Carl Sagan je pred 30 leti zaznal življenje na Zemlji – evo, zakaj je njegov eksperiment še danes pomemben

Carl Sagan je pred 30 leti zaznal življenje na Zemlji – evo, zakaj je njegov eksperiment še danes pomemben

Časovni žig: 26. oktober 2023 2

30 let je minilo, odkar je skupina znanstvenikov pod vodstvom Carl Sagan je pokazala, dokazi za življenje na Zemlji z uporabo podatkov iz instrumentov na krovu Nasinih Galileo robotsko vesoljsko plovilo. Da, prav ste prebrali. Med svojimi številnimi biseri modrosti je Sagan zaslovel z besedami, da je znanost več kot skupek znanja – je način razmišljanja.

Z drugimi besedami, kako se ljudje lotevamo odkrivanja novega znanja, je vsaj tako pomembno kot znanje samo. V tem smislu je bila študija primer "kontrolnega eksperimenta" - kritičnega dela znanstvene metode. To lahko vključuje vprašanje, ali je z določeno študijo ali metodo analize mogoče najti dokaze za nekaj, kar že vemo.

Recimo, da bi nekdo letel mimo Zemlje v vesoljskem plovilu nezemljanov z enakimi instrumenti na krovu, kot jih je imel Galileo. Če ne bi vedeli ničesar drugega o Zemlji, ali bi lahko nedvoumno odkrili življenje tukaj, z uporabo le teh instrumentov (ki ne bi bili optimizirani za iskanje)? Če ne, kaj bi to povedalo o naši sposobnosti odkrivanja življenja kjer koli drugje?

Galileo je bil izstreljen oktobra 1989 na šestletnem letu proti Jupitru. Vendar pa je moral Galileo najprej narediti več orbit po notranjem sončnem sistemu, pri čemer je blizu preletel Zemljo in Venero, da je dosegel dovolj hitrosti, da je dosegel Jupiter.

Sredi 2000-ih so znanstveniki vzeli vzorce umazanije iz Marsu podobnega okolja čilske puščave Atacama na Zemlji, ki je za katero je znano, da vsebuje življenje mikrobov. Nato so uporabili podobne poskuse, kot so jih uporabili na NASA-jevem vesoljskem plovilu Viking (ki je želelo odkriti življenje na Marsu, ko so tam pristali v 1970s), da bi videli, ali je v Atacami mogoče najti življenje.

Spodleteli so – ker je vesoljsko plovilo Viking pristalo na Zemlji v puščavi Atacama in izvedlo enake poskuse kot na Marsu, bi lahko zamudili podpisov za življenje, čeprav se ve, da je prisoten.

Rezultati Galilea

Galileo je bil opremljen z različnimi instrumenti, namenjenimi preučevanju atmosfere in vesoljskega okolja Jupitra in njegovih lun. Ti so vključevali slikovne kamere, spektrometre (ki razčlenijo svetlobo po valovni dolžini) in radijski eksperiment.

Pomembno je, da avtorji študije niso predvidevali nobenih značilnosti življenja na Zemlji ab initio (od začetka), vendar so svoje zaključke poskušali izpeljati samo iz podatkov. Instrument spektrometra za kartiranje bližnjega infrardečega spektra (NIMS) je zaznal plinasto vodo, porazdeljeno po zemeljski atmosferi, led na polih in velika prostranstva tekoče vode "oceanskih razsežnosti". Zabeležil je tudi temperature od -30°C do +18°C.

Slika, ki jo je posnelo vesoljsko plovilo Galileo na razdalji 2.4 milijona km.
Nas vidiš? Galilejeva slika. Avtorstvo slike: NASA

Dokazi za življenje? Ne še. Študija je zaključila, da je zaznavanje tekoče vode in vodnega vremenskega sistema a potrebno, vendar ne zadostno prepir.

NIMS je zaznal tudi visoke koncentracije kisika in metana v Zemljinem ozračju v primerjavi z drugimi znanimi planeti. Oba sta zelo reaktivna plina, ki bi hitro reagirala z drugimi kemikalijami in se razpršila v kratkem času. Edini način za ohranitev takšnih koncentracij teh vrst je bil, če so jih na nek način nenehno dopolnjevali – kar spet kaže na življenje, vendar ne dokazuje. Drugi instrumenti na vesoljskem plovilu so zaznali prisotnost ozonske plasti, ki ščiti površino pred škodljivim UV-sevanjem sonca.

Lahko bi si predstavljali, da je preprost pogled skozi kamero dovolj, da opazimo življenje. Toda slike so pokazale oceane, puščave, oblake, led in temnejše predele v Južni Ameriki, za katere le s predznanjem seveda vemo, da so deževni gozdovi. Vendar pa je bilo v kombinaciji z več spektrometrije ugotovljeno, da izrazita absorpcija rdeče svetlobe prekriva temnejša območja, kar je študija zaključila, da "močno kaže" na svetlobo, ki jo absorbira fotosintetično rastlinstvo. Noben mineral ni bil znan, da bi absorbiral svetlobo na točno ta način.

Slike najvišje ločljivosti, ki jih je narekovala geometrija preleta, so bile posnete iz puščav osrednje Avstralije in ledenih plošč Antarktike. Zato nobena od posnetih slik ni prikazovala mest ali jasnih primerov kmetijstva. Vesoljsko plovilo je poletelo mimo planeta tudi na največji približek podnevi, tako da tudi luči iz mest ponoči niso bile vidne.

Bolj zanimiva pa je bila Galilejeva radijski eksperiment s plazemskimi valovi. Vesolje je polno naravnih radijskih emisij, vendar je večina širokopasovnih. To pomeni, da se emisije iz danega naravnega vira pojavljajo na številnih frekvencah. Nasprotno pa so umetni radijski viri proizvedeni v ozkem pasu: vsakdanji primer je natančno uglaševanje analognega radia, ki je potrebno za iskanje postaje sredi statičnega hrupa.

Spodaj lahko slišite primer naravnega radijskega sevanja polarnega sija v Saturnovi atmosferi. Frekvenca se hitro spreminja - za razliko od radijske postaje.

[Vgrajeni vsebina]

Galileo je zaznal konsistentno ozkopasovno radijsko sevanje z Zemlje pri fiksnih frekvencah. Študija je zaključila, da bi to lahko prišlo le iz tehnološke civilizacije in bi ga bilo mogoče zaznati šele v zadnjem stoletju. Če bi naše vesoljsko plovilo nezemljanov enako preletelo Zemljo kadar koli v nekaj milijardah let pred 20. stoletjem, potem sploh ne bi videlo nobenih dokončnih dokazov o civilizaciji na Zemlji.

Morda torej ni presenetljivo, da še vedno ni bilo najdenih dokazov o nezemeljskem življenju. Niti za vesoljsko plovilo, ki leti nekaj tisoč kilometrov od človeške civilizacije na Zemlji, ni zagotovljeno, da ga bo zaznalo. Kontrolni poskusi, kot je ta, so torej ključnega pomena pri obveščanju o iskanju življenja drugje.

V sedanji dobi je človeštvo odkrilo več kot 5,000 planetov okoli drugih zvezd in zaznali smo celo prisotnost vode v atmosferah nekaterih planetov. Saganov eksperiment kaže, da to samo po sebi ni dovolj.

Močan argument za življenje drugje bo verjetno zahteval kombinacijo medsebojno podpirajočih dokazov, kot so absorpcija svetlobe s procesi, podobnimi fotosintezi, ozkopasovne radijske emisije, zmerne temperature in vreme ter kemične sledi v ozračju, ki jih je težko razložiti z nebiološkimi pomeni. Ko se pomikamo v dobo instrumentov, kot je Vesoljski teleskop James Webb, je Saganov eksperiment zdaj tako informativen kot pred 30 leti.

Ta članek je ponovno objavljen Pogovor pod licenco Creative Commons. Preberi Originalni članek.

Kreditno slike: Zemlja in luna, kot ju je videlo vesoljsko plovilo Galileo / NASA

Časovni žig:

Več od Središče singularnosti