Ihmiset ovat aina huolissaan siitä, että muukalaiset sivilisaatiot havaitsevat vanhojen radio-ohjelmien ja televisiolähetyksien siirrot ja lähettävät hyökkäyslaivaston. Mutta todellisuus on, että elämä itse on lähettänyt elämän olemassaoloa Maapallolla 500 miljoonan vuoden ajan.
Syytä sitä kasveihin.
Sen lisäksi, että kasvit täyttävät ilmakehän hapolla, kasvit lähettävät hyvin spesifisen aallonpituuden, joka näkyy infrapunasäteilyssä. Se on sellainen signaali, jota muut sivilisaatiot voisivat etsiä tutkiessaan galaksia.
Sitä me myös etsimme.
Mutta älä vain syytä kasveja. Myös muut elämänmuodot ovat antaneet signaaleja, signaaleja, joita voimme etsiä löydettäessä uusia eksoplaneetteja ja ihmetellä, onko niillä siellä elämää.
NASA: n Galileo-avaruusalusta laukaistiin 18. lokakuuta 1989. Sen tehtävänä oli tietysti lentää Jupiteriin ja mennä kiertoradalle tutkimalla planeettaa ja sen kuut vuosia.
Valitettavasti NASA: lla ei ollut raskaan nostolaitteen ylävaiheen rakettia, jota he toivoivat käyttävänsä lähettääkseen avaruusaluksen suoraan Jupiterille. Sen sijaan he suunnittelivat joukon fiksuja lentotapahtumia, jotka antaisivat avaruusalukselle nopeuden, jota tarvittiin päästäkseen Jupiteriin.
Ensin se lensi Venuksen ohi 10. helmikuuta 1990, sitten maapallon 8. joulukuuta ja sitten taas Maa tarkalleen kaksi vuotta myöhemmin.
Kun Galileo ohitti maan, se sieppasi valokuvia maasta ja kuusta, jotka osoittavat planeettamme ainutlaatuisesta näkökulmasta.
Carl Sagan katsoi Galileosta peräisin olevia kuvia ja tietoja ja ilmoitti, että avaruusalukset olivat löytäneet todisteita runsasta kaasumaista happea, laajalle levinnyttä pintapigmenttiä, jolla on terävä absorptioreuna näkyvän spektrin punaisessa osassa, ja ilmakehän metaania äärimmäisessä termodynaamisessa epätasapainoon”
Toisin sanoen Galileo oli löytänyt elämän maan päällä.
Itse asiassa, kun NASA: n OSIRIS-REx-operaatio otti samanlaisen lentotavan, tutkimuksen suorittaneet tutkijat suorittivat kokeen uudelleen, tällä kertaa huomauttaen, että maapallon ilmakehä sisälsi metaanin, hapen ja otsonin pitoisuudet, jotka olivat paljon korkeammat kuin mitä voisit odottaa. kuollut maailma.
Tähtitieteilijät huomasivat jälleen kerran, että maapallolla on elämää.
He havaitsivat myös, että vuoden 2017 hiilidioksiditasot olivat 14% korkeammat ja 12% enemmän metaania siitä, kun Galileo teki samat havainnot 30 vuotta aiemmin.
Voimmeko käyttää tätä tekniikkaa elämän löytämiseen muissa maailmoissa?
Tutkijat Jack T. O'Malley-James ja Lisa Kaltenegger tutkivat äskettäisessä artikkelissaan ”Maan fotosynteettisen punaisen reunan biosignatuurin aikajanan laajentaminen” tutkia, millainen maa olisi miltä miltä tahansa aikakaudelta sen historiassa kuluneiden miljardien vuosien aikana näyttäisi. . Ja millaisia signaaleja he lähettäisivät, teleskooppiemme avulla havaittavissa.
Käy melkein missä tahansa maapallon paikalla ja näet kasveja kaikkialla. Puut, viidakot, ruohot, jopa valtameret ovat täynnä kasveja.
Ja noin viimeisen 500 miljoonan vuoden ajan klorofylli on ollut kaikkialla, antamalla kasveille vihreän värin, koska heijastavat paljon valoa 500 nanometrissä.
On monia asioita, jotka saattavat näyttää vihreältä näkyvillä aallonpituuksilla. Mutta kasvit heijastavat voimakkaasti infrapunaspektriä, välillä aallonpituus noin 700 - 750 nm. Kuten, suuruusluokkaa heijastavampi kuin mikään muu osa spektriä.
Katso maapalloa tällä aivan erityisellä aallonpituudella ja näe sen palaavan. Se on punainen reuna.
Mutta uuden paperin mukaan paitsi kasvit antavatkin ilmeisen signaalin. Tutkijat mallinntivat elämää maapallolla taaksepäin ajan myötä eri aikakausina simuloidakseen, miltä planeettamme näyttäisi etäisiltä tarkkailijoilta.
Ennen kuin kasvit tarttuivat, menestyneimpiä elämänmuotoja olivat jäkälä, symbioottinen kumppanuus fotosynteettisten bakteerien ja sienten välillä. Jäkälän maisema näyttää salviaväriseltä mintunvihreäksi. Tämä jäkälän peitto olisi myös luonut fotosynteettisen punaisen reunan allekirjoituksen, joka erottui selvästi kasvien peittämästä planeetasta.
500 miljoonan vuoden ja 1,2 miljardin vuoden välillä maapallon olisi pitänyt lähettää jäkälän signaalia.
Ennen sitä sinileväbakteerit, kuten lampien peittävät levät, olisivat olleet hallitsevia, peittäen osan planeettaa. Ja jälleen kerran, tämä olisi tuottanut myös oman punaisen reunan signaalin.
1,2 miljardista 2 miljardiin vuoteen sitten, Maa lähetti sinileviä.
Entä jos vieraissa maailmoissa ei ole kasveja niissä? Myös muut elämänmuodot tuottavat punaisen reunan. Tutkijoiden mukaan tietyt korallityypit heijastavat infrapunasäteilyä entistä paremmin. He eivät ole yleisiä täällä maan päällä, mutta ehkä he voisivat hallita muukalaista maailmaa.
Joillakin eläimillä, kuten meritaukoilla, punainen reuna kasvaa 35%. Kuvittele merenrasvien planeetta.
Meidän on kuitenkin oltava varovaisia, mutta on olemassa joitakin mineraaleja, jotka voivat antaa väärän positiivisen. Esimerkiksi täysin kuollut planeetta, jossa esiintyvät elohopeasulfidia sisältävät kivet, voisi jäljitellä punaista reunaa.
Joten nyt tiedämme, että klorofylli tai vastaava kemikaali voisi olla selkeä osoitus elämästä ekstrasolaarisella planeetalla, mitkä teleskoopit ovat töissä, jotta niitä todella tarkkaillaan? Milloin pystymme todella tarkkailemaan planeettaa ja tietämään, kasvaako siellä vieraita kasveja.
Planeettien havaitsemismenetelmämme käyttävät tällä hetkellä radiaalinopeusmenetelmää, jossa tähdeltä tulevan valon aallonpituus on punainen ja sininen-siirretty, kun planeetat houkuttavat sitä painovoimansa kanssa.
Tämä kertoo meille planeettojen massan, mutta ei osoita meille, mistä ne ovat tehty.
Siirtymämenetelmä mittaa valon määrän, joka on estetty, kun planeetta kulkee suoraan meidän ja tähden välillä. Mittaamalla himmennetyn tähtivalon määrä, tähtitieteilijät voivat arvioida planeetan koon.
Vain muutaman viime vuoden aikana tähtitieteilijät ovat kehittäneet tekniikan itse planeetalta tulevan valon analysoimiseksi. Ne mittaavat tähdistä ja planeetalta tulevan valon kemiallisen spektrin yhdessä ja erottavat sitten sen, mitä juuri tulee planeetalta.
Tätä tekniikkaa käyttämällä tähtitieteilijät ovat löytäneet raa'asti kuumia planeettoja, joissa pilvet sisältävät rautaa ja kallioita. Kuten tavallista, tähtitieteilijät alkavat löytää äärimmäisiä maailmoja, ja sitten hioa tekniikkaansa, kun he saavat parempia työkaluja.
Mutta tuottavin menetelmä on suora kuvantamismenetelmä. Tällä maapallo tai avaruuspohjainen kaukoputki käyttää koronografia tähden valon estämiseksi, jolloin vain planeetan valo voidaan havaita.
Tätä tekniikkaa käyttämällä tehokas kaukoputki voisi analysoida valoa vain planeetan ilmakehästä. Olemme tehneet kokonaisen jakson tästä tekniikasta, mutta ESA: n ARIEL-tehtävä, joka on tarkoitus käynnistää vuonna 2028, on yksi ensimmäisistä välineistä, joka on omistettu muiden maailmojen ilmapiirien skannaamiseen.
Maan päällä sijaitsevat supernobservatoriat, kuten Magellan-teleskooppi ja Euroopan erittäin suuri teleskooppi, voivat myös seurata eksoplaneetan ilmakehää suoraan myös maasta. He tulevat verkkoon seuraavan puolen vuosikymmenen aikana, joten odottaa liian kauan.
Viimeinen idea on todella siisti, jossa käytetään eräänlaista heijastunutta valoa nimeltään planetshine. Kun Kuu on erittäin ohut puolikuu, aurinko valaisee vain pienen kuun viiplan. Loput valaistaan maapallon heijastamalla valolla. Kutsumme tätä maapallonaksi.
Tarkkailemalla vain Kuun heijastuvaa valoa, tähtitieteilijät voivat todella oppia valtavan määrän Maasta. Kirkkauden muutokset voisivat antaa tähtitieteilijöiden kartoittaa maanosat maan päällä ja selvittää planeettamme valtameren koon. He pystyivät näkemään sääkuvion, ja vuodenaikojen muuttuessa pylväiden lähellä oleva lumipeite muuttaisi Kuun heijastaman valon määrää.
Ja heijastunut infrapunasäteily voi osoittaa kasvien elämän läsnäolon Maapallolla heijastetun punaisen reunan ansiosta.
Aina kun tutkijat ehdottavat signaalin lähettämistä avaruuteen ilmoittaakseen maan ulkopuolisille sivilisaatioille, että olemme täällä, älä murehdi muukalaisten hyökkäyksestä. Kaikki ulkomaalaiset, jotka ovat riittävän lähellä vastaanottaa näitä signaaleja, tietävät jo olevan täällä. Kasvemme, jäkälät ja bakteerimme antoivat meille miljoonia ja jopa miljardeja vuosia sitten.
Mutta ota lohtua, kun uudet kaukoputkimme tulevat verkkoon, myös niiden kasvit pettivät niitä.
