Хората винаги се притесняват, че извънземните цивилизации ще открият предаванията от нашите стари радио предавания и телевизионни предавания и ще изпратят във флота на инвазията. Но реалността е, че самият живот излъчва съществуването на живот на Земята в продължение на 500 милиона години.
Обвинявайте го на растенията.
Освен че запълват атмосферата с кислород, растенията отделят много специфична дължина на вълната, видима при инфрачервено лъчение. Това е вид сигнал, който другите цивилизации могат да търсят, докато сканират галактиката.
Това е, което също ще търсим.
Но не обвинявайте само растенията. Други форми на живот също излъчват сигнали, сигнали, по които можем да търсим, когато откриваме нови екзопланети и се чудим дали те имат живот там.
Космическият кораб Галилео от НАСА беше пуснат на 18 октомври 1989 г. Неговата мисия, разбира се, беше да излети до Юпитер и да излезе в орбита, изучавайки планетата и нейните луни години наред.
За съжаление, НАСА нямаше тежката ракета на горния каскад, която се надяваха да използват, за да изпратят космическия кораб директно в Юпитер. Вместо това те планираха поредица от хитри маневри, които да дадат на космическия кораб скоростта, необходима за излизане до Юпитер.
Първо прелетя покрай Венера на 10 февруари 1990 г., след това Земята на 8 декември, а след това Земята отново точно две години по-късно.
Докато Галилей преминаваше Земята, той заснема снимки на Земята и Луната, показващи нашата планета от уникална гледна точка.
Карл Сагън погледна снимките и данните, които се връщат от Галилео и заяви, че космическият кораб е открил „доказателства за изобилен газообразен кислород, широко разпространен повърхностен пигмент с остър абсорбиращ ръб в червената част на видимия спектър и атмосферен метан в екстремална термодинамика неравновесие "
С други думи, Галилей е открил живота на Земята.
В действителност, когато мисията на НАСИР OSIRIS-REx пое подобен полет, изследователите с мисията отново извършиха експеримента, като този път отбелязаха, че атмосферата на Земята съдържа нива на метан, кислород и озон, които са много по-високи от това, което бихте очаквали от мъртъв свят.
За пореден път астрономите откриха, че има живот на Земята.
Те също откриха, че през 2017 г. нивата на въглероден диоксид са с 14% по-високи, както и с 12% повече метан, когато Галилео направи същите наблюдения 30 години по-рано.
Можем ли да използваме тази техника, за да намерим живот на други светове?
В неотдавнашна статия на списанието, озаглавена „Разширяване на времевата линия за биосигнатура с фотосинтетичен червен ръб на Земята“, изследователите Джак Т. О’Мали-Джеймс и Лиза Калтенегер изследват как би изглеждала Земята в различни епохи в своята история през последните милиарди години , И какви видове сигнали биха издавали, откриваеми от нашите телескопи.
Посетете почти всяко място на Земята и ще видите растения навсякъде. Дърветата, джунглите, тревите, дори океаните са пълни с растения.
И през последните 500 милиона години хлорофилът е бил навсякъде, което дава на растенията зелен цвят, което е така, защото те отразяват много светлина на 500 нанометра.
Има много неща, които могат да изглеждат зелени на видими дължини на вълната. Но растенията са силно отразяващи в инфрачервения спектър, между приблизително 700 и 750 nm дължина на вълната. Като например, порядък по-отразяващ от всяка друга част на спектъра.
Погледнете Земята в тази много специфична дължина на вълната и вижте как тя пламтя. Това е червеният ръб.
Но според тази нова книга не само растенията ще излъчат очевиден сигнал. Изследователите моделираха живота на Земята назад във времето през различни епохи, за да симулират как ще изглежда нашата планета на далечни наблюдатели.
Преди да се хванат растенията, най-успешните форми на живот са били лишеи, симбиотично партньорство между фотосинтетични бактерии и гъби. Пейзаж от лишеи изглежда цвят на градински чай до ментово зелено. Това покритие на лишеите би създало и фотосинтетичен подпис с червени ръбове, който беше ясно различен от планетата, покрита от растения.
Между 500 милиона и 1,2 милиарда години преди Земята щеше да излъчва по сигнал на лишеи.
Преди това цианобактериите, подобно на водораслите, които покриват водоемите, биха били доминиращи, обхващащи част от планетата. И още веднъж това би генерирало и свой собствен сигнал за червен ръб.
От 1,2 милиарда до 2 милиарда години Земята излъчваше цианобактерии.
Ами ако извънземните светове нямат растения върху тях? Други форми на живот също пораждат червен ръб. Според изследователите някои видове корали са още по-отразяващи в инфрачервения. Те не са широко разпространени тук на Земята, но може би биха могли да доминират в извънземен свят.
Дори някои животни, като морски плужеци, имат увеличение на червените ръбове с 35%. Представете си планета от морски охлюви.
Трябва да бъдем внимателни, въпреки това, има някои минерали, които могат да излъчат фалшив положителен резултат. Например, напълно мъртва планета с открити скали, съдържащи живачен сулфид, може да имитира червения ръб.
Значи сега знаем, че хлорофилът или подобен химикал може да бъде ясна индикация за живот на извънзоларна планета, какви телескопи са в действителност, за да ги наблюдават в действителност? Кога всъщност ще можем да наблюдаваме планета и да разберем дали там растат извънземни растения.
Нашите методи за откриване на планети в момента използват метода на радиалната скорост, при който дължината на вълната на светлината от звезда е червена и синьо изместена, докато нейните планети я обхващат със своята гравитация.
Това ни казва масата на планетите, но не ни показва от какво са направени.
Методът на транзит измерва количеството светлина, блокирано, когато планетата преминава директно между нас и звезда. Чрез измерване на количеството на присветената звездна светлина астрономите могат да преценят размера на планетата.
Само през последните няколко години астрономите разработиха техника за анализ на светлината, идваща от самата планета. Те измерват химическия спектър на светлината, идваща от звездата и планетата заедно, и след това разделят това, което току-що идва от планетата.
Използвайки тази техника, астрономите са открили брутално горещи планети с облаци, съдържащи желязо и скала. Както обикновено, астрономите започват да откриват екстремни светове и след това усъвършенстват техниките си, докато получат по-добри инструменти.
Но най-продуктивният метод ще бъде методът за директно изобразяване. С това телескоп на Земята или Космоса използва коронограф, за да блокира светлината от звездата, позволявайки да се наблюдава само светлината от планетата.
Използвайки тази техника, мощен телескоп може да анализира светлината само от атмосферата на планета. Направихме цял епизод за тази техника, но мисията на ESA ARIEL, която трябва да стартира през 2028 г., ще бъде един от първите инструменти, посветени на сканирането на атмосферата на други светове.
Наземните супер обсерватории като телескопа Магелан и Европейския изключително голям телескоп ще могат директно да наблюдават атмосферата на екзопланета и от земята. Те ще излязат онлайн през следващото половин десетилетие, така че няма да бъде твърде дълго да чакаме
Последната идея е наистина готина, използвайки вид отразена светлина, наречена планетайн. Когато Луната е на много тънък полумесец, само мъничка фигура на Луната се осветява от Слънцето. Останалото се осветява от отразена светлина от Земята. Ние наричаме това Earthshine.
Наблюдавайки само отразената светлина върху Луната, астрономите всъщност биха могли да научат огромно количество за Земята. Промените в яркостта могат да позволят на астрономите да картографират континентите на Земята и да определят размера на океаните на нашата планета. Те можеха да видят метеорологичните модели и тъй като сезоните се променят, снежната покривка в близост до полюсите ще промени количеството светлина, отразена от Луната.
А отразеното инфрачервено лъчение може да покаже присъствието на растителен живот на Земята, благодарение на отразения червен ръб.
Всеки път, когато учените предлагат изпращане на сигнал в космоса, за да информират извънземните цивилизации, че сме тук, не се притеснявайте за извънземно нашествие. Всички извънземни достатъчно близо, за да получават тези сигнали, вече знаят, че сме тук. Нашите растения, лишеи и бактерии ни отказаха преди милиони и дори милиарди години.
Но вземете утеха, тъй като нашите нови телескопи идват онлайн, техните растения също ще ги предадат.
