V roce 1995 objevila dvojice vědců planetu mimo naši sluneční soustavu, která obíhá kolem hvězdy slunečního typu. Od tohoto objevu – který vědcům vynesl část Nobelovy ceny za fyziku pro rok 2019 – objevili vědci více než 4 000 exoplanet, včetně několika planet podobných Zemi, které mohou mít potenciál ukrývat život.
Aby však vědci mohli zjistit, zda planety ukrývají život, musí nejprve určit, jaké znaky naznačují, že na nich život je (nebo kdysi byl) přítomen.
V posledním desetiletí vynaložili astronomové velké úsilí na to, aby zjistili, jaké stopy po jednoduchých formách života – známé jako „biosignatury“ – mohou existovat jinde ve vesmíru. Ale co když cizí planeta hostila inteligentní život, který vybudoval technologickou civilizaci? Mohly by existovat „technosignály“, které by civilizace na jiném světě vytvořila a které by bylo možné pozorovat ze Země? A mohly by být tyto technosignály ještě snadněji zjistitelné než biosignály?
Adam Frank, profesor fyziky a astronomie na Rochesterské univerzitě, získal grant od NASA, který mu umožní začít na tyto otázky odpovídat. Grant bude financovat jeho studium technosignatur – detekovatelných známek minulých nebo současných technologií používaných na jiných planetách. Jedná se o první nerádiový technosignaturní grant NASA, který byl kdy udělen, a představuje vzrušující nový směr pátrání po mimozemské inteligenci (SETI). Grant umožní Frankovi spolu se spolupracovníky Jacobem-Haqqem Misrou z mezinárodní neziskové organizace Blue Marble Space, Manasvi Lingamem z Floridského technologického institutu, Avi Loebem z Harvardovy univerzity a Jasonem Wrightem z Pensylvánské státní univerzity vytvořit první záznamy v online knihovně technosignatur.
„SETI se vždy potýkalo s výzvou zjistit, kde hledat,“ říká Frank. „Na které hvězdy namířit teleskop a hledat signály? Nyní už víme, kde hledat. Máme tisíce exoplanet včetně planet v obyvatelné zóně, kde může vzniknout život. Hra se změnila.“
Změnil se i charakter hledání. Civilizace ze své podstaty bude muset najít způsob, jak vyrábět energii, a jak říká Frank, „ve vesmíru existuje jen tolik forem energie. Mimozemšťané nejsou magie.“
Ačkoli život může mít mnoho podob, vždy bude vycházet ze stejných fyzikálních a chemických principů, které jsou základem vesmíru. Stejná souvislost platí i pro budování civilizace; jakákoli technologie, kterou mimozemská civilizace používá, bude založena na fyzice a chemii. To znamená, že vědci mohou využít poznatky získané v pozemských laboratořích k úvahám o tom, co se mohlo odehrát jinde ve vesmíru.
„Doufám, že pomocí tohoto grantu kvantifikujeme nové způsoby, jak zkoumat známky existence mimozemských technologických civilizací, které jsou podobné nebo mnohem vyspělejší než ta naše,“ říká Loeb, Frank B. Baird, Jr,
Výzkumníci zahájí projekt zkoumáním dvou možných technosignatur, které by mohly naznačovat technologickou aktivitu na jiné planetě:
- Solární panely. Hvězdy jsou jedním z nejvýkonnějších generátorů energie ve vesmíru. Na Zemi využíváme energii z naší hvězdy, Slunce, takže „využívání sluneční energie by bylo pro jiné civilizace docela přirozené,“ říká Frank. Pokud civilizace používá velké množství solárních panelů, světlo, které se odráží od planety, by mělo určitou spektrální signaturu – měření vlnových délek světla, které se odráží nebo pohlcuje -, což by ukazovalo na přítomnost těchto solárních kolektorů. Vědci budou určovat spektrální signatury rozsáhlého planetárního sběru sluneční energie.
- Znečišťující látky. „Ušli jsme dlouhou cestu k pochopení toho, jak bychom mohli zjistit život na jiných světech z plynů přítomných v jejich atmosférách,“ říká Wright, profesor astronomie a astrofyziky na Penn State. Na Zemi jsme schopni detekovat chemické látky v naší atmosféře podle světla, které tyto látky absorbují. Mezi tyto chemické látky patří například metan, kyslík a umělé plyny, jako jsou chlorofluorouhlovodíky (CFC), které jsme kdysi používali jako chladiva. Studie biosignatur se zaměřují na chemické látky, jako je metan, které produkuje jednoduchý život. Frank a jeho kolegové budou katalogizovat signatury chemických látek, jako jsou freony, které indikují přítomnost průmyslové civilizace.
Informace budou shromažďovány v online knihovně technosignatur, kterou budou moci astrofyzici používat jako srovnávací nástroj při sběru dat.
„Naším úkolem je říci: ‚V tomto pásmu vlnové délky můžete vidět určité typy znečišťujících látek, v tomto pásmu vlnové délky byste viděli sluneční světlo odražené od solárních panelů,“ říká Frank. „Tímto způsobem budou astronomové pozorující vzdálenou exoplanetu vědět, kde a co mají hledat, pokud hledají technosignály.“
Práce navazuje na Frankův předchozí výzkum v oblasti teoretické astrofyziky a SETI, včetně vývoje matematického modelu, který znázorňuje, jak by se technologicky vyspělá populace a její planeta mohly společně vyvinout nebo zhroutit; klasifikace hypotetických „exocivilizací“ na základě jejich schopnosti využívat energii; a myšlenkového experimentu, který se ptá, zda by předchozí, dávno zaniklá technologická civilizace na Zemi byla zjistitelná i dnes.
Poskytla Rochesterská univerzita
.