Ljudje so vedno zaskrbljeni, da bodo tuje civilizacije zaznale prenose naših starih radijskih oddaj in televizijskih oddaj ter poslale invazijsko floto. A resničnost je takšna, da življenje že 500 let predvaja obstoj življenja na Zemlji.
Krivite to rastlinam.
Poleg napolnjevanja ozračja s kisikom rastline oddajajo zelo specifično valovno dolžino, vidno v infrardečem sevanju. To je signal, ki bi ga druge civilizacije lahko iskale med pregledovanjem galaksije.
To bomo tudi iskali.
Ne krivite samo rastlin. Tudi druge oblike življenja oddajajo signale, signale, ki jih lahko iščemo, ko odkrivamo nove eksoplanete in se sprašujemo, ali imajo tam življenje.
Nasino vesoljsko plovilo Galileo je bilo izstreljeno 18. oktobra 1989. Njegova naloga je bila seveda letenje na Jupiter in odhod v orbito, ki je leta preučevalo planet in njegove lune.
Na žalost NASA ni imela težke rakete zgornje stopnje, ki so jo upali uporabiti za pošiljanje vesoljskega plovila neposredno na Jupiter. Namesto tega so načrtovali vrsto pametnih letalskih manevrov, ki bi vesoljskim plovilom omogočili hitrost, ki jo potrebuje za izhod na Jupiter.
Najprej je letela mimo Venere 10. februarja 1990, nato 8. decembra na Zemlji, nato pa natanko dve leti kasneje na Zemljo.
Ko je Galileo mimo Zemlje, je posnel fotografije Zemlje in Lune, ki prikazuje naš planet z edinstvenega vidika.
Carl Sagan je pogledal slike in podatke, ki so prihajali iz Galilea, in izjavil, da je vesoljsko plovilo našlo "dokaze o obilnem plinovitem kisiku, široko porazdeljenem površinskem pigmentu z ostrim absorpcijskim robom v rdečem delu vidnega spektra in atmosferskega metana v skrajni termodinamiki neravnovesje ”
Z drugimi besedami, Galileo je odkril življenje na Zemlji.
Dejansko so raziskovalci z misijo znova opravili eksperiment z NASA-ino misijo OSIRIS-REx, tokrat pa so ugotovili, da je ozračje Zemlje vsebovalo ravni metana, kisika in ozona, ki so veliko višje od tistega, kar bi pričakovali od mrtvi svet.
Znova so astronomi odkrili, da na Zemlji živi življenje.
Ugotovili so tudi, da so bile ravni ogljikovega dioksida v letu 2017 za 14% višje, pa tudi za 12% več metana, ko je Galileo 30 let prej dosegel enaka opažanja.
Ali lahko s to tehniko poiščemo življenje na drugih svetovih?
V nedavnem članku revije z naslovom "Razširitev časovne premice za fotosintetično biosignaturo na Zemlji" raziskovalci Jack T. O'Malley-James in Lisa Kaltenegger raziskujejo, kako bi izgledala Zemlja v različnih obdobjih v svoji zgodovini v preteklih milijardah let . In kakšne signale bi oddajali, ki jih zaznajo naši teleskopi.
Obiščite skoraj katero koli točko na Zemlji in povsod boste videli rastline. Drevesa, džungle, trave, celo oceani so napolnjeni z rastlinami.
In zadnjih 500 milijonov let je bil klorofil povsod, rastlinam daje zeleno barvo, ker odražajo veliko svetlobe na 500 nanometrov.
Obstaja veliko stvari, ki lahko izgledajo zeleno v vidnih valovnih dolžinah. Toda rastline so zelo odsevne v infrardečem spektru, med valovno dolžino približno 700 in 750 nm. Kot na primer, velikost bolj odsevna kot kateri koli drug del spektra.
Poglejte Zemljo v tej zelo specifični valovni dolžini in glejte, kako utripa. To je rdeči rob.
Toda po tem novem papirju ne bodo samo rastline oddajale očitnega signala. Raziskovalci so v različnih obdobjih modelirali življenje na Zemlji za nazaj, da bi simulirali, kako bi bil videti naš planet oddaljenim opazovalcem.
Preden so se rastline prijele, so bile najuspešnejše življenjske oblike lišajev, simbiotičnega partnerstva med fotosintetskimi bakterijami in glivami. Pokrajina lišajev izgleda modro barvo, da obarva zeleno. Ta pokritost lišajev bi ustvarila tudi fotosintetski podpis rdečega roba, ki se je razlikoval od planeta, ki ga pokrivajo rastline.
Med 500 milijoni let in 1,2 milijarde let nazaj bi Zemlja oddajala signal lišajev.
Pred tem bi bile prevladujoče cianobakterije, kot alge, ki pokrivajo ribnike, ki bi pokrivale del planeta. In še enkrat, to bi ustvarilo tudi lasten signal rdečega roba.
Od 1,2 do 2 milijarde let nazaj je Zemlja oddajala cianobakterije.
Kaj, če tuji sveti nimajo rastlin na sebi? Tudi druge oblike življenja ustvarjajo rdeč rob. Po mnenju raziskovalcev so nekatere vrste koral še bolj odsevne v infrardeči povezavi. Niso razširjeni tukaj na Zemlji, ampak morda bi lahko prevladovali v tujem svetu.
Tudi pri nekaterih živalih, na primer morskih polžih, je povečanje rdečega roba za 35%. Predstavljajte si planet morskih polžev.
Vendar moramo biti previdni, vendar obstajajo nekateri minerali, ki lahko oddajajo lažni pozitiv. Na primer, popolnoma mrtev planet z izpostavljenimi kamninami, ki vsebujejo živosrebrov sulfid, lahko posnema rdeč rob.
Torej zdaj vemo, da bi lahko klorofil ali podobna kemikalija jasen pokazatelj življenja na ekstrasolarnem planetu, kakšni teleskopi so v izdelavi, da bi jih dejansko opazovali? Kdaj bomo dejansko lahko opazovali planet in vedeli, ali tam rastejo tujerodne rastline.
Naše metode zaznavanja planetov trenutno uporabljajo metodo radialne hitrosti, pri kateri je valovna dolžina svetlobe zvezde rdeča in modro pomaknjena, ko jo planeti valijo s svojo gravitacijo.
To nam pove množico planetov, vendar nam ne pokaže, iz česa so narejeni.
Metoda tranzita meri količino blokirane svetlobe, ko planet prehaja neposredno med nami in zvezdo. Z merjenjem količine zvezdne svetlobe lahko astronomi ocenijo velikost planeta.
Samo v zadnjih nekaj letih so astronomi razvili tehniko za analizo svetlobe, ki prihaja s planeta samega. Merita kemijski spekter svetlobe, ki prihaja iz zvezde in planeta skupaj, in nato ločita tisto, kar pravkar prihaja s planeta.
S to tehniko so astronomi našli brutalno vroče planete z oblaki, ki vsebujejo železo in skalo. Kot običajno, astronomi začnejo odkrivati skrajne svetove in nato izpopolnjujejo svoje tehnike, ko dobijo boljše orodje.
Toda najbolj produktivna metoda bo metoda neposrednega slikanja. S tem teleskop Zemlje ali vesolje uporablja koronograf, da prepreči svetlobo zvezdi, tako da lahko opazuje le svetlobo s planeta.
Z uporabo te tehnike bi močan teleskop lahko analiziral svetlobo samo iz atmosfere planeta. O tej tehniki smo naredili celo epizodo, toda misija ESA ARIEL, ki naj bi bila predstavljena leta 2028, bo eden prvih instrumentov, namenjenih skeniranju atmosfere drugih svetov.
Tudi zemeljske super opazovalnice, kot sta Magellan teleskop in evropski izjemno velik teleskop, bodo lahko neposredno opazovale zunanjo atmosfero eksoplaneta tudi iz tal. Na spletu bodo prišli v naslednjem pol desetletja, tako da ne bo predolgo čakati
Še zadnja ideja je res kul, z uporabo neke vrste odsevane svetlobe, imenovane planenetshine. Ko je Luna na zelo tankem polmesecu, le Sonce osvetli le majhen rezin Lune. Ostalo je osvetljeno z odsevano svetlobo z Zemlje. Temu rečemo zemeljska sija.
Z opazovanjem samo odsevane svetlobe na Luni bi astronomi dejansko lahko izvedeli ogromno o Zemlji. Spremembe svetlosti bi astronomom lahko omogočile, da preslikajo celine na Zemlji in določijo velikost oceanov našega planeta. Videli so lahko vremenske vzorce in ko se letni časi spreminjajo, bi snežna odeja v bližini polov spreminjala količino svetlobe, ki se odbija od Lune.
In odsevano infrardeče sevanje bi lahko pokazalo prisotnost rastlinskega življenja na Zemlji zahvaljujoč odsevanemu rdečemu robu.
Kadarkoli znanstveniki predlagajo pošiljanje signala v vesolje, da bi obvestili nezemeljske civilizacije, da smo tukaj, ne skrbite za invazijo tujcev. Tujci, ki so dovolj blizu, da sprejemajo te signale, že vedo, da smo tukaj. Naše rastline, lišaji in bakterije so se nam odrekli pred milijoni in celo milijardami let.
Toda vzemite si tolažbo, ko bodo naši novi teleskopi prišli na splet, bodo tudi njihove rastline izdale.
