Szukamy śladów życia, ale to błąd. Oto nowy sposób poszukiwania obcych

Jak dotąd nie znaleźliśmy żadnego dowodu na istnienie pozaziemskiej inteligencji. Być może, zamiast szukać śladów życia, powinniśmy szukać więc na przykład śladów spalin? Jeśli w pobliskim układzie gwiezdnym istnieje zaawansowana cywilizacja pozaziemska, być może uda nam się ją wykryć na podstawie jej własnego zanieczyszczenia atmosferycznego.

Dzięki postępowi technologicznemu i naukowemu jesteśmy w stanie badać coraz więcej planet poza naszym Układem Słonecznym, zwanych egzoplanetami. Niektóre z nich mogą być podobne do Ziemi i mieć warunki sprzyjające życiu. A jeśli na takiej planecie istnieje życie, to może też istnieć cywilizacja, która potrafi je zmieniać i kształtować.

Więcej o poszukiwaniu obcych cywilizacji przeczytasz na Spider`s Web:

Jak więc rozpoznać taką cywilizację? Nie wystarczy tylko patrzeć na planetę przez teleskop. Trzeba też zbadać jej atmosferę, czyli warstwę gazów otaczających ją. Atmosfera może zdradzić wiele informacji o planecie, takich jak temperatura, ciśnienie, wilgotność czy skład chemiczny. A jeśli w atmosferze znajdziemy pewne związki chemiczne, które nie powinny tam być naturalnie, to może to być sygnał, że na planecie istnieje jakaś inteligencja.

Tym tropem poszli naukowcy, którzy stwierdzili, że zamiast szukać sygnałów radiowych (jak SETI), powinniśmy szukać czegoś innego. Na przykład dowodów zanieczyszczenia atmosfery powodowanymi przez społeczeństwa technologiczne. W końcu na Ziemi, sami zanieczyszczamy naszą planetę. Taki jest główny temat artykułu w Scientific Reports autorstwa Sary Seager z MIT i międzynarodowego zespołu naukowców.

Związki chemiczne, które mogą pozwolić nam na odkrycie życia i innej cywilizacji nazywamy biosygnaturami lub technosygnaturami. Biosygnatury to substancje produkowane przez żywe organizmy, takie jak tlen, metan czy ozon. Technosygnatury to substancje produkowane przez działalność technologiczną, takie jak freon, chlorofluorowęglowodory czy dwutlenek siarki. Obecność tych związków w atmosferze może świadczyć o tym, że na planecie istnieje zaawansowana cywilizacja, która wykorzystuje energię, przemysł i rolnictwo.

Jednym z takich gazów jest dwutlenek azotu (NO2), który na Ziemi jest emitowany głównie przez pojazdy i elektrownie opalane paliwami kopalnymi. Jest to gaz toksyczny, który przyczynia się do powstawania smogu i kwaśnych deszczy. Życie na Ziemi nie produkuje tego gazu w znaczących ilościach, więc jego obecność w atmosferze planety może być dowodem na istnienie cywilizacji technologicznej.

Innym gazem, który może być technosygnaturą, jest heksafluorek siarki (SF6), który jest używany jako izolator elektryczny w sprzęcie wysokiego napięcia. Jest to gaz bezbarwny i bezwonny, ale bardzo silny cieplarniany, który może wpływać na zmianę klimatu. Życie na Ziemi nie produkuje tego gazu w ogóle, więc jego obecność w atmosferze planety może być również dowodem na istnienie cywilizacji technologicznej.

Chlorofluorowęglowodory (CFC) to także możliwe sygnatury technologiczne, które są produktami przemysłowymi szeroko stosowanymi jako czynniki chłodnicze do czasu ich wycofania ze względu na ich rolę w niszczeniu warstwy ozonowej. To także silny gaz cieplarniany, który można wykorzystać do terraformowania planety takiej jak Mars, zapewniając dodatkowe ocieplenie przez atmosferę. O ile nam wiadomo, CFC w ogóle nie są produkowane przez organizmy biologiczne, są więc bardziej oczywistą sygnaturą technologiczną niż NO2.

Oczywiście nie każda biosygnatura lub technosygnatura musi oznaczać obecność inteligencji. Niektóre z nich mogą powstawać w wyniku procesów geologicznych lub astrofizycznych. Dlatego ważne jest, aby badać cały kontekst danej planety i szukać wielu różnych sygnałów jednocześnie. Im więcej biosygnatur i technosygnatur znajdziemy w atmosferze planety, tym większa jest szansa, że jest ona zamieszkana przez istoty rozumne.

Jednym z najlepszych sposobów na badanie atmosfery egzoplanet jest wykorzystanie spektroskopii. Spektroskopia to metoda polegająca na analizie światła emitowanego lub odbijanego przez daną planetę. Każdy związek chemiczny ma swój charakterystyczny wzór spektralny, który można odczytać jak kod kreskowy. Porównując spektrum światła planety z bazą danych znanych związków chemicznych, możemy dowiedzieć się, co znajduje się w jej atmosferze.

Aby znaleźć na nie dowody w atmosferach egzoplanet, zespół Seagera stworzył nowe narzędzie. Pozwala ono na wizualne porównanie wszystkich pików widmowych w widmie cząsteczek gazu. Grupuje cząsteczki o podobnych pikach. Umożliwia to dalszą analizę klastrów widmowych. Ponadto zespół wykorzystuje swoje dane do symulacji modelowych atmosfer. Rezultatem jest przybliżona zawartość gazów w atmosferze, które naukowcy chcą wykryć na docelowej planecie. 

Niestety spektroskopia egzoplanet jest bardzo trudna i wymaga bardzo dokładnych i czułych instrumentów. Dotychczas udało się zbadać tylko kilkadziesiąt atmosfer egzoplanet, głównie gazowych olbrzymów, podobnych do Jowisza. Aby zbadać atmosfery planet skalistych, podobnych do Ziemi, potrzebujemy większych i lepszych teleskopów kosmicznych i naziemnych. Na szczęście takie teleskopy są już w budowie lub w planach.

Jeśli uda nam się znaleźć biosygnatury lub technosygnatury w atmosferze jakiejś egzoplanety, to będzie to przełomowe odkrycie dla nauki i ludzkości. Będzie to dowód na to, że nie jesteśmy sami we wszechświecie i że istnieją inne formy życia i inteligencji. Będzie to też początek nowej ery eksploracji kosmosu i komunikacji z innymi cywilizacjami.