BELLEVUE, Wash - Jeśli życie ewoluowało na innych planetach, tak jak miało to miejsce na Ziemi, kosmici mogą zbliżać się w pojazdach, które wyrzucają zanieczyszczenia w kosmos. A może mieli własnego Edisona i planetę pokrytą sztucznym światłem.
Grupa astronomów poszukuje tych dziwnych sygnałów z odległych egzoplanet lub tak zwanych „technosignature”, ponieważ mogą one wskazywać na istnienie inteligentnych cywilizacji gdzie indziej w kosmosie. Termin „technosignature” jest stosunkowo nowy, po raz pierwszy ukuty w 2007 roku przez astronoma Jill Tarter, który w tym czasie był dyrektorem Centrum Badań SETI.
Ale jeszcze przed narodzinami tego terminu astronomowie poszukiwali technosignature, z których najpopularniejszą są transmisje radiowe. Praktycznie rzecz biorąc, często oznaczało to poszukiwanie czegoś dziwnego - anomalii w danych, która mogłaby wskazywać na obecność czegoś nienaturalnego - na przykład planety, która jest nieco zbyt jasna. Historycznie te poszukiwania nie były traktowane poważnie. Teraz jednak naukowcy twierdzą, że mogą naprawdę spróbować znaleźć takie sygnały - o ile szukają właściwych rzeczy we właściwych miejscach.
Jak wyglądałyby takie podpisy techniczne? Na przykład podczas skanowania odległych egzoplanet anomalie danych, takie jak niezwykły makijaż atmosferyczny, mogą być wskazówką do „złożonej inżynierii życia w jej otoczeniu” - powiedział Joseph Lazio, astronom z NASA Jet Propulsion Laboratory, podczas przemówienia na konferencji naukowej Astrobiology Science Conference 26 czerwca. Ale naukowcy muszą być ostrożni; ten sam sygnał „może być po prostu planetą pokrytą szumowiną stawową, która wytwarza tlen” - powiedział Lazio.
Inną możliwą technologią jest ultraszybkie mruganie gwiazdy. „Jeśli widzisz gwiazdę, powiedzmy, mrugającą i wyłączającą się szybciej niż mikrosekundę, nie jest to oczywiście naturalne zjawisko” - powiedział. Co więcej, prawie każda rozsądnie zaawansowana cywilizacja mogłaby stworzyć taki podpis.
„Nie jest to wcale takie trudne, możemy to zrobić dzisiaj na stole laboratoryjnym” - powiedział Lazio. Dodał, że ludzie stworzyli na przykład lasery, które uwalniają fotony tryliony razy na sekundę.
Fale radiowe rozchodzące się w przestrzeni kosmicznej z określoną częstotliwością mogą być również wskazówką dla inteligentnych cywilizacji obcych. Lazio powiedział, że naturalne źródła zwykle nie wytwarzają fal radiowych w bardzo wąskim zakresie częstotliwości. A jednak „sztucznie jest to dla nas łatwe”, powiedział Lazio. Więc jeśli możemy to zrobić ... czy E.T. nie?
Poszukiwanie życia w kosmosie historycznie koncentrowało się na znajdowaniu biosignatur lub sygnałów biologicznych, takich jak tlen pozostawiony podczas oddychania przez żywe stworzenia. Obecnie mamy wiele sposobów wykrywania biosignatur.
Podobnie istnieje kilka głównych klas znaków technicznych: podpisy chemiczne, takie jak zanieczyszczenie atmosfery; megastruktury, które odbijają, pochłaniają lub blokują światło gwiazdy macierzystej planety; sygnały „samoświetlne”, takie jak sztuczne oświetlenie, komunikacja radiowa lub laserowa; i marnowanie ciepła, które jest „nieuniknionym rezultatem jakiegokolwiek rodzaju działalności”, powiedziała podczas rozmowy Svetlana Berdyugina, dyrektor Instytutu Fizyki Słonecznej Kiepenheuer we Fryburgu w Niemczech. (Ciepło odpadowe jest wytwarzane przez maszyny lub inne procesy wykorzystujące energię).
Berdyugina i jej zespół szukają sygnałów optycznych. Gdy planeta porusza się wokół własnej gwiazdy, światło odbite przez planetę zmienia się w zależności od tego, gdzie planeta się obraca i na orbicie. Łącząc ze sobą sygnały wytwarzane przez to światło odbite w czasie, badacze mogą stworzyć tzw. Krzywą światła. To z kolei może dać wgląd w powierzchnię planety - i wszelkie nietypowe cechy, jak powiedziała Berdyugina. Na przykład gigantyczna megastruktura odbije światło w zupełnie inny sposób niż, powiedzmy, puste pole.
Berdyugina i jej zespół wcześniej używali tej techniki do rozwiązywania cech geograficznych, takich jak góry i kratery, na planetach i księżycach w naszym Układzie Słonecznym, a także na symulowanych egzoplanetach. Teraz pracują, aby zrozumieć, czy ta technika może ujawnić dziwne kształty i sztuczne oświetlenie na powierzchni planety.
Istnieją również inne programy poszukujące sygnału świetlnego, takie jak 10-letnia inicjatywa Search for Extraterrestrial Intelligence (SETI), o nazwie Breakthrough Listen. Zespół ten bada tysiące gwiazd pod kątem nie tylko sygnałów optycznych, ale także sygnałów radiowych.
Podczas gdy astronomowie mogą wymyślić prawie nieskończoną listę potencjalnych technosignatur, tylko garstka jest warta poszukiwania.
„Celem gry jest znalezienie czegoś, co jest sztuczne, ale możliwe do wykrycia” - powiedział Live Science Thomas Beatty, asystent astronoma w Steward Observatory na University of Arizona. „Myślę, że jesteśmy bliżej niż wielu ludzi sobie wyobraża”.
Jedna możliwość? Niezliczone lampki nocne, oświetlające powierzchnię odległego świata, powiedziała podczas konferencji na konferencji Beatty. Proponowany kosmiczny teleskop o nazwie Large UV Optical Infrared Surveyor (LUVOIR) może być idealnym narzędziem do polowania na nie. Jeśli zostanie zbudowany, LUVOIR użyje swojego lustra o długości od 8 do 16 metrów do skanowania egzoplanet i pomiaru gazów w ich atmosferze. Dodał jednak, że ten sam teleskop może także pośrednio wykrywać znaki techniczne.
Powiedział, że w miejscu, w którym można w sposób realny wykryć - naprawdę silnie - poziom tlenu w atmosferze, powinieneś być w stanie wykryć światła miasta. Oczywiście poziomy tlenu będą wykrywane z „wyjątkową” precyzją, a dla porównania zanieczyszczenie światłem z miast nie będzie łatwe do znalezienia.
Powiedział, że istniejące teleskopy lądowe, takie jak Ekstremalnie Duży Teleskop lub Gigantyczny Teleskop Magellana, mogą wykrywać światła miasta na planetach obcych. Jednak w przeciwieństwie do LUVOIR, te narzędzia związane z Ziemią byłyby nieco utrudnione przez naszą własną atmosferę. Światła miasta musiałyby być naprawdę silne - egzoplaneta musiałaby mieć 10 lub 20 razy więcej miast niż Ziemia. Te gęsto upakowane planety musiałyby być „jak przyszła Ziemia od 2200 roku”, abyśmy mogli je znaleźć, powiedział.
Poszukiwanie technosignature też nie musi przełamać banku. „W niektórych przypadkach jest to tylko koszt krańcowy” - powiedział Lazio. Jest tak, ponieważ technologie mogą być ukryte w danych, które już mamy; wszystko, co musimy zrobić, to je znaleźć. Berdyugina powiedział, że można jednocześnie wykryć technosignatury (jak światła miasta) i biosignatury (jak światła miasta).
Ale nie wszyscy są przekonani, że wyszukiwanie cokolwiek przyniesie.
Gustavo Cruz Diaz, postdoktorant w NASA Ames Research Center, który uczestniczył w rozmowach, ale nie brał udziału w badaniach, powiedział, że w przeciwieństwie do biosignatur, obce technosignatures mogą być zbyt słabe. „Jeśli życie pozaziemskie na nas spojrzy, nie znajdą technosignatury” - powiedział Live Science po rozmowie. Chociaż uważamy, że mamy zaawansowaną cywilizację, z odległej okoni w kosmosie, po prostu nie zmodyfikowaliśmy naszej planety na tyle, aby można ją było wykryć - przynajmniej przy użyciu naszej istniejącej technologii. „Musisz pokryć całą Ziemię miastami, aby wiedzieć, że coś tam jest” - powiedział Cruz Diaz.
Co więcej, technologia ciągle się zmienia, więc możemy szukać niewłaściwych rzeczy w niewłaściwym czasie, powiedział Andrew Mattioda, naukowiec z NASA Ames Research Center w Mountain View w Kalifornii, który również uczestniczył w rozmowie. Próba użycia sygnałów z technologii „do identyfikacji innej cywilizacji jest jak próba trafienia w ruchomy cel” - powiedział. „Nie wiesz, jaka będzie technologia”.
Naukowcy z Ziemi są również ograniczeni przez to, co wiemy. Polowanie na kosmitów za pomocą znaków technicznych może przypominać szukanie brakujących kluczy pod latarnią, ponieważ jest to jedyne miejsce, które możemy zobaczyć, powiedziała Beatty.
Zasugerował jednak, że możemy polować tylko na to, co możemy sobie wyobrazić. Jak pisze Szekspir: „W niebie i na ziemi jest więcej rzeczy, Horatio, niż marzysz w swojej filozofii”. Ale musimy mieć punkt wyjścia, więc rozsądnym, logicznym punktem wyjścia jest poszukiwanie czegoś podobnego do Ziemi ”, dodał Beatty.
Historycznie rzecz biorąc, poszukiwanie znaków technicznych było znacznie mniej popularne niż polowanie na znaki biologiczne, szczególnie pod względem finansowania, powiedział Lazio. Beatty powiedział, że poszukiwania nie były zawsze traktowane poważnie przez innych astronomów. Ale to się teraz zmienia, w dużej mierze dlatego, że „staliśmy się bardzo dobrzy w mierzeniu atmosfery egzoplanet” i małych sygnałów wokół egzoplanet, powiedziała Beatty.
Dlatego możliwe jest, że wraz z poprawą naszej skromnej technologii Ziemian, polowanie na technosignatury może zyskać większy szacunek. W końcu poszukiwanie życia na innych światach „było czymś, co na niebie wydawało się bardzo piekielne” - powiedział. „Podczas gdy teraz poważnie myślimy o tym dzisiaj”.
