Carl Sagan ontdekte 30 jaar geleden leven op aarde – dit is waarom zijn experiment vandaag de dag nog steeds van belang is

Het is 30 jaar geleden dat een groep wetenschappers onder leiding van Carl Sagan gevonden bewijzen voor het leven op aarde met behulp van gegevens van instrumenten aan boord van NASA's Galileo robotachtig ruimtevaartuig. Ja, dat lees je goed. Onder zijn vele parels van wijsheid stond Sagan bekend omdat hij zei dat wetenschap meer is dan een geheel van kennis: het is een manier van denken.

Met andere woorden: de manier waarop mensen nieuwe kennis ontdekken, is minstens zo belangrijk als de kennis zelf. In deze geest was het onderzoek een voorbeeld van een ‘controle-experiment’ – een cruciaal onderdeel van de wetenschappelijke methode. Dit kan inhouden dat we ons moeten afvragen of een bepaald onderzoek of een bepaalde analysemethode bewijs kan vinden voor iets dat we al weten.

Stel dat iemand langs de aarde zou vliegen in een buitenaards ruimtevaartuig met dezelfde instrumenten aan boord als Galileo. Als we niets anders over de aarde wisten, zouden we dan ondubbelzinnig het leven hier kunnen detecteren met alleen deze instrumenten (die niet geoptimaliseerd zouden zijn om het te vinden)? Zo niet, wat zou dat dan zeggen over ons vermogen om ergens anders leven te detecteren?

Galileo werd in oktober 1989 gelanceerd voor een zesjarige vlucht naar Jupiter. Galileo moest echter eerst verschillende banen rond het binnenste zonnestelsel maken, waarbij hij dichtbij de aarde en Venus vloog, om voldoende snelheid te krijgen om Jupiter te bereiken.

Halverwege de jaren 2000 namen wetenschappers monsters van vuil uit de Mars-achtige omgeving van de Chileense Atacama-woestijn op aarde. waarvan bekend is dat ze bevatten microbieel leven. Vervolgens gebruikten ze vergelijkbare experimenten als die met het NASA Viking-ruimtevaartuig (dat tot doel had leven op Mars te detecteren toen het daar in de ruimte landde). 1970s) om te zien of er leven te vinden was in Atacama.

Ze faalden – de implicatie was dat als het Viking-ruimtevaartuig op aarde in de Atacama-woestijn was geland en dezelfde experimenten had uitgevoerd als op Mars, ze dat misschien wel hadden kunnen doen. gemiste handtekeningen voor het leven, ook al is bekend dat deze aanwezig is.

Galileo-resultaten

Galileo was uitgerust met een verscheidenheid aan instrumenten die waren ontworpen om de atmosfeer en de ruimteomgeving van Jupiter en zijn manen te bestuderen. Deze omvatten beeldcamera's, spectrometers (die licht op golflengte afbreken) en een radio-experiment.

Belangrijk is dat de auteurs van het onderzoek geen enkele kenmerken van het leven op aarde veronderstelden ab initio (vanaf het begin), maar probeerden hun conclusies alleen uit de gegevens af te leiden. Het nabij-infrarood mapping spectrometer (NIMS) instrument detecteerde gasvormig water verspreid over de aardse atmosfeer, ijs aan de polen en grote hoeveelheden vloeibaar water ‘van oceanische afmetingen’. Het registreerde ook temperaturen variërend van -30°C tot +18°C.

Bewijs voor het leven? Nog niet. De studie concludeerde dat de detectie van vloeibaar water en een waterweersysteem een... noodzakelijk, maar niet voldoende argument.

NIMS detecteerde ook hoge concentraties zuurstof en methaan in de atmosfeer van de aarde, vergeleken met andere bekende planeten. Beide zijn zeer reactieve gassen die snel reageren met andere chemicaliën en in korte tijd verdwijnen. De enige manier waarop dergelijke concentraties van deze soorten in stand konden worden gehouden, was als ze op de een of andere manier voortdurend werden aangevuld – wat opnieuw leven suggereert, maar niet bewijst. Andere instrumenten aan boord van het ruimtevaartuig ontdekten de aanwezigheid van een ozonlaag, die het oppervlak beschermde tegen schadelijke UV-straling van de zon.

Je zou je kunnen voorstellen dat een simpele blik door de camera voldoende zou kunnen zijn om leven te ontdekken. Maar de beelden toonden oceanen, woestijnen, wolken, ijs en donkerdere gebieden in Zuid-Amerika waarvan we, alleen met voorkennis, natuurlijk weten dat het regenwouden zijn. Maar eenmaal gecombineerd met meer spectrometrie bleek een duidelijke absorptie van rood licht de donkere gebieden te bedekken, wat volgens de studie “sterk suggestief” was voor de absorptie van licht door fotosynthetisch plantenleven. Het was niet bekend dat mineralen op precies deze manier licht absorberen.

De beelden met de hoogste resolutie die werden gemaakt, zoals gedicteerd door de geometrie van de flyby, waren van de woestijnen van centraal Australië en de ijskappen van Antarctica. Daarom waren op geen van de gemaakte beelden steden of duidelijke voorbeelden van landbouw te zien. Het ruimtevaartuig vloog overdag ook op de dichtste nadering langs de planeet, zodat de lichten van steden 's nachts ook niet zichtbaar waren.

Van groter belang was echter dat van Galileo plasmagolf-radio-experiment. De kosmos is vol met natuurlijke radio-emissie, maar het grootste deel ervan is breedband. Dat wil zeggen dat de emissie van een bepaalde natuurlijke bron over vele frequenties plaatsvindt. Kunstmatige radiobronnen worden daarentegen geproduceerd in een smalle band: een alledaags voorbeeld is de nauwgezette afstemming van een analoge radio die nodig is om een ​​zender te vinden te midden van de ruis.

Hieronder kunt u een voorbeeld horen van natuurlijke radio-emissie van aurora in de atmosfeer van Saturnus. De frequentie verandert snel – in tegenstelling tot een radiostation.

Galileo detecteerde consistente smalbandige radio-emissie vanaf de aarde op vaste frequenties. De studie concludeerde dat dit alleen afkomstig kon zijn van een technologische beschaving, en pas in de afgelopen eeuw waarneembaar zou zijn. Als ons buitenaardse ruimtevaartuig op enig moment in de paar miljard jaar voorafgaand aan de 20e eeuw dezelfde vlucht langs de aarde had gemaakt, zou het helemaal geen definitief bewijs van een beschaving op aarde hebben gezien.

Het is dan ook misschien geen verrassing dat er tot nu toe geen bewijs voor buitenaards leven is gevonden. Zelfs een ruimtevaartuig dat binnen een straal van een paar duizend kilometer van de menselijke beschaving op aarde vliegt, kan het niet gegarandeerd detecteren. Controle-experimenten als deze zijn daarom van cruciaal belang bij het informeren van de zoektocht naar leven elders.

In het huidige tijdperk heeft de mensheid nu meer dan 5,000 planeten rond andere sterren ontdekt, en we hebben zelfs de aanwezigheid van water ontdekt in de atmosferen van sommige planeten. Sagans experiment laat zien dat dit op zichzelf niet voldoende is.

Een sterk argument voor leven elders zal waarschijnlijk een combinatie van elkaar ondersteunend bewijsmateriaal vereisen, zoals lichtabsorptie door fotosynthese-achtige processen, smalbandige radio-emissie, bescheiden temperaturen en weersomstandigheden, en chemische sporen in de atmosfeer die moeilijk te verklaren zijn door niet-biologische bronnen. middelen. Nu we het tijdperk van instrumenten als de James Webb ruimtetelescoopblijft het experiment van Sagan nu even informatief als dertig jaar geleden.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanaf The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees de originele artikel.

Krediet van het beeld: Aarde en maan zoals gezien door het Galileo-ruimtevaartuig / NASA

• Door SEO aangedreven content en PR-distributie. Word vandaag nog versterkt.
• PlatoData.Network Verticale generatieve AI. Versterk jezelf. Toegang hier.
• PlatoAiStream. Web3-intelligentie. Kennis versterkt. Toegang hier.
• PlatoESG. carbon, CleanTech, Energie, Milieu, Zonne, Afvalbeheer. Toegang hier.
• Plato Gezondheid. Intelligentie op het gebied van biotech en klinische proeven. Toegang hier.
• Bron: https://singularityhub.com/2023/10/26/carl-sagan-detected-life-on-earth-30-years-ago-heres-why-his-experiment-still-matters-today/