אנשים מודאגים תמיד כי תרבויות זרות יגלו את השידור מתכניות הרדיו הישנות שלנו ושידורי הטלוויזיה וישלחו את צי הפלישה. אבל המציאות היא שהחיים עצמם משדרים את קיומם של החיים על כדור הארץ כבר 500 מיליון שנה.
האשים אותו על הצמחים.
בנוסף למילוי האטמוספרה בחמצן, צמחים מפטרים אורך גל ספציפי ביותר הנראה בקרינה אינפרא אדום. זה סוג האות שתרבויות אחרות יכולות לחפש בזמן שהם סורקים את הגלקסיה.
זה גם מה שנחפש.
אבל אל תאשימו את הצמחים. צורות חיים אחרות פולטות גם איתותים, אותות שנוכל לחפש בהן כשנגלה exoplanets חדשה ותוהה אם יש להם את החיים שם.
החללית גלילאו של נאס"א הושקה באוקטובר 18, 1989. משימתה, כמובן, הייתה לעוף ליופיטר ולצאת למסלול, ולמד את כדור הארץ ואת ירחיו במשך שנים.
לרוע המזל, לנאס"א לא הייתה הרקטה העליונה העליונה שבה הם קיוו להשתמש בכדי לשלוח את החללית ישירות לצדק. במקום זאת, הם תכננו סדרה של תמרונים מעופפים, שיעניקו לחללית את המהירות הדרושה כדי לצאת לצדק.
תחילה היא עפה על פני ונוס ב- 10 בפברואר 1990, אחר כך כדור הארץ ב -8 בדצמבר, ואז כדור הארץ שוב בדיוק שנתיים אחר כך.
כאשר גלילאו חלפה על פני כדור הארץ, היא צילמה צילומים של כדור הארץ והירח, והראו את כוכב הלכת שלנו מנקודת תצפית ייחודית.
קרל סייגן התבונן בתמונות ובנתונים שחזרו מגלילאו והצהיר כי החללית מצאה "עדויות לשפע חמצן גזי, פיגמנט פני שטח נרחב עם קצה ספיגה חד בחלק האדום של הספקטרום הנראה ומתאן אטמוספרי בתרמודינמי קיצוני. חוסר שיוויון "
במילים אחרות, גלילאו גילה את החיים על פני כדור הארץ.
למעשה, כאשר משימת OSIRIS-REx של נאס"א קיבלה מטוס דומה, חוקרים עם המשימה ביצעו שוב את הניסוי, והפעם ציינו כי האטמוספרה של כדור הארץ מכילה רמות של מתאן, חמצן ואוזון שהיו גבוהים בהרבה ממה שהיית מצפה עולם מת.
שוב, אסטרונומים גילו שיש חיים על כדור הארץ.
הם מצאו כי גם רמות הפחמן הדו-חמצני של 2017 היו גבוהות ב -14%, כמו גם 12% יותר מתאן מרגע שגלילאו ביצע את אותן תצפיות 30 שנה קודם לכן.
האם נוכל להשתמש בטכניקה זו כדי למצוא חיים בעולמות אחרים?
במאמר שפורסם לאחרונה בכתב העת שכותרתו "הרחבת ציר הזמן לביוסניטורה של פוטוסינתזה אדומה של כדור הארץ", החוקרים ג'ק ט. אמלי-ג'יימס וליסה קלטנגר בוחנים איך היה נראה כדור הארץ בתקופות שונות בתולדותיו במהלך מיליארדי השנים האחרונות. . ואיזה סוגים של איתותים הם היו מוסרים, שניתן להבחין בהם באמצעות הטלסקופים שלנו.
בקר כמעט בכל מקום בכדור הארץ ותראה צמחים בכל מקום. עצים, ג'ונגלים, עשב, ואפילו האוקיינוסים מלאים בצמחים.
ובמשך 500 מיליון השנים האחרונות בערך, הכלורופיל היה בכל מקום ומעניק לצמחים את הצבע הירוק שלהם, מכיוון שהם משקפים אור רב בגובה 500 ננומטר.
ישנם דברים רבים שיכולים להיראות ירוקים באורכי גל גלויים. אך צמחים משתקפים מאוד בספקטרום האינפרא אדום, בין אורך גל 700 ל- 750 ננומטר. כאילו, סדר גודל מהורהר יותר מכל חלק אחר בספקטרום.
התבונן בכדור הארץ באורך הגל הספציפי הזה מאוד, וראה אותו מתפוצץ. זה הקצה האדום.
אך על פי העיתון החדש הזה, לא רק הצמחים יפטרו איתות ברור. החוקרים עיצבו את החיים על כדור הארץ לאחור בזמן בתקופות שונות כדי לדמות איך היה נראה כוכב הלכת שלנו לתצפיות רחוקות.
לפני שהצמחים השתלטו, צורות החיים המוצלחות ביותר היו חזזיות, שותפות סימביוטית בין חיידקים פוטוסינתטיים ופטריות. נוף חזזית נראה בצבע מרווה לירוק נענע. הכיסוי של החזזית היה יכול ליצור גם חתימה פוטוסינתטית של קצה אדום, ששונה באופן מובהק מכוכב לכת המכוסה על ידי צמחים.
בין 500 מיליון שנה ל -1.2 מיליארד שנה, כדור הארץ היה משדר באות חזזית.
לפני כן ציאנובקטריה, כמו האצות המכסות בריכות, הייתה דומיננטית, מכסה חלקים מכוכב הלכת. ושוב, זה היה מייצר גם אות קצה אדום משלו.
מלפני 1.2 מיליארד ל -2 מיליארד שנה, כדור הארץ שידר ציאנובקטריה.
מה אם בעולמות חייזרים אין צמחים עליהם? צורות חיים אחרות מייצרות גם קצה אדום. לדברי החוקרים, סוגים מסוימים של אלמוגים משקפים עוד יותר באינפרא אדום. הם לא נפוצים כאן על כדור הארץ, אבל אולי הם יכולים לשלוט בעולם זר.
אפילו בעלי חיים מסוימים, כמו שבלולי ים, בעליות בקצה האדום של 35%. דמיין כוכב לכת של שבלולי ים.
אנו צריכים להיזהר, עם זאת, ישנם מינרלים שעשויים לוותר על חיובית שגויה. לדוגמה, כוכב לכת מת לחלוטין עם סלעים חשופים המכילים כספית גופרתי יכול לחקות את הקצה האדום.
אז עכשיו אנו יודעים כי כלורופיל או כימיקל דומה יכולים להוות אינדיקציה ברורה לחיים בכוכב חוץ חוץ, אילו טלסקופים נמצאים בעבודות בכדי לצפות בהם בפועל? מתי נוכל למעשה לצפות בכוכב לכת ולדעת אם ישנם צמחים חייזרים הגדלים שם.
השיטות שלנו לגילוי כוכבי לכת משמשות כעת בשיטת המהירות הרדיאלית, בה אורך הגל של האור מכוכב נע באדום וכחול כאשר כוכבי הלכת שלו משחילים אותו בכוח הכובד שלהם.
זה אומר לנו את מסת הכוכבים, אך לא מראה לנו ממה הם עשויים.
שיטת המעבר מודדת את כמות האור שנחסמת כאשר כוכב לכת עובר ישירות בינינו לבין כוכב. על ידי מדידת כמות האור הכוכב שהעומעם, אסטרונומים יכולים להעריך את גודל כדור הארץ.
רק בשנים האחרונות אסטרונומים פיתחו טכניקה לניתוח האור שמגיע מכוכב הלכת עצמו. הם מודדים את הספקטרום הכימי של האור שמגיע מהכוכב ומהכוכב יחד, ואז מפרידים את מה שרק בא מהכוכב.
בעזרת טכניקה זו, אסטרונומים מצאו כוכבי לכת חמים באכזריות עם עננים המכילים ברזל וסלע. כרגיל, אסטרונומים מתחילים לגלות עולמות קיצוניים ואז משכללים את הטכניקות שלהם ככל שהם מקבלים כלים טובים יותר.
אבל השיטה היצרנית ביותר תהיה שיטת ההדמיה הישירה. בעזרת זה, טלסקופ מבוסס כדור הארץ או החלל משתמש בקורונוגרף כדי לחסום את האור מהכוכב, ומאפשר רק לראות את האור מכוכב הלכת.
באמצעות טכניקה זו, טלסקופ רב עוצמה יכול היה לנתח את האור רק מאווירת הכוכב. עשינו פרק שלם בנושא טכניקה זו, אך משימת ARIEL של ESA, שתושק בשנת 2028, תהיה אחד הכלים הראשונים המוקדשים לסריקת האווירה של עולמות אחרים.
מצפי תצפית סופר מבוססי קרקע כמו טלסקופ מגלן וטלסקופ אירופאי גדול במיוחד יוכלו לצפות ישירות באטמוספרות מחוץ לשטח מהקרקע. הם יגיעו לאינטרנט במהלך חצי העשור הבא, כך שלא ייקח זמן רב לחכות.
רעיון אחרון אחד, הוא ממש מגניב, באמצעות סוג של אור משתקף שנקרא פלנטשיין. כאשר הירח נמצא בסהר סהר מאוד, רק פרוסה קטנה של הירח מוארת על ידי השמש. השאר מוארים על ידי אור משתקף מכדור הארץ. אנו קוראים לזה אדמת השמש.
על ידי התבוננות רק באור המוחזר על הירח, אסטרונומים יוכלו למעשה ללמוד כמות אדירה על כדור הארץ. שינויים בבהירות עשויים לאפשר לאסטרונומים למפות את היבשות בכדור הארץ ולבחון את גודל האוקיינוסים של כדור הארץ שלנו. הם יכלו לראות דפוסי מזג אוויר, וככל שהעונות מתחלפות, כיסוי השלג ליד הקטבים ישנה את כמות האור המשתקפת מעל הירח.
וקרינת האינפרא אדום המשתקפת עלולה להראות נוכחות חיי צמחים על כדור הארץ, הודות לקצה האדום המשתקף.
בכל פעם שמדענים מציעים לשלוח איתות לחלל, ליידע תרבויות חוצניות שאנחנו כאן, אל תדאגו מפני פלישה חייזרית. חייזרים קרובים מספיק כדי לקבל את האותות האלה כבר יודעים שאנחנו כאן. הצמחים, החזזיות והחיידקים שלנו ויתרו עלינו לפני מיליונים ואף מיליארדי שנים.
אבל קח נחמה, עם העלאת הטלסקופים החדשים שלנו לרשת, גם הצמחים שלהם יבגדו בהם.
