Carl Sagan opdagede liv på jorden for 30 år siden - her er hvorfor hans eksperiment stadig betyder noget i dag

Carl Sagan opdagede liv på jorden for 30 år siden - her er hvorfor hans eksperiment stadig betyder noget i dag

Tidsstempel: 26. oktober 2023 kl. 2

Det er 30 år siden, at en gruppe videnskabsmænd ledet af Carl Sagan fundet bevismateriale for liv på Jorden ved hjælp af data fra instrumenter ombord på NASA's Galileo robot rumfartøj. Ja, du læste det rigtigt. Blandt hans mange perler af visdom var Sagan berømt for at sige, at videnskab er mere end en viden – det er en måde at tænke på.

Med andre ord, hvordan mennesker går i gang med at opdage ny viden, er mindst lige så vigtig som selve viden. På denne måde var undersøgelsen et eksempel på et "kontroleksperiment" - en kritisk del af den videnskabelige metode. Dette kan involvere at spørge, om en given undersøgelse eller analysemetode er i stand til at finde beviser for noget, vi allerede ved.

Antag, at man skulle flyve forbi Jorden i et fremmed rumfartøj med de samme instrumenter om bord, som Galileo havde. Hvis vi intet andet vidste om Jorden, ville vi så utvetydigt kunne opdage liv her uden at bruge andet end disse instrumenter (som ikke ville være optimeret til at finde det)? Hvis ikke, hvad ville det så sige om vores evne til at opdage liv andre steder?

Galileo blev opsendt i oktober 1989 på en seks-årig flyvning til Jupiter. Galileo måtte dog først lave flere kredsløb om det indre solsystem og lave tætte forbiflyvninger af Jorden og Venus for at få nok fart til at nå Jupiter.

I midten af ​​2000'erne tog videnskabsmænd prøver af snavs fra det Mars-lignende miljø i Chiles Atacama-ørken på Jorden, som er kendt for at indeholde mikrobielt liv. De brugte derefter lignende eksperimenter som dem, der blev brugt på NASA Viking-rumfartøjet (som havde til formål at opdage liv på Mars, da de landede der i 1970s) for at se, om der kunne findes liv i Atacama.

De mislykkedes - implikationen var, at hvis Viking-rumfartøjet var landet på Jorden i Atacama-ørkenen og udført de samme eksperimenter, som de gjorde på Mars, kunne de godt have savnet underskrifter for livstid, selvom det vides at være til stede.

Galileo resultater

Galileo var udstyret med en række instrumenter designet til at studere atmosfæren og rummiljøet i Jupiter og dens måner. Disse omfattede billedkameraer, spektrometre (som nedbryder lys efter bølgelængde) og et radioeksperiment.

Det er vigtigt, at forfatterne af undersøgelsen ikke antog nogen egenskaber ved liv på Jorden ab initio (fra begyndelsen), men forsøgte at udlede deres konklusioner kun ud fra dataene. Det nære infrarøde kortlægningsspektrometer (NIMS) instrument detekterede gasformigt vand fordelt i hele den terrestriske atmosfære, is ved polerne og store vidder af flydende vand "af oceaniske dimensioner." Den registrerede også temperaturer fra -30°C til +18°C.

Billede taget af rumfartøjet Galileo i en afstand af 2.4 millioner km.
Kan du se os? Galileo billede. Billedkredit: NASA

Bevis for livet? Ikke endnu. Undersøgelsen konkluderede, at påvisningen af ​​flydende vand og et vandvejrsystem var en nødvendigt, men ikke tilstrækkeligt argument.

NIMS opdagede også høje koncentrationer af ilt og metan i jordens atmosfære sammenlignet med andre kendte planeter. Begge disse er meget reaktive gasser, der hurtigt vil reagere med andre kemikalier og forsvinde i løbet af kort tid. Den eneste måde, hvorpå sådanne koncentrationer af disse arter kunne opretholdes, var, hvis de løbende blev genopfyldt på en eller anden måde - igen antyder, men ikke beviser, liv. Andre instrumenter på rumfartøjet opdagede tilstedeværelsen af ​​et ozonlag, der beskyttede overfladen mod skadelig UV-stråling fra solen.

Man kan forestille sig, at et simpelt kig gennem kameraet kan være nok til at få øje på livet. Men billederne viste oceaner, ørkener, skyer, is og mørkere områder i Sydamerika, som vi, kun med forudgående viden, selvfølgelig ved at være regnskove. Men når det var kombineret med mere spektrometri, blev en tydelig absorption af rødt lys fundet at dække de mørkere områder, hvilket undersøgelsen konkluderede var "stærkt antydende" af lys, der blev absorberet af fotosyntetisk planteliv. Ingen mineraler var kendt for at absorbere lys på præcis denne måde.

De højeste opløsningsbilleder, der blev taget, som dikteret af flyby-geometrien, var af ørkenerne i det centrale Australien og iskapperne på Antarktis. Derfor viste ingen af ​​de taget billeder byer eller klare eksempler på landbrug. Rumfartøjet fløj også forbi planeten ved den nærmeste tilgang i dagtimerne, så lys fra byer om natten var heller ikke synlige.

Af større interesse var dog Galileos plasmabølge radioeksperiment. Kosmos er fuld af naturlig radioemission, men det meste af det er bredbånd. Det vil sige, at emissionen fra en given naturlig kilde sker over mange frekvenser. Kunstige radiokilder er derimod produceret i et smalt bånd: et dagligt eksempel er den omhyggelige tuning af en analog radio, der kræves for at finde en station midt i det statiske.

Et eksempel på naturlig radioemission fra nordlys i Saturns atmosfære kan høres nedenfor. Frekvensen ændrer sig hurtigt – i modsætning til en radiostation.

[Indlejret indhold]

Galileo detekterede konsekvent smalbåndsradioemission fra Jorden ved faste frekvenser. Undersøgelsen konkluderede, at dette kun kunne komme fra en teknologisk civilisation, og det ville kun kunne spores inden for det sidste århundrede. Hvis vores fremmede rumfartøj havde foretaget den samme forbiflyvning af Jorden på et hvilket som helst tidspunkt i de få milliarder år forud for det 20. århundrede, ville det overhovedet ikke have set noget endeligt bevis på en civilisation på Jorden.

Det er måske ikke nogen overraskelse, at der endnu ikke er fundet beviser for udenjordisk liv. Selv et rumfartøj, der flyver inden for et par tusinde kilometer fra den menneskelige civilisation på Jorden, er ikke garanteret at opdage det. Kontroleksperimenter som dette er derfor afgørende for at informere om søgen efter liv andre steder.

I den nuværende æra har menneskeheden nu opdaget over 5,000 planeter omkring andre stjerner, og vi har endda opdaget tilstedeværelsen af ​​vand i atmosfærerne af nogle planeter. Sagans eksperiment viser, at dette ikke er nok i sig selv.

Et stærkt argument for liv andre steder vil sandsynligvis kræve en kombination af gensidigt understøttende beviser, såsom lysabsorption ved fotosyntese-lignende processer, smalbåndsradioemission, beskedne temperaturer og vejr og kemiske spor i atmosfæren, som er svære at forklare med ikke-biologiske midler. Når vi bevæger os ind i en æra med instrumenter som f.eks James Webb rumteleskopSagans eksperiment forbliver lige så informativt nu, som det var for 30 år siden.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs oprindelige artikel.

Billede Credit: Jorden og månen set af Galileo-rumfartøjet / NASA

Tidsstempel:

Mere fra Singularitet Hub