Οι άνθρωποι ανησυχούν πάντα ότι οι εξωγήινοι πολιτισμοί θα εντοπίσουν τις μεταδόσεις από τις παλιές μας ραδιοφωνικές εκπομπές και τηλεοπτικές εκπομπές και θα στείλουν τον στόλο εισβολής. Αλλά η πραγματικότητα είναι ότι η ίδια η ζωή μεταδίδει την ύπαρξη ζωής στη Γη για 500 εκατομμύρια χρόνια.
Κατηγορήστε το στα φυτά.
Εκτός από την πλήρωση της ατμόσφαιρας με οξυγόνο, τα φυτά εκπέμπουν ένα πολύ συγκεκριμένο μήκος κύματος ορατό στην υπέρυθρη ακτινοβολία. Είναι το είδος του σήματος που θα μπορούσαν να αναζητήσουν άλλοι πολιτισμοί καθώς σαρώνουν τον γαλαξία.
Είναι αυτό που θα αναζητήσουμε επίσης.
Αλλά μην κατηγορείτε μόνο τα φυτά. Άλλες μορφές ζωής έδωσαν επίσης σήματα, σήματα που μπορούμε να αναζητήσουμε καθώς ανακαλύπτουμε νέους εξωπλανήτες και αναρωτιόμαστε αν έχουν ζωή εκεί.
Το διαστημικό σκάφος Galileo της NASA κυκλοφόρησε στις 18 Οκτωβρίου 1989. Η αποστολή του, φυσικά, ήταν να πετάξει στον Δία και να περάσει σε τροχιά, μελετώντας τον πλανήτη και τα φεγγάρια του για χρόνια.
Δυστυχώς, η NASA δεν είχε τον πυραύλο βαρέων ανελκυστήρων που ελπίζονταν να χρησιμοποιήσουν για να στείλουν το διαστημικό σκάφος απευθείας στον Δία. Αντ 'αυτού, σχεδίασαν μια σειρά έξυπνων ελιγμών που θα έδιναν στο διαστημικό σκάφος την ταχύτητα που χρειαζόταν για να φτάσει στον Δία.
Πρώτα πέταξε πέρα από την Αφροδίτη στις 10 Φεβρουαρίου 1990, μετά τη Γη στις 8 Δεκεμβρίου και μετά τη Γη και πάλι ακριβώς δύο χρόνια αργότερα.
Καθώς ο Γαλιλαίος πέρασε τη Γη, κατέλαβε φωτογραφίες της Γης και της Σελήνης, δείχνοντας τον πλανήτη μας από ένα μοναδικό πλεονεκτικό σημείο.
Ο Carl Sagan κοίταξε τις εικόνες και τα δεδομένα που επιστρέφουν από το Galileo και δήλωσε ότι το διαστημικό σκάφος είχε βρει «ενδείξεις άφθονου αερίου οξυγόνου, μια ευρέως κατανεμημένη επιφανειακή χρωστική με αιχμηρή άκρη απορρόφησης στο κόκκινο μέρος του ορατού φάσματος και το ατμοσφαιρικό μεθάνιο σε ακραία θερμοδυναμική αστάθεια"
Με άλλα λόγια, ο Γαλιλαίος είχε ανακαλύψει τη ζωή στη Γη.
Στην πραγματικότητα, όταν η αποστολή OSIRIS-REx της NASA πήρε παρόμοιο flyby, ερευνητές με την αποστολή πραγματοποίησαν ξανά το πείραμα, σημειώνοντας αυτή τη φορά ότι η ατμόσφαιρα της Γης περιείχε επίπεδα μεθανίου, οξυγόνου και όζοντος που ήταν πολύ υψηλότερα από αυτά που θα περίμενε κανείς ένας νεκρός κόσμος.
Για άλλη μια φορά, οι αστρονόμοι ανακάλυψαν ότι υπάρχει ζωή στη Γη.
Διαπίστωσαν επίσης ότι τα επίπεδα διοξειδίου του άνθρακα το 2017 ήταν 14% υψηλότερα, καθώς και 12% περισσότερο μεθάνιο από το όταν ο Galileo έκανε τις ίδιες παρατηρήσεις 30 χρόνια νωρίτερα.
Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε αυτήν την τεχνική για να βρούμε ζωή σε άλλους κόσμους;
Σε ένα πρόσφατο άρθρο του περιοδικού με τίτλο «Επέκταση του χρονοδιαγράμματος για τη φωτοσυνθετική κόκκινη άκρη της βιογραφίας της Γης», οι ερευνητές Jack T. O'Malley-James και Lisa Kaltenegger διερευνούν πώς θα έμοιαζε η Γη σε διαφορετικές εποχές στην ιστορία της τα τελευταία δισεκατομμύρια χρόνια . Και τι είδους σήματα θα έδιναν, ανιχνεύσιμα από τα τηλεσκόπια μας.
Επισκεφτείτε σχεδόν οποιοδήποτε σημείο στη Γη και θα δείτε παντού παντού. Δέντρα, ζούγκλες, χόρτα, ακόμη και οι ωκεανοί είναι γεμάτοι με φυτά.
Και για τα τελευταία 500 εκατομμύρια χρόνια περίπου, η χλωροφύλλη υπήρχε παντού, δίνοντας στα φυτά το πράσινο χρώμα τους, διότι αντανακλούν πολύ φως στα 500 νανόμετρα.
Υπάρχουν πολλά πράγματα που μπορούν να φαίνονται πράσινα σε ορατά μήκη κύματος. Όμως τα φυτά είναι ιδιαίτερα ανακλαστικά στο υπέρυθρο φάσμα, μεταξύ περίπου 700 και 750 nm μήκους κύματος. Όπως, μια τάξη μεγέθους πιο ανακλαστική από οποιοδήποτε άλλο μέρος του φάσματος.
Κοιτάξτε τη Γη σε αυτό το πολύ συγκεκριμένο μήκος κύματος, και δείτε την απίστευτα. Αυτή είναι η κόκκινη άκρη.
Αλλά σύμφωνα με αυτό το νέο έγγραφο, όχι μόνο τα φυτά θα εκπέμπουν ένα προφανές σήμα. Οι ερευνητές μοντελοποίησαν τη ζωή στη Γη πίσω στο χρόνο σε διάφορες εποχές για να προσομοιώσουν πώς θα μοιάζει ο πλανήτης μας σε απομακρυσμένους παρατηρητές.
Πριν από τη λήψη φυτών, οι πιο επιτυχημένες μορφές ζωής ήταν λειχήνες, μια συμβιωτική συνεργασία μεταξύ φωτοσυνθετικών βακτηρίων και μυκήτων. Το τοπίο της λειχήνας φαίνεται φασκόμηλο σε πράσινο μέντα. Αυτή η κάλυψη λειχήνων θα δημιουργούσε επίσης μια φωτοσυνθετική υπογραφή κόκκινου άκρου, που ήταν σαφώς διαφορετική από έναν πλανήτη που καλύπτεται από φυτά.
Μεταξύ 500 εκατομμυρίων ετών και 1,2 δισεκατομμυρίων ετών πριν, η Γη θα είχε εκπέμψει στο σήμα της λειχήνας.
Πριν από αυτό, τα κυανοβακτήρια, όπως τα φύκια που καλύπτουν τις λίμνες, θα ήταν κυρίαρχα, καλύπτοντας τμήματα του πλανήτη. Και για άλλη μια φορά, αυτό θα δημιουργούσε και το δικό του σήμα κόκκινων ακρών.
Από 1,2 δισεκατομμύρια έως 2 δισεκατομμύρια χρόνια πριν, η Γη μεταδίδει κυανοβακτήρια.
Τι γίνεται αν οι εξωγήινοι κόσμοι δεν έχουν φυτά; Άλλες μορφές ζωής δημιουργούν επίσης ένα κόκκινο άκρο. Σύμφωνα με τους ερευνητές, ορισμένοι τύποι κοραλλιών είναι ακόμη πιο ανακλαστικοί στο υπέρυθρο. Δεν είναι ευρέως διαδεδομένοι εδώ στη Γη, αλλά ίσως θα μπορούσαν να κυριαρχήσουν σε έναν εξωγήινο κόσμο.
Ακόμα και ορισμένα ζώα, όπως θαλάσσια γυμνοσάλιαγκες, έχουν αύξηση της κόκκινης ακμής κατά 35%. Φανταστείτε έναν πλανήτη γυμνοσάλιαγκων.
Πρέπει, ωστόσο, να είμαστε προσεκτικοί, υπάρχουν κάποια μέταλλα που θα μπορούσαν να εκπέμπουν ένα ψευδώς θετικό. Για παράδειγμα, ένας εντελώς νεκρός πλανήτης με εκτεθειμένους βράχους που περιέχουν θειούχο υδράργυρο θα μπορούσε να μιμηθεί την κόκκινη άκρη.
Τώρα γνωρίζουμε ότι η χλωροφύλλη ή μια παρόμοια χημική ουσία θα μπορούσε να είναι μια σαφής ένδειξη της ζωής σε έναν εξωηλιακό πλανήτη, ποια τηλεσκόπια εργάζονται για να τα παρατηρήσουν πραγματικά; Πότε θα μπορέσουμε πραγματικά να παρατηρήσουμε έναν πλανήτη και να μάθουμε εάν υπάρχουν εκεί ξένα φυτά.
Οι μέθοδοι μας για την ανίχνευση πλανητών χρησιμοποιούν τώρα τη μέθοδο ακτινικής ταχύτητας, όπου το μήκος κύματος του φωτός από ένα αστέρι είναι κόκκινο και μπλε-μετατοπισμένο καθώς οι πλανήτες του το τραβούν γύρω με τη βαρύτητά τους.
Αυτό μας λέει τη μάζα των πλανητών, αλλά δεν μας δείχνει από τι είναι φτιαγμένοι.
Η μέθοδος διέλευσης μετρά την ποσότητα φωτός που μπλοκάρεται καθώς ένας πλανήτης περνάει απευθείας μεταξύ μας και ενός αστεριού. Μετρώντας την ποσότητα του αστεριού που είναι αχνή, οι αστρονόμοι μπορούν να εκτιμήσουν το μέγεθος του πλανήτη.
Τα τελευταία χρόνια, οι αστρονόμοι έχουν αναπτύξει μια τεχνική για την ανάλυση του φωτός που προέρχεται από τον ίδιο τον πλανήτη. Μετρούν το χημικό φάσμα του φωτός που προέρχεται από το αστέρι και τον πλανήτη μαζί και στη συνέχεια διαχωρίζουν αυτό που μόλις έρχεται από τον πλανήτη.
Χρησιμοποιώντας αυτήν την τεχνική, οι αστρονόμοι έχουν βρει βίαια καυτούς πλανήτες με σύννεφα που περιέχουν σίδηρο και βράχο. Ως συνήθως, οι αστρονόμοι αρχίζουν να ανακαλύπτουν ακραίους κόσμους και στη συνέχεια να τελειοποιούν τις τεχνικές τους καθώς παίρνουν καλύτερα εργαλεία.
Αλλά η πιο παραγωγική μέθοδος θα είναι η μέθοδος άμεσης απεικόνισης. Με αυτό, ένα τηλεσκόπιο με βάση τη Γη ή το διάστημα χρησιμοποιεί ένα κορονογράφο για να εμποδίσει το φως από το αστέρι, επιτρέποντας μόνο το φως από τον πλανήτη να παρατηρηθεί.
Χρησιμοποιώντας αυτήν την τεχνική, ένα ισχυρό τηλεσκόπιο θα μπορούσε να αναλύσει το φως μόνο από την ατμόσφαιρα ενός πλανήτη. Έχουμε κάνει ένα ολόκληρο επεισόδιο σχετικά με αυτήν την τεχνική, αλλά η αποστολή ARIEL της ESA, η οποία αναμένεται να κυκλοφορήσει το 2028 θα είναι ένα από τα πρώτα όργανα αφιερωμένα στη σάρωση της ατμόσφαιρας άλλων κόσμων.
Τα επίγεια σούπερ παρατηρητήρια όπως το Τηλεσκόπιο Magellan και το Ευρωπαϊκό Εξαιρετικά Μεγάλο Τηλεσκόπιο θα μπορούν επίσης να παρατηρούν απευθείας ατμόσφαιρες εξωπλανητών από το έδαφος. Θα συνδεθούν στο διαδίκτυο την επόμενη μισή δεκαετία, οπότε δεν θα είναι πολύ καιρό να περιμένουμε.
Μια τελευταία ιδέα, είναι πραγματικά δροσερό, χρησιμοποιώντας ένα είδος ανακλώμενου φωτός που ονομάζεται πλανήτης. Όταν η Σελήνη βρίσκεται σε μια πολύ λεπτή ημισέληνο, μόνο ένα μικρό κομμάτι της Σελήνης φωτίζεται από τον Ήλιο. Τα υπόλοιπα φωτίζονται από ανακλώμενο φως από τη Γη. Το ονομάζουμε Earthshine.
Παρατηρώντας μόνο το ανακλώμενο φως στη Σελήνη, οι αστρονόμοι θα μπορούσαν πραγματικά να μάθουν ένα τεράστιο ποσό για τη Γη. Οι αλλαγές στη φωτεινότητα θα μπορούσαν να επιτρέψουν στους αστρονόμους να χαρτογραφήσουν τις ηπείρους στη Γη και να υπολογίσουν το μέγεθος των ωκεανών του πλανήτη μας. Μπορούσαν να δουν τα καιρικά φαινόμενα, και καθώς οι εποχές αλλάζουν, η κάλυψη χιονιού κοντά στους πόλους θα άλλαζε την ποσότητα φωτός που ανακλάται από τη Σελήνη.
Και η ανακλώμενη υπέρυθρη ακτινοβολία θα μπορούσε να δείξει την παρουσία της φυτικής ζωής στη Γη, χάρη στην αντανακλασμένη κόκκινη ακμή.
Κάθε φορά που οι επιστήμονες προτείνουν την αποστολή ενός σήματος στο διάστημα, για να ενημερώσουν τους εξωγήινους πολιτισμούς ότι είμαστε εδώ, μην ανησυχείτε για εξωγήινη εισβολή. Όλοι οι εξωγήινοι είναι αρκετά κοντά ώστε να λαμβάνουν αυτά τα σήματα γνωρίζουν ήδη ότι είμαστε εδώ. Τα φυτά μας, οι λειχήνες και τα βακτήρια μας εγκατέλειψαν εκατομμύρια ακόμη και δισεκατομμύρια χρόνια πριν.
Αλλά πάρτε παρηγοριά, καθώς τα νέα τηλεσκόπια μας έρχονται online, τα φυτά τους θα τους προδώσουν επίσης.
