Люди всегда обеспокоены тем, что инопланетные цивилизации обнаружат передачи из наших старых радиопостановок и телевизионных передач и отправят флот вторжения. Но реальность такова, что сама жизнь транслировала существование жизни на Земле в течение 500 миллионов лет.
Во всем виноваты растения.
В дополнение к заполнению атмосферы кислородом растения излучают очень специфическую длину волны, видимую в инфракрасном излучении. Это тот тип сигнала, который другие цивилизации могут искать во время сканирования галактики.
Это то, что мы тоже будем искать.
Но не вините растения. Другие формы жизни также испускают сигналы, сигналы, которые мы можем искать, открывая новые экзопланеты и задаваясь вопросом, есть ли у них жизнь там.
Космический корабль Галилео НАСА был запущен 18 октября 1989 года. Его задачей, конечно же, было вылететь на Юпитер и выйти на орбиту, изучая планету и ее спутники в течение многих лет.
К сожалению, у НАСА не было ракеты верхней ступени тяжелого лифта, которую они надеялись использовать для отправки космического корабля непосредственно на Юпитер. Вместо этого они запланировали серию хитроумных маневров, которые дадут космическому кораблю ту скорость, которая ему необходима, чтобы добраться до Юпитера.
Сначала он пролетел мимо Венеры 10 февраля 1990 года, затем на Земле 8 декабря, а затем снова на Земле ровно через два года.
Когда Галилей проезжал Землю, он снимал фотографии Земли и Луны, показывая нашу планету с уникальной точки зрения.
Карл Саган посмотрел на фотографии и данные, полученные с Галилея, и заявил, что космический корабль обнаружил «свидетельство обильного газообразного кислорода, широко распространенного поверхностного пигмента с резким краем поглощения в красной части видимого спектра и атмосферного метана в экстремальной термодинамике». неравновесие»
Другими словами, Галилей открыл жизнь на Земле.
Фактически, когда миссия НАСА OSIRIS-REx прошла аналогичный полет, исследователи с этой миссией снова провели эксперимент, на этот раз отметив, что в атмосфере Земли содержатся уровни метана, кислорода и озона, которые были намного выше, чем вы ожидаете от мертвый мир.
И снова астрономы обнаружили, что на Земле есть жизнь.
Они также обнаружили, что уровни содержания углекислого газа в 2017 году были на 14% выше, а также на 12% больше метана, когда Галилей сделал те же наблюдения 30 годами ранее.
Можем ли мы использовать эту технику, чтобы найти жизнь в других мирах?
В недавней статье в журнале, озаглавленной «Расширение временной шкалы для фотосинтеза красной границы Земли в фотосинтезе», исследователи Джек Т. О'Мэлли-Джеймс и Лиза Кальтенеггер исследуют, как Земля выглядела бы в разные эпохи в своей истории за последние миллиарды лет. , И какие сигналы они будут испускать, обнаруживаемые нашими телескопами.
Посетите практически любое место на Земле, и вы увидите растения повсюду. Деревья, джунгли, травы, даже океаны заполнены растениями.
И в течение последних 500 миллионов лет хлорофилл был повсюду, давая растениям зеленый цвет, потому что они отражают много света на расстоянии 500 нанометров.
Есть много вещей, которые могут выглядеть зелеными в видимых длинах волн. Но растения обладают высокой отражающей способностью в инфракрасном спектре, между длиной волны приблизительно 700 и 750 нм. Мол, на порядок более отражающий, чем любая другая часть спектра.
Посмотрите на Землю в этой очень конкретной длине волны, и увидите, как она сияет. Это красный край.
Но, согласно этой новой статье, не только растения будут издавать очевидный сигнал. Исследователи моделировали жизнь на Земле задом наперед в разные эпохи, чтобы смоделировать то, как наша планета выглядела бы для отдаленных наблюдателей.
До того, как растения завладели, самыми успешными формами жизни были лишайники, симбиотическое партнерство между фотосинтезирующими бактериями и грибами. Ландшафт лишайников выглядит от шалфейного цвета до мятно-зеленого. Такое покрытие лишайниками также создало бы фотосинтетическую красную подпись, которая заметно отличалась от планеты, покрытой растениями.
Между 500 миллионами и 1,2 миллиардами лет назад Земля передавала бы сигнал лишайников.
До этого цианобактерии, такие как водоросли, покрывающие пруды, были бы доминирующими, покрывая отдельные части планеты. И еще раз, это также сгенерировало бы свой собственный сигнал красного края.
С 1,2 до 2 миллиардов лет назад Земля передавала цианобактерии.
Что если в инопланетных мирах нет растений? Другие формы жизни также создают красный край. По словам исследователей, некоторые виды кораллов еще более отражающие в инфракрасном диапазоне. Они не широко распространены здесь на Земле, но, возможно, они могли бы доминировать в инопланетном мире.
Даже некоторые животные, такие как морские слизни, имеют увеличение красного края на 35%. Представьте себе планету морских слизней.
Мы должны быть осторожны, хотя есть некоторые минералы, которые могут давать ложный положительный результат. Например, полностью мертвая планета с открытыми камнями, содержащими сульфид ртути, может имитировать красный край.
Итак, теперь мы знаем, что хлорофилл или аналогичное химическое вещество может быть явным признаком жизни на внеполярной планете. Какие телескопы работают над их наблюдением? Когда мы действительно сможем наблюдать за планетой и знать, есть ли на ней растущие инопланетные растения?
Наши методы обнаружения планет сейчас используют метод лучевых скоростей, при котором длина волны света от звезды смещена в красный и синий цвета, поскольку ее планеты притягивают ее вокруг своей гравитацией.
Это говорит нам о массе планет, но не показывает нам, из чего они сделаны.
Метод транзита измеряет количество заблокированного света, когда планета проходит прямо между нами и звездой. Измеряя количество тусклого света звезды, астрономы могут оценить размер планеты.
Всего за последние несколько лет астрономы разработали методику анализа света, исходящего от самой планеты. Они измеряют химический спектр света, приходящего от звезды и планеты вместе, а затем отделяют то, что только что идет от планеты.
Используя эту технику, астрономы обнаружили жестоко горячие планеты с облаками, содержащими железо и камень. Как обычно, астрономы начинают открывать экстремальные миры, а затем совершенствуют свои методы, получая лучшие инструменты.
Но наиболее продуктивным будет метод прямой визуализации. При этом земной или космический телескоп использует коронограф, чтобы блокировать свет от звезды, позволяя наблюдать только свет от планеты.
Используя эту технику, мощный телескоп может анализировать свет только из атмосферы планеты. Мы сделали целый эпизод об этой технике, но миссия ESA ARIEL, которая должна быть запущена в 2028 году, станет одним из первых инструментов, предназначенных для сканирования атмосфер других миров.
Наземные суперобсерватории, такие как телескоп Магеллана и Европейский экстремально большой телескоп, также смогут непосредственно наблюдать экзопланетные атмосферы с земли. Они появятся в сети в течение следующей половины десятилетия, так что ждать не придется долго.
Последняя идея, действительно классная, с использованием отраженного света, называемого планетным светом. Когда Луна находится на очень тонком полумесяце, Солнце освещает только крошечный кусочек Луны. Остальное освещается отраженным светом от Земли. Мы называем это Earthshine.
Наблюдая только отраженный свет на Луне, астрономы могли действительно узнать огромное количество о Земле. Изменения яркости могут позволить астрономам составить карту континентов на Земле и определить размеры океанов нашей планеты. Они могли видеть погодные условия, и по мере смены времен года снежный покров возле полюсов изменял бы количество света, отраженного от Луны.
И отраженное инфракрасное излучение может показать присутствие растительной жизни на Земле благодаря отраженному красному краю.
Всякий раз, когда ученые предлагают послать сигнал в космос, чтобы сообщить внеземным цивилизациям, что мы здесь, не беспокойтесь о вторжении инопланетян. Любые пришельцы, находящиеся достаточно близко, чтобы получить эти сигналы, уже знают, что мы здесь. Наши растения, лишайники и бактерии отказались от нас миллионы и даже миллиарды лет назад.
Но примите утешение, когда наши новые телескопы появятся в сети, их заводы тоже предадут их.
