カール・セーガンは 30 年前に地球上の生命体を発見しました。彼の実験が今日でも重要な理由はここにあります

カール・セーガンは 30 年前に地球上の生命体を発見しました。彼の実験が今日でも重要な理由はここにあります

タイムスタンプ：26年2023月2日56:XNUMX

に率いられた科学者グループが発表してから 30 年が経ちました。 カール·セーガン 発見 証拠 NASA の機器からのデータを使用して地球上の生命のために ガリレオ ロボット宇宙船。 はい、正しく読みました。 セーガンは、数多くの知恵の真珠の中で、科学は単なる知識体系ではなく、考え方であると述べたことで有名でした。

言い換えれば、人間が新しい知識を発見するという仕事にどのように取り組むかは、知識そのものと少なくとも同じくらい重要です。 この意味で、この研究は科学的手法の重要な部分である「対照実験」の一例でした。 これには、特定の研究や分析方法が、私たちがすでに知っていることの証拠を見つけることができるかどうかを問うことが含まれる場合があります。

ガリレオと同じ機器を搭載した異星人の宇宙船で地球を通過すると仮定してください。 もし私たちが地球について他に何も知らなかったとしたら、これらの機器（それを見つけるために最適化されていない）だけを使用して、ここで生命を明確に検出できるでしょうか? そうでない場合、他の場所で生命を検出する私たちの能力についてはどうなるでしょうか?

ガリレオは 1989 年 XNUMX 月に木星への XNUMX 年間の飛行で打ち上げられました。 しかし、ガリレオは木星に到達するのに十分な速度を上げるために、まず太陽系の内部をいくつか周回して、地球と金星の近くを通過する必要がありました。

2000 年代半ば、科学者たちは地球上のチリのアタカマ砂漠にある火星のような環境から土のサンプルを採取しました。 含まれることが知られている 微生物の命。 次に、彼らはNASAのバイキング宇宙船で使用されたのと同様の実験を使用しました（火星に着陸したときに火星の生命を検出することを目的としていました） 1970s）アタカマで生命が見つかるかどうかを確認するために。

彼らは失敗した――バイキング宇宙船をアタカマ砂漠の地球に着陸させ、火星で行ったのと同じ実験を行った可能性が示唆されている。 逃した たとえそれが存在することが知られていたとしても、生命のサイン。

ガリレオの結果

ガリレオには、木星とその衛星の大気と宇宙環境を研究するために設計されたさまざまな機器が装備されていました。 これらには、画像カメラ、分光計 (光を波長ごとに分解する)、および無線実験が含まれます。

重要なのは、この研究の著者らは地球上の生命の特徴をまったく想定していなかったことです。 ab initio （最初から）しかし、データだけから結論を導き出そうとしました。 近赤外マッピング分光計 (NIMS) 機器は、地球大気全体に分布するガス状の水、極地の氷、および「海洋規模の」液体の水の広大な広がりを検出しました。 また、-30℃から+18℃の範囲の温度も記録しました。

ガリレオ探査機が2.4万kmの距離で撮影した画像。
私たちの姿が見えますか？ ガリレオのイメージ。 画像クレジット: NASA

生きている証拠？ まだ。 この研究では、液体の水と水の気象システムの検出は問題であると結論付けました。 必要だが十分ではない 引数。

NIMS はまた、他の既知の惑星と比較して、地球の大気中に高濃度の酸素とメタンを検出しました。 これらは両方とも他の化学物質と急速に反応し、短期間で消散する非常に反応性の高いガスです。 これらの種のこのような濃度が維持される唯一の方法は、それらが何らかの手段で継続的に補充される場合であり、これも生命を示唆するものではありますが、証明するものではありません。 探査機に搭載された他の機器は、太陽からの紫外線による損傷から地表を守っているオゾン層の存在を検出しました。

カメラを通して単純に観察するだけで、生命を見つけるのに十分かもしれないと想像する人もいるかもしれません。 しかし、その画像には海、砂漠、雲、氷、そして予備知識があれば当然熱帯雨林であることがわかる南アメリカの暗い地域が映っていました。 しかし、より多くの分光測定と組み合わせると、赤色光の明確な吸収が暗い領域を覆うことが判明し、研究はこれが光合成植物によって吸収された光を「強く示唆している」と結論付けた。 まさにこの方法で光を吸収する鉱物は知られていません。

フライバイの幾何学形状によって決定されるように、撮影された最高解像度の画像は、オーストラリア中央部の砂漠と南極の氷床のものでした。 したがって、撮影された画像には都市や農業の明確な例は含まれていませんでした。 探査機は日中に惑星の最接近時に飛行したため、夜の街の明かりも見えませんでした。

しかし、より興味深いのはガリレオのことでした プラズマ波無線実験。 宇宙には自然の電波放射が満ちていますが、そのほとんどはブロードバンドです。 つまり、特定の自然発生源からの放射は多くの周波数にわたって発生します。 対照的に、人工無線源は狭帯域で生成されます。日常的な例としては、静電気の中で放送局を見つけるために必要なアナログ ラジオの細心の調整が挙げられます。

土星の大気中のオーロラからの自然電波放射の例を以下で聞くことができます。 ラジオ局とは異なり、周波数は急速に変化します。

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ガリレオは、地球からの固定周波数での一貫した狭帯域無線放射を検出しました。 この研究は、これは技術文明からのみ生じた可能性があり、前世紀以内にのみ検出可能であると結論付けました。 もし私たちの異星人の宇宙船が、20世紀以前の数十億年のどこかの時点で同じように地球を通過していたとしたら、地球上に文明があったという決定的な証拠はまったく見られなかったでしょう。

したがって、地球外生命体が存在するという証拠がまだ見つかっていないことは、おそらく驚くべきことではないでしょう。 地球上の人類文明から数千キロメートル以内を飛行する宇宙船でさえ、それを検出できる保証はありません。 したがって、このような対照実験は、他の場所での生命の探索に情報を提供する上で重要です。

現代では、人類は他の星の周囲に 5,000 を超える惑星を発見し、水の存在さえも検出しています。 雰囲気の中で いくつかの惑星の。 セーガンの実験は、これだけでは十分ではないことを示しています。

他の場所での生命の強力な証拠には、光合成のようなプロセスによる光の吸収、狭帯域の電波放射、適度な気温と天候、非生物学的要素では説明が難しい大気中の化学物質の痕跡など、相互に裏付ける証拠の組み合わせが必要となる可能性が高い。手段。 のような楽器の時代に移行すると、 ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡, セーガンの実験は、30年前と同じように今も有益です。

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画像のクレジット： ガリレオ宇宙船から見た地球と月 / NASA

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