Карл Саган виявив життя на Землі 30 років тому — ось чому його експеримент все ще має значення сьогодні

Минуло 30 років, як група вчених під керівництвом Карл Саган знайдений докази для життя на Землі, використовуючи дані приладів на борту NASA Галілео роботизований космічний корабель. Так, ви правильно прочитали. Серед багатьох перлин своєї мудрості Саган був відомий тим, що сказав, що наука — це більше, ніж сукупність знань — це спосіб мислення.

Іншими словами, те, як люди займаються відкриттям нових знань, принаймні таке ж важливе, як і самі знання. У цьому ключі дослідження було прикладом «контрольного експерименту» — важливої ​​частини наукового методу. Це може включати питання про те, чи здатне дане дослідження або метод аналізу знайти докази того, що ми вже знаємо.

Припустімо, що ми повинні пролетіти повз Землю на космічному кораблі інопланетян з такими ж інструментами на борту, як у Галілея. Якби ми більше нічого не знали про Землю, чи змогли б ми однозначно виявити життя тут, використовуючи лише ці інструменти (які не були б оптимізовані для його пошуку)? Якщо ні, то що це скаже про нашу здатність виявляти життя в іншому місці?

Galileo стартував у жовтні 1989 року під час шестирічного польоту до Юпітера. Однак Галілею довелося спочатку зробити кілька обертів навколо внутрішньої Сонячної системи, пролітаючи близько Землі та Венери, щоб набрати достатню швидкість, щоб досягти Юпітера.

У середині 2000-х років вчені взяли зразки бруду з навколишнього середовища, схожого на Марс, чилійської пустелі Атакама на Землі, яка є відомо, що вони містять життя мікробів. Потім вони провели експерименти, схожі на ті, які проводилися на космічному кораблі NASA Viking (який мав на меті виявити життя на Марсі, коли вони приземлилися туди в 1970s), щоб побачити, чи можна знайти життя в Атакамі.

Вони зазнали невдачі — маючи на увазі те, що космічний корабель «Вікінг» приземлився на Землі в пустелі Атакама і виконав ті самі експерименти, що й на Марсі, вони цілком могли пропущений підписи за життя, хоча відомо, що він присутній.

Результати Galileo

Галілей був оснащений різноманітними інструментами, призначеними для вивчення атмосфери та космічного середовища Юпітера та його супутників. Це включало фотокамери, спектрометри (які розбивають світло за довжиною хвилі) та радіоексперимент.

Важливо, що автори дослідження не припускали жодних характеристик життя на Землі ab initio (з самого початку), але намагалися зробити свої висновки лише з даних. Інструмент картографічного спектрометра ближнього інфрачервоного діапазону (NIMS) виявив газоподібну воду, розподілену по всій земній атмосфері, лід на полюсах і великі простори рідкої води «океанічних розмірів». Також було зафіксовано температуру від -30°C до +18°C.

Докази на все життя? Ще ні. Дослідження прийшло до висновку, що виявлення рідкої води та погодної системи води було a необхідно, але недостатньо аргумент.

NIMS також виявив високі концентрації кисню та метану в атмосфері Землі порівняно з іншими відомими планетами. Обидва вони є високоактивними газами, які швидко реагують з іншими хімічними речовинами та розсіюються за короткий період часу. Єдиним способом підтримувати такі концентрації цих видів було, якщо вони постійно поповнювалися певними засобами, що знову свідчить про існування, але не підтверджує існування. Інші прилади на космічному кораблі виявили наявність озонового шару, який захищає поверхню від шкідливого ультрафіолетового випромінювання сонця.

Можна уявити, що простого погляду в камеру може бути достатньо, щоб помітити життя. Але зображення показали океани, пустелі, хмари, лід і темніші регіони в Південній Америці, які, лише попередньо знаючи, ми, звичайно, знаємо, що це тропічні ліси. Однак у поєднанні з додатковою спектрометрією було виявлено, що яскраве поглинання червоного світла перекриває темніші області, що, за підсумками дослідження, «переконливо свідчить» про поглинання світла фотосинтезуючими рослинами. Відомо, що жоден мінерал не поглинає світло таким чином.

Зроблені зображення з найвищою роздільною здатністю, як це продиктовано геометрією прольоту, були пустель центральної Австралії та крижаних щитів Антарктиди. Тому жодне зі зроблених зображень не показувало міст чи яскравих прикладів сільського господарства. Космічний корабель також пролітав повз планету на максимальному зближенні вдень, тому вогні з міст вночі теж не було видно.

Однак більший інтерес представляв Галілей радіоексперимент із плазмовою хвилею. Космос сповнений природних радіовипромінювань, однак більшість із них широкосмугові. Тобто випромінювання від певного природного джерела відбувається на багатьох частотах. Штучні радіоджерела, навпаки, виробляються у вузькій смузі: повсякденним прикладом є ретельне налаштування аналогового радіо, необхідне для пошуку станції серед статики.

Приклад природного радіовипромінювання полярного сяйва в атмосфері Сатурна можна почути нижче. Частота змінюється швидко, на відміну від радіостанції.

Галілей виявив постійне вузькосмугове радіовипромінювання Землі на фіксованих частотах. Дослідження прийшло до висновку, що це могло походити лише від технологічної цивілізації, і його можна буде виявити лише протягом останнього століття. Якби наш космічний корабель прибульців здійснив такий самий проліт повз Землю в будь-який час за кілька мільярдів років до 20-го століття, тоді він взагалі не побачив би остаточних доказів існування цивілізації на Землі.

Тому, мабуть, не дивно, що досі не знайдено жодних доказів існування позаземного життя. Навіть космічний корабель, який летить на відстані кількох тисяч кілометрів від людської цивілізації на Землі, не гарантує виявлення його. Таким чином, контрольні експерименти, подібні цьому, мають вирішальне значення для інформування про пошуки життя в інших місцях.

У сучасну епоху людство виявило понад 5,000 планет навколо інших зірок, і ми навіть виявили наявність води в атмосферах деяких планет. Експеримент Сагана показує, що цього недостатньо.

Переконливий аргумент на користь життя деінде, ймовірно, вимагатиме комбінації взаємно підтверджуючих доказів, таких як поглинання світла процесами, подібними до фотосинтезу, вузькосмугове радіовипромінювання, помірні температури та погода, а також хімічні сліди в атмосфері, які важко пояснити небіологічними засоби. Коли ми переходимо в еру таких інструментів, як Космічний телескоп Джеймса Вебба, експеримент Сагана залишається таким же інформативним, як і 30 років тому.

Ця стаття перевидана з Бесіда за ліцензією Creative Commons. Читати оригінал статті.

Зображення Фото: Земля і Місяць, як їх бачив космічний корабель Галілей / NASA

• Розповсюдження контенту та PR на основі SEO. Отримайте посилення сьогодні.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Додайте собі сили. Доступ тут.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Розширення знань. Доступ тут.
• ПлатонЕСГ. вуглець, CleanTech, Енергія, Навколишнє середовище, Сонячна, Поводження з відходами. Доступ тут.
• PlatoHealth. Розвідка про біотехнології та клінічні випробування. Доступ тут.
• джерело: https://singularityhub.com/2023/10/26/carl-sagan-detected-life-on-earth-30-years-ago-heres-why-his-experiment-still-matters-today/