mejores objetivos, preferiblemente con O$_2$y H$_2$O detecciones, podrían usarse para buscar el borde rojo de la clorofila.

Del mismo modo, supongo que, dado que el documento anterior no describe cómo hacer esto con el JWST, esto está más allá de sus capacidades.

Esto todavía es un poco vago: es difícil para un satélite detectar plantas (con o sin buscar específicamente una firma de clorofila) a baja densidad espacial en un desierto. Si su exoplaneta hipotético estuviera cubierto por una gruesa capa de cianobacterias, la señal sería mucho mayor que la señal de una copia de la Tierra.

Sin embargo, AFAIK, lo mejor que hemos hecho hasta ahora es hacer algunas conjeturas sobre el contenido atmosférico de algunos exoplanetas, en función de los espectros de absorción. No creo que estemos cerca del poder de resolución requerido para observar un planeta en la fase de "primer/último cuarto" como sería necesario para ver una porción iluminada de la superficie del planeta.