Findes intelligent liv på andre planeter? Teknosignaturer kan indeholde nye spor

I 1995 opdagede et par videnskabsmænd en planet uden for vores solsystem, der kredsede om en stjerne af soltypen. Siden dette fund - som vandt forskerne en del af 2019 Nobelprisen i fysik - har forskning opdaget mere end 4, 000 exoplaneter, herunder nogle jordlignende planeter, der kan have potentiale til at rumme liv.

For at opdage, om planeterne rummer liv, imidlertid, videnskabsmænd skal først afgøre, hvilke træk der indikerer, at liv er (eller engang var) til stede.

I løbet af det sidste årti, astronomer har brugt store kræfter på at finde, hvilke spor af simple livsformer - kendt som "biosignaturer" - der kunne eksistere andre steder i universet. Men hvad nu hvis en fremmed planet var vært for intelligent liv, der byggede en teknologisk civilisation? Kunne der være "teknosignaturer", som en civilisation i en anden verden ville skabe, som kunne ses fra Jorden? Og, kunne disse teknosignaturer være endnu nemmere at opdage end biosignaturer?

Adam Frank, en professor i fysik og astronomi ved University of Rochester, har modtaget et tilskud fra NASA, der vil gøre ham i stand til at begynde at besvare disse spørgsmål. Tilskuddet vil finansiere hans undersøgelse af teknosignaturer - påviselige tegn på tidligere eller nuværende teknologi brugt på andre planeter. Dette er den første NASA-bevilling uden radiosignatur, der nogensinde er blevet tildelt og repræsenterer en spændende ny retning for søgningen efter udenjordisk intelligens (SETI). Tilskuddet vil give Frank, sammen med samarbejdspartnere Jacob-Haqq Misra fra den internationale non-profit organisation Blue Marble Space, Manasvi Lingam fra Florida Institute of Technology, Avi Loeb fra Harvard University, og Jason Wright fra Pennsylvania State University, at producere de første poster i et online teknosignaturbibliotek.

"SETI har altid stået over for udfordringen med at finde ud af, hvor man skal lede, " siger Frank. "Hvilke stjerner peger du dit teleskop mod og leder efter signaler? Nu ved vi, hvor vi skal lede. Vi har tusindvis af exoplaneter inklusive planeter i den beboelige zone, hvor liv kan dannes. Spillet har ændret sig."

Søgningens karakter har også ændret sig. En civilisation, af natur, bliver nødt til at finde en måde at producere energi på, og, Frank siger, "der er kun så mange former for energi i universet. Aliens er ikke magi."

Selvom livet kan antage mange former, det vil altid være baseret på de samme fysiske og kemiske principper, som ligger til grund for universet. Den samme forbindelse gælder for at bygge en civilisation; enhver teknologi, som en fremmed civilisation bruger, vil være baseret på fysik og kemi. Det betyder, at forskere kan bruge det, de har lært i jordbundne laboratorier, til at guide deres tanker om, hvad der kan være sket andre steder i universet.

"Mit håb er, at ved at bruge denne bevilling, vi vil kvantificere nye måder at undersøge tegn på fremmede teknologiske civilisationer, der ligner eller er meget mere avancerede til vores egen, siger Loeb, Frank B. Baird, Jr., Professor i videnskab ved Harvard.

Forskerne vil begynde projektet med at se på to mulige teknosignaturer, der kan indikere teknologisk aktivitet på en anden planet:

• Solpaneler. Stjerner er en af ​​de kraftigste energigeneratorer i universet. På jorden, vi udnytter energien fra vores stjerne, solen, så "at bruge solenergi ville være en ret naturlig ting for andre civilisationer at gøre, " siger Frank. Hvis en civilisation bruger mange solpaneler, lyset, der reflekteres fra planeten, ville have en vis spektral signatur - en måling af bølgelængderne af lys, der reflekteres eller absorberes - hvilket indikerer tilstedeværelsen af ​​disse solfangere. Forskerne vil bestemme de spektrale signaturer af storskala planetarisk solenergiindsamling.
• Forurenende stoffer. "Vi er kommet langt hen imod at forstå, hvordan vi kan opdage liv på andre verdener fra de gasser, der er til stede i disse verdeners atmosfærer, " siger Wright, en professor i astronomi og astrofysik ved Penn State. På jorden, vi er i stand til at detektere kemikalier i vores atmosfære ved det lys, kemikalierne absorberer. Nogle eksempler på disse kemikalier omfatter metan, ilt, og kunstige gasser såsom chlorfluorcarboner (CFC'er), vi engang brugte som kølemidler. Biosignaturstudier fokuserer på kemikalier som metan, som det enkle liv vil frembringe. Frank og hans kolleger vil katalogisere signaturerne for kemikalier, såsom CFC'er, der indikerer tilstedeværelsen af ​​en industriel civilisation.

Oplysningerne vil blive samlet i et online bibliotek af teknosignaturer, som astrofysikere vil kunne bruge som et sammenlignende værktøj, når de indsamler data.

"Vores opgave er at sige, 'Dette bølgelængdebånd er det sted, hvor du kan se visse typer forurenende stoffer, dette bølgelængdebånd er det sted, hvor du vil se sollys reflekteres fra solpaneler, " siger Frank. "På denne måde vil astronomer, der observerer en fjern exoplanet, vide, hvor og hvad de skal kigge efter, hvis de søger efter teknosignaturer."

Arbejdet er en fortsættelse af Franks tidligere forskning i teoretisk astrofysik og SETI, herunder udvikling af en matematisk model til at illustrere, hvordan en teknologisk avanceret befolkning og dens planet kan udvikle sig eller kollapse sammen; klassificering af hypotetiske "exo-civilisationer" baseret på deres evne til at udnytte energi; og et tankeeksperiment, der spørger, om en tidligere, for længst uddød teknologisk civilisation på Jorden ville stadig kunne spores i dag.