Ľudia sa vždy obávajú, že mimozemské civilizácie zistia prenosy z našich starých rozhlasových a televíznych vysielaní a pošlú inváznu flotilu. Skutočnosťou však je, že život sám vysiela život na Zemi už 500 miliónov rokov.
Obviňovať to z rastlín.
Okrem naplnenia atmosféry kyslíkom rastliny uvoľňujú veľmi špecifickú vlnovú dĺžku viditeľnú v infračervenom žiarení. Je to druh signálu, ktorý by mohli ostatné civilizácie vyhľadať, keď skenujú galaxiu.
Presne to budeme hľadať.
Ale neobviňujte len rastliny. Aj iné formy života vysielali signály, signály, ktoré môžeme hľadať, keď objavujeme nové exoplanety a pýtame sa, či tam majú život.
Kozmická loď NASA Galileo bola zahájená 18. októbra 1989. Jej úlohou bolo samozrejme letieť do Jupitera a ísť na obežnú dráhu, študovať planétu a jej mesiace roky.
Nanešťastie NASA nemala raketu na hornú časť ťažkého výťahu, ktorú dúfali použiť na odoslanie kozmickej lode priamo Jupiteru. Namiesto toho naplánovali sériu chytrých letových manévrov, ktoré by kozmickej lodi dali rýchlosť potrebnú na to, aby sa dostala na Jupiter.
Najprv preletel okolo Venuše 10. februára 1990, potom Zeme 8. decembra a potom Znovu opäť presne o dva roky neskôr.
Keď Galileo prešiel Zemou, zachytil fotografie Zeme a Mesiaca a ukázal našu planétu z jedinečného výhodného bodu.
Carl Sagan sa pozrel na obrázky a údaje, ktoré sa vracali z programu Galileo, a vyhlásil, že kozmická loď našla „dôkaz hojného plynného kyslíka, široko distribuovaného povrchového pigmentu s ostrou absorpčnou hranou v červenej časti viditeľného spektra a atmosférického metánu v extrémnych termodynamických podmienkach. nerovnováha "
Inými slovami, Galileo objavil život na Zemi.
V skutočnosti, keď misia OSIRIS-REx agentúry NASA uskutočnila podobný prelet, vedci s misiou uskutočnili experiment znova, tentoraz s tým, že atmosféra Zeme obsahovala úrovne metánu, kyslíka a ozónu, ktoré boli oveľa vyššie, než by ste očakávali od mŕtvy svet.
Astronómovia opäť zistili, že na Zemi existuje život.
Zistili tiež, že úrovne oxidu uhličitého v roku 2017 boli o 14% vyššie, ako aj o 12% viac metánu od obdobia, keď Galileo pred 30 rokmi vydal rovnaké pozorovania.
Môžeme túto techniku použiť na nájdenie života v iných svetoch?
Vedci Jack T. O'Malley-James a Lisa Kalteneggerová v nedávnom článku v časopise s názvom „Rozšírenie časovej osi fotosyntetickej biosignety Red Edge na Zemi“ skúmajú, ako by vyzerala Zem v rôznych obdobiach svojej histórie v posledných miliardách rokov. , A aké signály by dali, detekovateľné našimi ďalekohľadmi.
Navštívte takmer akékoľvek miesto na Zemi a všade uvidíte rastliny. Stromy, džungle, trávy, dokonca aj oceány sú plné rastlín.
A za posledných približne 500 miliónov rokov bol chlorofyl všade a dával rastlinám zelenú farbu, čo je spôsobené tým, že odrážajú veľa svetla pri 500 nanometroch.
Existuje veľa vecí, ktoré môžu vyzerať zelené vo viditeľných vlnových dĺžkach. Rastliny sa však vysoko odrážajú v infračervenom spektre medzi vlnovými dĺžkami približne 700 až 750 nm. Rovnako ako poradie veľkosti, ktoré je viac reflexné ako ktorákoľvek iná časť spektra.
Pozerajte sa na Zem v tejto veľmi špecifickej vlnovej dĺžke a pozrite sa, ako to horí. To je červený okraj.
Ale podľa tohto nového dokumentu nielen rastliny vydajú jasný signál. Vedci modelovali život na Zemi dozadu v čase v rôznych obdobiach, aby simulovali, ako bude vyzerať naša planéta vzdialeným pozorovateľom.
Pred tým, ako sa rastliny chytili, najúspešnejšou formou života boli lišajníky, symbiotické partnerstvo medzi fotosyntetickými baktériami a hubami. Krajina lišajníka vyzerá šalvia farbou do mäty zelenej. Toto pokrytie lišajníkov by tiež vytvorilo fotosyntetický červený okrajový podpis, ktorý sa výrazne líšil od planéty pokrytej rastlinami.
Pred 500 miliónmi a 1,2 miliardami rokov by Zem vysielala v lišajnom signáli.
Predtým by dominovali cyanobaktérie, rovnako ako riasy, ktoré pokrývajú rybníky a pokrývali by časti planéty. A opäť by to vygenerovalo aj vlastný signál s červeným okrajom.
Od 1,2 miliardy do 2 miliárd rokov Zem vysielala cyanobaktérie.
Čo keď na nich mimozemské svety nemajú rastliny? Červené formy vytvárajú aj iné formy života. Podľa vedcov sú niektoré druhy koralov v infračervenom svetle ešte viac reflexné. Nie sú rozšírené tu na Zemi, ale možno by mohli ovládnuť mimozemský svet.
Dokonca aj niektoré zvieratá, ako sú morské slimáky, majú nárast červenej hrany o 35%. Predstavte si planétu morských slimákov.
Musíme si však dať pozor, sú tu aj nejaké minerály, ktoré by mohli dať falošný pozitívny výsledok. Napríklad, úplne mŕtvy planéta s odhalenými horninami obsahujúcimi sulfid ortuti môže napodobniť červený okraj.
Takže teraz vieme, že chlorofyl alebo podobná chemikália by mohla byť jasným znakom života na extrasolárnej planéte. Aké ďalekohľady sú v dielach na ich pozorovanie? Kedy budeme skutočne schopní pozorovať planétu a vedieť, či v nej rastú cudzie rastliny.
Naše metódy detekcie planét teraz používajú metódu radiálnej rýchlosti, pri ktorej vlnová dĺžka svetla z hviezdy je červená a modrá sa posúva, pretože ju planéty krútia gravitáciou.
Toto nám hovorí o hmotnosti planét, ale neukazuje nám, z čoho sú vyrobené.
Metóda tranzitu meria množstvo blokovaného svetla, keď planéta prechádza priamo medzi nami a hviezdou. Astronómovia môžu zmerať množstvo stlmeného hviezdneho svetla odhadnúť veľkosť planéty.
V posledných rokoch astronómovia vyvinuli techniku na analýzu svetla vychádzajúceho zo samotnej planéty. Meria chemické spektrum svetla vychádzajúceho z hviezdy a planéty spolu a potom oddeľujú to, čo práve prichádza z planéty.
Pomocou tejto techniky astronómovia našli brutálne horúce planéty s mrakmi obsahujúcimi železo a horninu. Astronómovia začínajú ako obvykle objavovať extrémne svety a potom, ako získavajú lepšie nástroje, vylepšia svoje techniky.
Najproduktívnejšou metódou však bude metóda priameho zobrazovania. Vďaka tomu zemský alebo vesmírny teleskop používa koronograf na blokovanie svetla z hviezdy, čo umožňuje pozorovať iba svetlo z planéty.
Použitím tejto techniky by výkonný teleskop mohol analyzovať svetlo len z atmosféry planéty. O tejto technike sme urobili celú epizódu, ale misia ESA ARIEL, ktorá sa má začať v roku 2028, bude jedným z prvých nástrojov zameraných na skenovanie atmosféry iných svetov.
Pozemné super observatóriá ako Magellanovský ďalekohľad a Európsky mimoriadne veľký ďalekohľad budú môcť priamo pozorovať exoplanetovú atmosféru aj zo zeme. V najbližšej polovici desaťročia prídu online, takže nebude dlho čakať.
Jedna posledná myšlienka je naozaj cool a používa akési odrazené svetlo nazývané planetshine. Keď je Mesiac na veľmi tenkom polmesiaci, Slnko osvetľuje iba malý kúsok Mesiaca. Zvyšok je osvetlený odrazeným svetlom zo Zeme. Nazývame to Zemský svit.
Pozorovaním iba odrazeného svetla na Mesiaci sa mohli astronómovia skutočne dozvedieť obrovské množstvo informácií o Zemi. Zmeny jasu by mohli astronómom zmapovať kontinenty na Zemi a zistiť veľkosť oceánov našej planéty. Mohli vidieť poveternostné vzorce a ako sa menia ročné obdobia, snehová pokrývka blízko pólov by zmenila množstvo svetla odrážaného od Mesiaca.
Odrazené infračervené žiarenie môže vďaka odrazenému červenému okraju ukázať prítomnosť rastlín na Zemi.
Kedykoľvek vedci navrhnú vyslanie signálu do vesmíru, aby sme informovali mimozemské civilizácie, že sme tu, nemusíte sa obávať mimozemskej invázie. Každý cudzinec, ktorý je dostatočne blízko na to, aby prijal tieto signály, už vie, že sme tu. Naše rastliny, lišajníky a baktérie nás pred miliónmi až miliardami rokov vzdali.
Keď sa však naše nové ďalekohľady dostanú do styku, upokoj sa, ich rastliny ich zradia.
