Carl Sagan havaitsi elämän maan päällä 30 vuotta sitten – tässä miksi hänen kokeilunsa on edelleen tärkeä

Carl Sagan havaitsi elämän maan päällä 30 vuotta sitten – tässä miksi hänen kokeilunsa on edelleen tärkeä

Aikaleima: 26. lokakuuta 2023 2

On kulunut 30 vuotta siitä, kun johtama tiedemiesryhmä Carl Sagan löytyi näyttö Maapallon elämää varten NASA:n laitteista saatujen tietojen avulla Galileo robotti avaruusalus. Kyllä, luit sen oikein. Monien viisaudenhelmiensa joukossa Sagan oli kuuluisa sanoessaan, että tiede on enemmän kuin tietojoukko – se on ajattelutapa.

Toisin sanoen se, miten ihmiset pyrkivät löytämään uutta tietoa, on vähintään yhtä tärkeää kuin itse tieto. Tässä mielessä tutkimus oli esimerkki "kontrollikokeesta" - kriittinen osa tieteellistä menetelmää. Tämä voi sisältää kysymyksen, pystyykö tietty tutkimus tai analyysimenetelmä löytämään todisteita jollekin jo tiedolle.

Oletetaan, että joku lentäisi Maan ohi muukalaisella avaruusaluksella samoilla instrumenteilla kuin Galileolla. Jos emme tietäisi Maasta mitään muuta, pystyisimmekö yksiselitteisesti havaitsemaan elämän täällä käyttämällä vain näitä instrumentteja (jotka eivät olisi optimoituja sen löytämiseen)? Jos ei, mitä se kertoisi kyvystämme havaita elämää muualla?

Galileo laukaistiin lokakuussa 1989 kuuden vuoden lennolla Jupiteriin. Galileon täytyi kuitenkin ensin kiertää sisäistä aurinkokuntaa ja tehdä läheisiä ohituksia Maan ja Venuksen ympäri saavuttaakseen riittävän nopeuden Jupiteriin.

2000-luvun puolivälissä tutkijat ottivat näytteitä liasta Marsin kaltaisesta ympäristöstä Chilen Atacaman autiomaassa maan päällä. tiedetään sisältävän mikrobien elämää. Sitten he käyttivät samanlaisia ​​kokeita kuin NASAn Viking-avaruusaluksella (jonka tarkoituksena oli havaita elämää Marsissa, kun he laskeutuivat sinne 1970s) nähdäkseen, löytyisikö Atacamasta elämää.

He epäonnistuivat – jos Viking-avaruusalus olisi laskeutunut maan päälle Atacaman autiomaassa ja suorittanut samat kokeet kuin Marsissa, he olisivat saaneet hukata allekirjoituksia elinikäiseksi, vaikka sen tiedetään olevan olemassa.

Galileon tulokset

Galileo varustettiin erilaisilla instrumenteilla, jotka on suunniteltu tutkimaan Jupiterin ja sen kuuiden ilmakehää ja avaruusympäristöä. Näitä olivat kuvantamiskamerat, spektrometrit (jotka hajottavat valon aallonpituuden mukaan) ja radiokokeilu.

Tärkeää on, että tutkimuksen tekijät eivät olettaneet mitään elämän ominaispiirteitä maapallolla AB initio (alusta lähtien), mutta yrittivät tehdä johtopäätöksensä vain tiedoista. Lähi-infrapunakartoitusspektrometri (NIMS) havaitsi kaasumaisen veden jakautuneen maan ilmakehään, napojen jäätä ja suuria nestemäisiä vesialueita "valtameren mittakaavassa". Se tallensi myös lämpötiloja -30°C ja +18°C välillä.

Galileo-avaruusaluksella otettu kuva 2.4 miljoonan kilometrin etäisyydeltä.
Näetkö meidät? Galileo kuva. Kuvan luotto: NASA

Todisteita elämään? Ei vielä. Tutkimuksessa todettiin, että nestemäisen veden ja vesisääjärjestelmän havaitseminen oli a tarpeellista, mutta ei riittävää Perustelu.

NIMS havaitsi myös korkeita happi- ja metaanipitoisuuksia Maan ilmakehässä verrattuna muihin tunnettuihin planeetoihin. Molemmat ovat erittäin reaktiivisia kaasuja, jotka reagoivat nopeasti muiden kemikaalien kanssa ja hajoavat lyhyessä ajassa. Ainoa tapa ylläpitää näiden lajien pitoisuuksia oli, jos niitä täydennettiin jatkuvasti jollain tavalla – jälleen viittasi elämään, mutta ei todistamaan sitä. Muut avaruusaluksen instrumentit havaitsivat otsonikerroksen, joka suojasi pintaa auringon haitallisilta UV-säteilyltä.

Voisi kuvitella, että pelkkä katsominen kameran läpi saattaa riittää elämän havaitsemiseen. Mutta kuvissa näkyi valtameriä, aavikoita, pilviä, jäätä ja tummempia alueita Etelä-Amerikassa, joiden tiedämme tietysti olevan sademetsiä vain ennakkotiedolla. Yhdistettyään enemmän spektrometriaa, havaittiin kuitenkin selvästi punaisen valon absorptio peittävän tummempia alueita, mikä tutkimuksen mukaan viittaa "voimakkaasti" fotosynteettisten kasvien absorboitumiseen valoon. Minkään mineraalien ei tiedetty absorboivan valoa täsmälleen tällä tavalla.

Ylilentogeometrian saneleman korkeimman resoluution kuvat olivat Keski-Australian aavikot ja Etelämantereen jäätiköt. Näin ollen mikään otetuista kuvista ei näyttänyt kaupunkeja tai selkeitä esimerkkejä maataloudesta. Avaruusalus lensi planeetan ohi myös lähimpänä päivällä, joten öisin kaupunkien valot eivät myöskään olleet näkyvissä.

Suurempi kiinnostava oli kuitenkin Galileo plasma-aaltoradiokoke. Kosmos on täynnä luonnollista radiosäteilyä, mutta suurin osa siitä on laajakaistaa. Toisin sanoen tietystä luonnollisesta lähteestä tuleva emissio esiintyy useilla taajuuksilla. Keinotekoiset radiolähteet sitä vastoin tuotetaan kapealla kaistalla: jokapäiväinen esimerkki on analogisen radion huolellinen viritys, joka vaaditaan aseman löytämiseksi staattisen sähkön keskellä.

Alla on esimerkki Saturnuksen ilmakehän auroran luonnollisesta radiosäteilystä. Taajuus muuttuu nopeasti – toisin kuin radioasemalla.

[Upotetun sisällön]

Galileo havaitsi jatkuvan kapeakaistaisen radiolähetyksen Maasta kiinteillä taajuuksilla. Tutkimuksessa todettiin, että tämä olisi voinut tulla vain teknologisesta sivilisaatiosta, ja se olisi havaittavissa vasta viime vuosisadalla. Jos muukalainen avaruusaljemme olisi lentänyt saman ohi Maan milloin tahansa muutaman miljardin vuoden aikana ennen 20-lukua, se ei olisi nähnyt mitään lopullista näyttöä sivilisaatiosta maan päällä.

Ei ehkä ole yllätys, että toistaiseksi ei ole löydetty todisteita maan ulkopuolisesta elämästä. Jopa muutaman tuhannen kilometrin säteellä maan päällä olevasta ihmissivilisaatiosta lentävä avaruusalus ei pysty havaitsemaan sitä. Tämänkaltaiset kontrollikokeet ovat siksi kriittisiä tiedottaessa elämän etsimisestä muualta.

Nykyaikana ihmiskunta on nyt löytänyt yli 5,000 planeettaa muiden tähtien ympäriltä, ​​ja olemme jopa havainneet veden läsnäolon. ilmapiirissä joistakin planeetoista. Saganin kokeilu osoittaa, että tämä ei yksinään riitä.

Vahva peruste elämälle muualla vaatii todennäköisesti yhdistelmän toisiaan tukevia todisteita, kuten valon absorptio fotosynteesin kaltaisissa prosesseissa, kapeakaistainen radiosäteily, vaatimattomat lämpötilat ja sää sekä kemialliset jäljet ​​ilmakehässä, joita on vaikea selittää ei-biologisilla syillä. tarkoittaa. Kun siirrymme sellaisten instrumenttien aikakauteen kuin James Webb avaruusteleskooppi, Saganin kokeilu on edelleen yhtä informatiivinen nyt kuin 30 vuotta sitten.

Tämä artikkeli julkaistaan ​​uudelleen Conversation Creative Commons -lisenssin alla. Lue alkuperäinen artikkeli.

Kuva pistetilanne: Maa ja kuu Galileo-avaruusaluksen / NASA:n näkemänä

Aikaleima:

Lisää aiheesta Singulaarisuus Hub