Ludzie zawsze martwią się, że obce cywilizacje wykryją transmisje z naszych starych programów radiowych i telewizyjnych i wyślą flotę inwazyjną. Ale rzeczywistość jest taka, że samo życie transmituje istnienie życia na Ziemi od 500 milionów lat.
Obwiniaj to rośliny.
Oprócz wypełnienia atmosfery tlenem rośliny emitują bardzo określoną długość fali widoczną w promieniowaniu podczerwonym. Jest to rodzaj sygnału, którego mogłyby szukać inne cywilizacje skanujące galaktykę.
Tego też będziemy szukać.
Ale nie obwiniaj roślin. Inne formy życia emitują również sygnały, sygnały, których możemy szukać, odkrywając nowe egzoplanety i zastanawiając się, czy mają tam życie.
Statek kosmiczny Galileo NASA został wystrzelony 18 października 1989 roku. Jego misją było oczywiście odlecieć na Jowisz i wejść na orbitę, badając planetę i jej księgi przez lata.
Niestety, NASA nie miała ciężkiej rakiety wysokiego podnoszenia, której mieli nadzieję użyć do wysłania statku kosmicznego bezpośrednio do Jowisza. Zamiast tego zaplanowali serię sprytnych manewrów przelotowych, które dałyby statkowi kosmicznemu prędkość niezbędną do wydostania się na Jowisz.
Najpierw przeleciał obok Wenus 10 lutego 1990 r., Potem Ziemia 8 grudnia, a następnie Ziemia dokładnie dwa lata później.
Gdy Galileusz minął Ziemię, uchwycił zdjęcia Ziemi i Księżyca, pokazując naszą planetę z unikalnego punktu obserwacyjnego.
Carl Sagan spojrzał na zdjęcia i dane wracające z Galileo i oświadczył, że statek kosmiczny znalazł „dowód na obfity gazowy tlen, szeroko rozpowszechniony pigment powierzchniowy z ostrym brzegiem absorpcyjnym w czerwonej części widma widzialnego i metanem atmosferycznym w ekstremalnych warunkach termodynamicznych brak równowagi ”
Innymi słowy, Galileo odkrył życie na Ziemi.
W rzeczywistości, kiedy misja OSIRIS-REx NASA odbyła podobny lot, badacze z misją ponownie przeprowadzili eksperyment, tym razem zauważając, że atmosfera Ziemi zawierała poziomy metanu, tlenu i ozonu, które były znacznie wyższe niż można się spodziewać martwy świat.
Po raz kolejny astronomowie odkryli, że na Ziemi istnieje życie.
Stwierdzili również, że poziomy dwutlenku węgla w 2017 r. Były o 14% wyższe, a także o 12% więcej metanu od czasu, gdy Galileo dokonał tych samych obserwacji 30 lat wcześniej.
Czy możemy użyć tej techniki, aby znaleźć życie na innych światach?
W ostatnim artykule w czasopiśmie zatytułowanym „Rozszerzanie osi czasu fotosyntetycznego biosignatury czerwonej krawędzi Ziemi” badacze Jack T. O'Malley-James i Lisa Kaltenegger badają, jak wyglądałaby Ziemia w różnych epokach w swojej historii w ciągu ostatnich miliardów lat . I jakie sygnały emitowaliby, wykrywalne przez nasze teleskopy.
Odwiedź prawie każde miejsce na Ziemi, a zobaczysz rośliny wszędzie. Drzewa, dżungle, trawy, a nawet oceany są wypełnione roślinami.
A przez ostatnie 500 milionów lat chlorofil był wszędzie, nadając roślinom ich zielony kolor, ponieważ odbijają dużo światła przy 500 nanometrach.
Istnieje wiele rzeczy, które mogą wyglądać na zielone przy widocznych długościach fali. Ale rośliny mają wysoki współczynnik odbicia w spektrum podczerwieni, o długości fali między około 700 a 750 nm. Na przykład rząd wielkości bardziej odblaskowy niż jakakolwiek inna część widma.
Spójrz na Ziemię na tej bardzo określonej długości fali i zobacz, jak płonie. To jest czerwona krawędź.
Ale według tego nowego artykułu nie tylko rośliny będą dawały oczywisty sygnał. Naukowcy modelowali życie na Ziemi wstecz w różnych epokach, aby zasymulować, jak wyglądałaby nasza planeta dla odległych obserwatorów.
Zanim rośliny opanowały, najbardziej udanymi formami życia były porosty, symbiotyczne partnerstwo między bakteriami fotosyntetycznymi i grzybami. Krajobraz porostów wygląda na szałwiowo-miętowo-zielony. To pokrycie porostów stworzyłoby również fotosyntetyczny czerwony podpis, który wyraźnie różnił się od planety porośniętej roślinami.
Między 500 milionami lat a 1,2 miliarda lat temu Ziemia nadawałaby w sygnale porostów.
Wcześniej dominowały sinice, takie jak glony pokrywające stawy, pokrywające niektóre części planety. I znowu wygenerowałoby to również swój własny czerwony sygnał krawędziowy.
Od 1,2 do 2 miliardów lat temu Ziemia nadawała sinice.
Co jeśli światy obcych nie mają roślin? Inne formy życia również generują czerwoną krawędź. Według naukowców niektóre rodzaje koralowców są jeszcze bardziej odbijające w podczerwieni. Nie są rozpowszechnione tutaj na Ziemi, ale być może mogą zdominować obcy świat.
Nawet niektóre zwierzęta, takie jak ślimaki morskie, mają wzrost o 35% na czerwonym brzegu. Wyobraź sobie planetę ślimaków morskich.
Musimy jednak uważać, ponieważ niektóre minerały mogą dawać fałszywie pozytywne wyniki. Na przykład całkowicie martwa planeta z odsłoniętymi skałami zawierającymi siarczek rtęci może naśladować czerwoną krawędź.
Więc teraz wiemy, że chlorofil lub podobna substancja chemiczna może być wyraźnym wskaźnikiem życia na planecie pozasłonecznej, jakie teleskopy są w pracy, aby je faktycznie obserwować? Kiedy będziemy w stanie obserwować planetę i wiedzieć, czy rosną tam obce rośliny.
Nasze metody wykrywania planet wykorzystują obecnie metodę prędkości radialnej, w której długość fali światła gwiazdy jest czerwona i przesunięta na niebiesko, gdy jej planety szarpią ją swoją grawitacją.
To mówi nam o masie planet, ale nie pokazuje nam, z czego są zrobione.
Metoda tranzytu mierzy ilość światła blokowanego, gdy planeta przechodzi bezpośrednio między nami a gwiazdą. Mierząc ilość przygaszonego światła gwiazd astronomowie mogą oszacować wielkość planety.
W ciągu ostatnich kilku lat astronomowie opracowali technikę analizy światła pochodzącego z samej planety. Mierzą spektrum chemiczne światła pochodzącego z gwiazdy i planety razem, a następnie oddzielają to, co właśnie nadchodzi z planety.
Za pomocą tej techniki astronomowie znaleźli brutalnie gorące planety z chmurami zawierającymi żelazo i skały. Jak zwykle astronomowie zaczynają odkrywać ekstremalne światy, a następnie udoskonalają swoje techniki, gdy otrzymują lepsze narzędzia.
Ale najbardziej produktywną metodą będzie metoda bezpośredniego obrazowania. Dzięki temu Ziemski lub kosmiczny teleskop wykorzystuje koronograf do blokowania światła z gwiazdy, pozwalając obserwować tylko światło z planety.
Za pomocą tej techniki potężny teleskop może analizować światło pochodzące z atmosfery planety. Zrobiliśmy cały odcinek o tej technice, ale misja ARIEL ESA, która ma się rozpocząć w 2028 roku, będzie jednym z pierwszych instrumentów przeznaczonych do skanowania atmosfery innych światów.
Super obserwatoria naziemne, takie jak Teleskop Magellana i Europejski Ekstremalnie Duży Teleskop, będą mogły również bezpośrednio obserwować atmosferę egzoplanet z ziemi. Będą dostępne w Internecie w ciągu następnej połowy dekady, więc nie potrwa długo.
Ostatni pomysł jest naprawdę fajny, z wykorzystaniem odbitego światła zwanego planetetsine. Kiedy Księżyc jest w bardzo cienkim półksiężycu, Słońce oświetla tylko niewielki jego fragment. Resztę oświetla odbite światło z Ziemi. Nazywamy to Earthshine.
Obserwując tylko odbite światło na Księżycu, astronomowie mogli faktycznie dowiedzieć się ogromnej ilości o Ziemi. Zmiany jasności mogą pozwolić astronomom na mapowanie kontynentów na Ziemi i obliczenie wielkości oceanów naszej planety. Widzieli wzory pogodowe, a wraz ze zmianą pór roku pokrywa śnieżna w pobliżu biegunów zmieniałaby ilość światła odbijanego od Księżyca.
Odbite promieniowanie podczerwone może pokazać obecność roślin na Ziemi dzięki odbijanej czerwonej krawędzi.
Ilekroć naukowcy proponują wysłanie sygnału w kosmos, aby poinformować cywilizacje pozaziemskie, że tu jesteśmy, nie martw się inwazją kosmitów. Wszyscy kosmici wystarczająco blisko, by odbierać te sygnały, już wiedzą, że tu jesteśmy. Nasze rośliny, porosty i bakterie wydały nas miliony, a nawet miliardy lat temu.
Ale pociesz się, gdy nasze nowe teleskopy pojawią się w Internecie, ich rośliny też je zdradzą.
