For at finde en udenjordisk civilisation, forurening kunne være løsningen, NASA-undersøgelse tyder på

Hvis der er en avanceret udenjordisk civilisation, der bor i et nærliggende stjernesystem, vi kan måske opdage det ved hjælp af sin egen atmosfæriske forurening, ifølge ny NASA-forskning. Undersøgelsen så på tilstedeværelsen af ​​nitrogendioxidgas (NO ₂ ), som på Jorden er produceret ved afbrænding af fossile brændstoffer, men som også kan komme fra ikke-industrielle kilder såsom biologi, lyn, og vulkaner.

"På jorden, det meste af nitrogendioxiden udsendes fra menneskelig aktivitet - forbrændingsprocesser såsom emissioner fra køretøjer og fossilt fyrede kraftværker, " sagde Ravi Kopparapu fra NASAs Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland. "I den lavere atmosfære (ca. 10 til 15 kilometer eller omkring 6,2 til 9,3 miles), INGEN ₂ fra menneskelige aktiviteter dominerer sammenlignet med ikke-menneskelige kilder. Derfor, observerer NEJ ₂ på en beboelig planet kunne potentielt indikere tilstedeværelsen af ​​en industrialiseret civilisation." Kopparapu er hovedforfatter på et papir om denne forskning, der er accepteret af Astrofysisk tidsskrift og offentliggjort online tirsdag, 9. februar i arXiv.

Astronomer har fundet over 4, 000 planeter, der kredser om andre stjerner til dato. Nogle kan have betingelser, der passer til livet, som vi kender det, og på nogle af disse beboelige verdener, livet kan have udviklet sig til det punkt, hvor det producerer en teknologisk civilisation. Da planeter omkring andre stjerner (exoplaneter) er så langt væk, videnskabsmænd kan ikke lede efter tegn på liv eller civilisation ved at sende rumfartøjer til disse fjerne verdener. I stedet, de skal bruge kraftige teleskoper for at se, hvad der er inde i atmosfæren på exoplaneter.

En mulig indikation af liv, eller biosignatur, kunne være en kombination af gasser som oxygen og metan i atmosfæren. Tilsvarende et tegn på teknologi på en exoplanet, kaldet en teknosignatur, kunne være det, der betragtes som forurening her på Jorden - tilstedeværelsen af ​​en gas, der frigives som et biprodukt af en udbredt industriel proces, såsom NEJ ₂ .

Denne undersøgelse er første gang NO ₂ er blevet undersøgt som en mulig teknosignatur.

"Andre undersøgelser har undersøgt chlorfluorcarboner (CFC'er) som mulige teknosignaturer, som er industriprodukter, der blev meget brugt som kølemidler, indtil de blev udfaset på grund af deres rolle i ozonnedbrydningen, " sagde Jacob Haqq-Misra, en medforfatter af papiret ved Blue Marble Institute of Science, Seattle, Washington. "CFC'er er også en kraftig drivhusgas, der kunne bruges til at terraforme en planet som Mars ved at give yderligere opvarmning fra atmosfæren. Så vidt vi ved, CFC'er produceres slet ikke af biologi, så de er en mere oplagt teknosignatur end NO ₂ . Imidlertid, CFC'er er meget specifikke fremstillede kemikalier, som måske ikke er udbredt andre steder; INGEN ₂ , til sammenligning, er et generelt biprodukt af enhver forbrændingsproces."

I deres undersøgelse, holdet brugte computermodellering til at forudsige, om NEJ ₂ forurening ville producere et signal, der er praktisk at detektere med nuværende og planlagte teleskoper. Atmosfærisk NO2 absorberer kraftigt nogle farver (bølgelængder) af synligt lys, som kan detekteres ved at observere lyset, der reflekteres fra en exoplanet, mens den kredser om sin stjerne. De fandt ud af, at for en jordlignende planet, der kredser om en sollignende stjerne, en civilisation, der producerer den samme mængde NO ₂ da vores kunne detekteres op til omkring 30 lysår væk med omkring 400 timers observationstid ved hjælp af et fremtidigt stort NASA-teleskop, der observerer ved synlige bølgelængder. Dette er en betydelig, men ikke hidtil uset mængde tid, da NASAs Hubble-rumteleskop tog en tilsvarende tid til de berømte Deep Field-observationer. Et lysår, afstanden lyset rejser på et år, er næsten 6 billioner miles (ca. 9,5 billioner kilometer). Til sammenligning, de nærmeste stjerner på vores sol findes i Alpha Centauri-systemet lidt over 4 lysår væk, og vores galakse er omkring 100, 000 lysår på tværs.

De opdagede også, at stjerner, der er køligere og langt mere almindelige end vores sol, såsom stjerner af K- og M-typen, vil producere en stærkere, lettere opdages NEJ ₂ signal. Dette skyldes, at denne slags stjerner producerer mindre ultraviolet lys, der kan bryde fra hinanden NO ₂ . Flere stjerner øger chancen for, at en udenjordisk civilisation kan blive fundet.

Siden NO ₂ er også produceret naturligt, videnskabsmænd bliver nødt til omhyggeligt at analysere en exoplanet for at se, om der er et overskud, der kan tilskrives et teknologisk samfund. "På jorden, omkring 76 procent af NO ₂ emissioner skyldes industriel aktivitet, " sagde Giada Arney fra NASA Goddard, medforfatter til papiret. "Hvis vi observerer NEJ ₂ på en anden planet, vi bliver nødt til at køre modeller for at estimere det maksimalt mulige NO ₂ emissioner, man kunne have bare fra ikke-industrielle kilder. Hvis vi observerer mere NEJ ₂ end vores modeller antyder, er plausibelt fra ikke-industrielle kilder, derefter resten af ​​NEJ ₂ kan tilskrives industriel aktivitet. Alligevel er der altid en mulighed for en falsk positiv i søgen efter liv hinsides Jorden, og fremtidigt arbejde vil være nødvendigt for at sikre tillid til at skelne sande positive fra falske positive."

Andre komplikationer omfatter tilstedeværelsen af ​​skyer eller aerosoler i atmosfæren. Skyer og aerosoler absorberer lys med lignende bølgelængder som nitrogendioxid, så de kunne efterligne signaturen. Holdet planlægger at bruge en mere avanceret model for at se, om den naturlige variabilitet af skydække kan bruges til at skelne mellem de to. Til denne indledende undersøgelse, forskerne brugte en model, der antager, at atmosfæren på en planet er en enkelt søjle fra jorden til rummet med mange lag. Dette er en god antagelse til de fleste formål og til hurtige beregninger. Men planeter er 3D-objekter, ikke enkelte kolonner. Holdets opfølgende undersøgelse vil bruge 3-D-modeller til at sammenligne, hvor nøjagtige deres første resultater var.