Kieli kosmos -symposiumissa
Kolme kertaa lokakuussa 2017 tutkijat käänsivät Norjan Tromssan lähellä sijaitsevan voimakkaan tutkan kaukoputken näkymättömästi heikot tähdet kohti Canis Minor -yhdistelmää (pieni koira) ja säteilevät koodatun viestin avaruuteen yrittäessään merkitä vieraalle sivilisaatiolle. Tästä uudesta yrityksestä löytää muu älykäs elämä maailmankaikkeudesta kerrottiin esitelmässä ”Kieli kosmoksessa” -symposiumissa, joka pidettiin 26. toukokuuta Los Angelesissa, Kaliforniassa.
METI International sponsoroi symposiumia. Tämä organisaatio perustettiin edistämään viestintää maan ulkopuoliselle tiedustelupalvelulle (METI) uutena lähestymistapana maanpäällisen älykkyyden (SETI) etsinnässä. Se tukee myös muita SETI-tutkimuksen ja astrobiologian näkökohtia. Symposium pidettiin osana kansainvälistä avaruuskehityskonferenssia, jota sponsoroi National Space Society. Se kokosi kielitieteilijät ja muut tutkijat koko päivän kestävään 11 esityksen ohjelmaan. Järjestäjä oli tohtori Sheri Wells-Jensen, joka on kielitieteilijä Ohion Bowling Greenin yliopistosta.
Tämä on toinen METI Internationalin symposiumia käsittelevästä kaksiosaisesta sarjasta. Se keskittyy METI Internationalin presidentin tohtori Douglas Vakochin symposiumissa pitämään esitykseen. Hän puhui projektista, johon ei ole aiemmin kiinnitetty paljon huomiota: ensimmäisestä yrityksestä lähettää viesti läheiselle potentiaalisesti asuttavalle eksoplaneetalle GJ273b. Vakoch johti ryhmää, joka rakensi viestin opetusohjelman osan.
Viesti tähtiin
Nykyaikainen etsiminen maapallon ulkopuolisesta älykkyydestä alkoi vuonna 1960. Tähtitieteilijä Frank Drake käytti radioteleskooppia Länsi-Virginiassa kuunnella kahden läheisen tähden signaaleja. Tähtitieteilijät ovat satunnaisesti asettaneet yhä kehittyneempiä hakuja, kun rahoitusta on ollut saatavilla. Suurin nykyinen projekti on Breakthrough Listen, jota rahoittaa miljardööri Yuri Milner. Hakemuksia on tehty sekä laser- että radiosignaaleille. Tutkijat ovat myös etsineet megarakenteita, joita edistyneet ulkomaalaiset voivat luoda avaruudessa heidän tähtensä lähellä. METI International kannattaa täysin uutta lähestymistapaa, jossa viestit lähetetään läheisille tähtiin toivomuksensa saada vastaus.
Projekti viestin lähettämiseksi GJ273b: lle oli taiteilijoiden ja tutkijoiden yhteistyötä. Sen aloittivat Sónar-musiikki-, luovuus- ja teknologiafestivaalin järjestäjät. Sónar-festivaali on järjestetty vuosittain vuodesta 1994 lähtien Barcelonassa, Espanjassa. Järjestäjät halusivat juhlia festivaalin 25. vuosipäivää. Projektin toteuttamiseksi festivaalin järjestäjät etsivät Katalonian avaruusoppilaitoksen (IEEC) ja METI Internationalin apua.
Viestin välittämiseksi ryhmä kääntyi European Incoherent Scatter Scientific Associationin (EISCAT) puoleen, joka ylläpitää radio- ja tutka-kaukoputkien verkkoa Suomessa, Norjassa ja Ruotsissa. Tätä verkkoa käytetään ensisijaisesti tutkimaan auringon ja maan ionosfäärin ja magneettikentän vuorovaikutusta arktisen ympyrän pohjoispuolella sijaitsevasta näkökulmasta. Viesti välitettiin EISCATin Ramfjordmoenin tehtaalla lähellä Norjassa Tromssossa sijaitsevaa 32 metrin halkaisijaltaan ohjattavaa astiaa, jonka huipputeho oli 2 megawattia. Se on ensimmäinen tähtienvälinen viesti, joka on koskaan lähetetty kohti tunnettua potentiaalisesti asuttavaa eksoplaneettaa.
Kohdejärjestelmä
Luettelomerkillä GJ273 tunnettu epäselvä tähti kiinnitti hollantilais-amerikkalaisen tähtitieteilijän Willem J. Luytenin huomion vuonna 1935. Luyten tutkii tähden liikkeitä. Tähti kiinnitti huomionsa, koska se liikkui maan taivaan läpi yllättävän nopeudella 3,7 kaaresekuntia vuodessa. Myöhemmät tutkimukset osoittivat, että tämä nopea näkyvä liike johtuu siitä, että GJ273 on yksi auringon lähimmistä naapureista, vain 12,4 valovuoden päässä. Se on aurinkoon 24. läheisin tähti. Luytenin löytön vuoksi se tunnetaan joskus Luytenin tähtenä.
Luytenin tähti on heikko punainen kääpiötähti, jolla on vain neljäsosa auringon massasta. Se kiinnitti jälleen tähtitieteilijöiden huomion maaliskuussa 2017. Silloin löydettiin eksoplaneetta GJ273b sen asutettavalta alueelta. Asutettavissa oleva alue on alueet etäisyyksille, joilla planeetalla, jonka ilmapiiri on samanlainen kuin maapallolla, olisi teoreettisesti lämpötila-alue, joka soveltuisi nestemäisen veden pinnalle. Planeetta on supermaapallo, jonka massa on 2,89-kertainen kotimaailmaamme nähden. Se kiertää vain 800 000 mailin päässä heikosta auringosta, jonka se kiertää joka 18. Maan päivän välein.
Tämä eksoplaneetta valittiin läheisyyden vuoksi Maaan ja koska se on näkyvissä taivaalla lähettimen pohjoisesta sijainnista. Koska GJ273b on suhteellisen lähellä ja radioviestit kulkevat valon nopeudella, muukalaisten vastaus voisi tulla jo tämän vuosisadan puolivälissä.
Viesti
Vertailut Voyagerin kanssa
GJ273b-lähetys ei ole ensimmäinen kerta, kun maapallon ulkopuolisille tarkoitettu viesti on lähetetty avaruuteen. Todennäköisesti tunnetuin tähtienvälinen viesti on Voyager 1 ja 2 -aluksen päällä oleva viesti. NASA käynnisti nämä planeettojenväliset robotit vuonna 1977. He matkustivat lentoradalla, joka loukkasi heidät tähtienväliseen avaruuteen sen jälkeen kun he olivat suorittaneet tehtävänsä tutkia ulkoista aurinkokuntaa.
Jokaisen Voyager-avaruusaluksen kantama viesti koodattiin digitaalisesti äänitteelle. Se oli suurelta osin kuvallista, ja sillä yritettiin antaa kattava kuvaus ihmisistä ja maasta. Se sisälsi myös valikoiman musiikkia eri maallisista kulttuureista. Nämä avaruusalukset vievät kymmeniä tuhansia vuosia päästäkseen tähtiin. Joten vastausta ei voida odottaa yhteiskuntamme kannalta merkityksellisessä ajassa.
Joillakin tavoin GJ273b-viesti on hyvin erilainen kuin Voyager-viesti. Toisin kuin Voyager-levy, se ei ole kuvallinen, eikä sillä yritetä antaa kattava katsaus ihmisiin ja maahan. Tämä johtuu ehkä siitä, että toisin kuin Voyager-viesti, sen tarkoituksena on aloittaa valintaikkuna vuosikymmenten ajanjaksolla. Se muistuttaa Voyager-viestiä, koska se sisältää musiikkia maasta, nimittäin musiikkia taiteilijoilta, jotka esiintyivät Sónar-musiikkifestivaalilla.
Tervehtiä
Ihmislukijalle viestin ymmärtäminen on vähän enemmän haaste kuin Voyager-levylle koodattujen kuvien katseleminen. Voit kokeilla kättäsi purkaaksesi viestin itse, koska järjestäjät julkaisivat kaiken verkkosivustolleen. Varoita, että jos jatkat lukemista täällä, siellä on spoilereita (tai hyödyllisiä vihjeitä siitä riippuen, kuinka katsot sitä).
Viesti koostuu binaarinumeroista - yksi ja nolla. Niitä edustaa signaalissa siirto kahden hieman erilaisen radiotaajuuden välillä. Hei-osa on suunniteltu kiinnittämään muukalaisten kuuntelijoiden huomio. Se koostuu alkulukujonosta (numerot, jotka voidaan jakaa vain itselleen ja yksi). Ne esitetään binaarinumeroilla seuraavasti:
01001100011100000111110000000000011111111111
Viesti jatkaa jaksoa vuoteen 193 asti. Tällaista signaalia ei varmasti voida tuottaa luonnollisilla prosesseilla, ja se voi olla vain matematiikan osaavien olentojen suunniteltu käsityö.
Opetusohjelma
Hei-osan jälkeen tulee opetusohjelma. Tämä, ja kaikki muu viesti, käyttää symboliensa perustana kahdeksan bittisiä binaarilohkoja. Opetusohjelma alkaa ottamalla käyttöön numerosymbolit laskemalla. Se käyttää kahta perusnumeroa kuten:
10000000 (0) 10000001 (1) 10000010 (2) 10000011 (3)
10000100 (4) 10000101 (5) 10000110 (6) 10000111 (7)
10001000 (8) 10001001 (9) 10001010 (10)
Johtava 1 antaa numerot erottaa muista 8-bittisistä symboleista, jotka eivät edusta numeroita.
Laskennan jälkeen opetusohjelma esittelee aritmeettisen toiminnan symbolit esittämällä näyteongelmia. Tässä on näyte eräistä matemaattisten toimintojen symboleista:
00000110 (+) 00000111 (-) 00001000 (×) 00001001 (÷)
00111100 (=)
Sitten opetusohjelma etenee geometriaan käyttämällä numeroiden ja symbolien yhdistelmiä Pythagoran lauseen havainnollistamiseksi. Lopulta se etenee siniaaltoiksi, kuvaten siten itse signaalia kuljettavan radioaallon. Lopuksi opetusohjelma kuvaa ääniaaltojen fysiikkaa ja nuotin välisiä suhteita.
Numeroiden lisäksi opetusohjelma esittelee kaikkiaan 55 8-bittistä symbolia. Se tarjoaa ohjeet, jotka ulkomaalaisten olisi toistettava oikein sarja digitaalisesti koodattuja musiikkivalikoimia Sónar-festivaalilta.
70 biljoonan mailin matkan aikana viesti on varmasti vioittunut melun vaikutuksesta. Kompensoimiseksi opetusohjelma lähetettiin kolme kertaa jokaisen lähetyksen aikana, jolloin lähetykseen kului yhteensä 33 minuuttia. Koko lähetys toistettiin kolmena erillisenä päivänä, 16., 17. ja 18. lokakuuta 2017. Toinen kolmen lähetyksen lohko tehtiin 14., 15. ja 16. toukokuuta 2018.
Musiikki
Jokainen lähetys sisälsi erilaisen musiikkivalinnan, ja mukana oli 38 eri muusikon teoksia. Voit kuulla tallenteita kaikesta tästä musiikista Sónar Calling GJ273b -verkkosivustolla.
Viestin taustalla olevat perustelut
Tähtitieteilijöiden täällä maan päällä toteuttamat nykyiset ja aiemmat SETI-projektit olettavat, että edistyneet muukalaiset tekevät asioista helppoa vasta syntyville sivilisaatioille perustamalla voimakkaita majakoita, jotka lähettävät kaikkiin suuntiin kaikkina aikoina. Siksi SETI-tutkijat käyttävät yleensä samanlaisia erittäin suuntaisia lautasantenneja, joita käytetään usein muuhun radioastronomian tutkimukseen. He kuuntelevat yhtä tähteä vain muutama minuutti ja etsivät kukin vuorostaan majakkaa.
Toisin kuin jatkuvasti päällä olevat majakat, joita kuvaillaan Maan SETI-hakujen kohteina, Sónar-viesti lähetettiin vain 33 minuutin ajan kolmena päivänä ja vain kahdessa yhteydessä. Vakoch myöntää, että "GJ273b: n sivilisaatio, joka käyttää samaa strategiaa, todennäköisesti huomaa viestimme", jota majakat etsivät SETI-tutkijoista maapallolla.
Jotkut tutkijat ovat kuitenkin asettaneet perinteiset SETI-oletukset ja -strategian kyseenalaiseksi, ja vaihtoehtoisia hakutekniikoita on jo tutkittu. Vakoch toteaa, että "meillä ihmisillä on jo teknologinen kapasiteetti ja tarvitsemme vain rahoitusta, jotta voidaan suorittaa all sky -kysely, joka havaitsisi ajoittain tapahtuvan leviämisen kuten meidän".
Suurempi ongelma on, että viesti oli suunnattu vain yhdelle planeetalle. Vaikka GJ273b kiertää tähtien asuttavalla alueella, tiedämme todella vähän, mitä tämä tarkoittaa siihen, onko planeetta todella asuttava vai onko sillä elämää vai älykkyyttä. Itse maa on ollut asuttava miljardien vuosien ajan. Mutta sillä on ollut sivilisaatio, joka pystyy lähettämään radiolähetyksiä jo vuosisadan ajan.
Vakoch myönsi, että ”Ainoa tapa saada vastaus GJ273b: ltä on, jos galaksi on täynnä älykästä elämää ja odottaa, että meillä on vain aloite. Realistisemmin, saatamme joutua toistamaan tämän prosessin satojen, tuhansien tai jopa miljoonien tähdet ennen kuin saavutamme edistyneen sivilisaation, joka pystyy tunnistamaan signaalimme. METI International pyrkii toteuttamaan suunnittelututkimuksen niin laajamittaiselle METI-projektille, että rahoitus saadaan valtion tai muista lähteistä.
Viitteet ja lisälukemat:
Cain F. (2013) Kuinka löysimme muukalaisia, Space Magazine.
Patton, P. E. (2018) Kieli kosmossa I: Onko universaali kielioppi todella universaali ?, Space Magazine.
Patton P. (2016) Alien Minds, I. Onko maapallon ulkopuolisia sivilisaatioita todennäköisesti kehittymässä, II. Katsooko ulkomaalaisten, että suuret aivot ovat myös seksikkäitä?, III. Mustekalan puutarha ja sokeiden maa, Space Magazine
Patton, P. (2015) Kuka puhuu maan puolesta? Tähtienvälisen viestinnän kiista Space Magazine.
Patton P. (2014) Kommunikoi kosmossa. Osa 1: Huutaminen pimeyteen, osa 2: Tähtien petatabyytit, Osa 3: Valtavan lahden sillan muuttaminen, Osa 4: Rosetta-kivihaku, Avaruuslehti.
Vakoch D. A. (2017) Uudet avaimet, jotka auttavat ulkomaalaisia avaamaan viestejä, Tieteellinen amerikkalainen, Havainnot.
Vakoch D. (2011) Vastuullisuus, kyky ja aktiivinen SETI: politiikka, laki, etiikka ja viestintä maapallon ulkopuolisen älykkyyden kanssa, Acta Astronautica, 68: 512-519
Vakoch D. (2010) Ikoninen lähestymistapa musiikkikäsitteiden välittämiseen tähtienvälisissä viesteissä, Acta Astronautica, 67: 1406-1409
