کجا به دنبال زندگی باشیم و چگونه آن را بشناسیم

وقتی به دنبال حیات در فضا می‌گردیم، متناوب پارادوکس فرمی با معادله دریک را می‌شنویم. هر دو در مورد اشکال زندگی هوشمند صحبت می کنند. اما اگر زندگی بیگانه هوشمند نباشد چه؟ به هر حال، این از نظر علمی آن را کم نمی‌کند. یا شاید او اصلاً نمی خواهد با ما ارتباط برقرار کند - یا پنهان شده یا فراتر از آن چیزی است که ما حتی می توانیم تصور کنیم؟

هر دو پارادوکس فرمی ("آنها کجا هستند؟!" - از آنجایی که احتمال زندگی در فضا کم نیست) و معادله دریک، با تخمین تعداد تمدن های فنی پیشرفته، کمی موش است. در حال حاضر مسائل خاصی مانند تعداد سیارات زمینی در به اصطلاح منطقه حیات اطراف ستارگان وجود دارد.

طبق آزمایشگاه زیست‌پذیری سیاره‌ای در آرسیبو، پورتوریکو، تا به امروز، بیش از پنجاه جهان بالقوه قابل سکونت کشف شده است. با این تفاوت که نمی دانیم آنها از هر نظر قابل سکونت هستند یا نه، و در بسیاری از موارد آنقدر دور هستند که نتوانیم اطلاعات مورد نیاز خود را با روش هایی که می دانیم جمع آوری کنیم. با این حال، با توجه به اینکه ما تاکنون تنها به بخش کوچکی از کهکشان راه شیری نگاه کرده‌ایم، به نظر می‌رسد که از قبل چیزهای زیادی می‌دانیم. با این حال، کمبود اطلاعات هنوز ما را ناامید می کند.

کجا نگاه کن

یکی از این جهان‌های بالقوه دوستانه تقریباً 24 سال نوری از ما فاصله دارد و درون آن قرار دارد صورت فلکی عقربسیاره فراخورشیدی Gliese 667 Cc در حال گردش است کوتوله قرمز. با جرمی 3,7 برابر زمین و دمای متوسط ​​سطح آن بسیار بالاتر از 0 درجه سانتیگراد، اگر این سیاره جو مناسبی داشت، مکان خوبی برای جستجوی حیات خواهد بود. درست است که Gliese 667 Cc احتمالاً مانند زمین روی محور خود نمی چرخد ​​- یک طرف آن همیشه رو به خورشید است و طرف دیگر در سایه است، اما یک جو غلیظ احتمالی می تواند گرمای کافی را به سمت سایه منتقل کند و همچنین حفظ کند. دمای پایدار در مرز نور و سایه.

به گفته دانشمندان، امکان زندگی بر روی چنین اجرامی که به دور کوتوله‌های قرمز می‌چرخند، رایج‌ترین نوع ستارگان در کهکشان ما هستند، وجود دارد، اما شما فقط باید فرضیاتی در مورد تکامل آنها نسبت به زمین داشته باشید که بعداً در مورد آن خواهیم نوشت.

سیاره دیگر انتخاب شده، کپلر 186f (1)، پانصد سال نوری از ما فاصله دارد. به نظر می رسد تنها 10 درصد از زمین جرم بیشتری دارد و تقریباً به سردی مریخ است. از آنجایی که ما قبلا وجود یخ آب در مریخ را تایید کرده‌ایم و می‌دانیم که دمای آن برای جلوگیری از بقای سخت‌ترین باکتری‌های شناخته شده روی زمین آنقدر سرد نیست، این جهان ممکن است یکی از امیدوارکننده‌ترین جهان برای نیازهای ما باشد.

یک کاندیدای قوی دیگر کپلر 442 بدر فاصله بیش از 1100 سال نوری از زمین، در صورت فلکی لیرا قرار دارد. با این حال، هم آن و هم Gliese 667 Cc فوق الذکر، نقاطی را از بادهای شدید خورشیدی از دست می دهند، بسیار قوی تر از بادهای خورشیدی خودمان. البته، این به معنای محرومیت از وجود حیات در آنجا نیست، اما باید شرایط اضافی، به عنوان مثال، عمل یک میدان مغناطیسی محافظ، رعایت شود.

یکی از یافته‌های جدید ستاره‌شناسان شبیه به زمین، سیاره‌ای است که در فاصله 41 سال نوری از ما قرار دارد که با علامت مشخص شده است. LHS 1140b. با 1,4 برابر اندازه زمین و دو برابر چگالی آن، در ناحیه اصلی منظومه ستارگان خانگی قرار دارد.

جیسون دیتمن از مرکز اخترفیزیک هاروارد-اسمیتسونیان در یک بیانیه مطبوعاتی در مورد این کشف با اشتیاق می گوید: "این بهترین چیزی است که در دهه گذشته دیده ام." مشاهدات آینده می تواند برای اولین بار یک جو بالقوه قابل سکونت را شناسایی کند. ما قصد داریم در آنجا به دنبال آب و در نهایت اکسیژن مولکولی بگردیم.

حتی یک منظومه ستاره ای کامل وجود دارد که نقش تقریباً ستاره ای را در دسته سیارات فراخورشیدی زمینی بالقوه ایفا می کند. این TRAPPIST-1 در صورت فلکی دلو، 39 سال نوری از ماست. مشاهدات وجود حداقل هفت سیاره کوچک را نشان داده است که به دور ستاره مرکزی می چرخند. سه مورد از آنها در یک منطقه مسکونی واقع شده است.

"این یک منظومه سیاره ای شگفت انگیز است. میکائیل گیلون از دانشگاه لیژ در بلژیک که در سال 2016 مطالعه این منظومه را انجام داد، در بیانیه‌ای مطبوعاتی می‌گوید نه تنها به این دلیل که ما سیارات زیادی را در آن یافتیم، بلکه به این دلیل که همه آنها از نظر اندازه بسیار شبیه به زمین هستند. . دو تا از این سیاره ها TRAPPIST-1b اوراز TRAPPIST-1sزیر ذره بین از نزدیک نگاه کنید. معلوم شد که آنها اجرام صخره ای مانند زمین هستند که آنها را نامزدهای مناسب تری برای زندگی می کند.

TRAPPIST-1 این یک کوتوله سرخ است، ستاره ای غیر از خورشید، و بسیاری از تشبیهات ممکن است ما را ناکام بگذارد. اگر به دنبال شباهت کلیدی با ستاره مادرمان بودیم، چه می‌شد؟ سپس ستاره ای در صورت فلکی ماکیان می چرخد ​​که بسیار شبیه به خورشید است. این سیاره 60 درصد بزرگتر از زمین است، اما باید مشخص شود که آیا این سیاره سنگی است و آیا آب مایع دارد یا خیر.

این سیاره 6 میلیارد سال را در منطقه اصلی ستاره خود سپری کرده است. جان جنکینز از مرکز تحقیقات ایمز ناسا در بیانیه مطبوعاتی رسمی اظهار داشت: این زمین بسیار طولانی تر از زمین است. این به معنای شانس بیشتری برای به وجود آمدن زندگی است، به خصوص اگر همه مواد و شرایط لازم در آنجا وجود داشته باشد.

در واقع، اخیراً، در سال 2017، در مجله Astronomical، محققان این کشف را اعلام کردند. اولین جو در اطراف سیاره ای به اندازه زمین. با کمک تلسکوپ رصدخانه جنوب اروپا در شیلی، دانشمندان مشاهده کردند که چگونه در طول گذر، بخشی از نور ستاره میزبان خود را تغییر داد. این جهان به نام GJ 1132b (2)، اندازه آن 1,4 برابر سیاره ما است و 39 سال نوری از ما فاصله دارد.

2. تجسم هنری جو اطراف سیاره فراخورشیدی GJ 1132b.

مشاهدات نشان می دهد که «ابر زمین» با لایه ضخیمی از گازها، بخار آب یا متان یا مخلوطی از هر دو پوشیده شده است. ستاره ای که GJ 1132b به دور آن می چرخد ​​بسیار کوچکتر، سردتر و تاریکتر از خورشید ما است. با این حال، بعید به نظر می رسد که این جسم قابل سکونت باشد - دمای سطح آن 370 درجه سانتیگراد است.

چگونه جستجو کنیم

تنها مدل اثبات شده علمی که می تواند به ما در جستجوی حیات در سیارات دیگر (3) کمک کند، بیوسفر زمین است. ما می توانیم فهرست بزرگی از اکوسیستم های متنوعی که سیاره ما ارائه می دهد تهیه کنیم.از جمله: دریچه های گرمابی عمیق در کف دریا، غارهای یخی قطب جنوب، استخرهای آتشفشانی، نشت متان سرد از کف دریا، غارهای پر از اسید سولفوریک، معادن و بسیاری مکان ها یا پدیده های دیگر از استراتوسفر تا گوشته. همه چیزهایی که ما در مورد حیات در چنین شرایط شدید در سیاره خود می دانیم، زمینه تحقیقات فضایی را تا حد زیادی گسترش می دهد.

3. دید هنری یک سیاره فراخورشیدی

دانشمندان گاهی از زمین به عنوان Fr. بیوسفر نوع 1. سیاره ما نشانه های زیادی از حیات را بر روی سطح خود نشان می دهد که عمدتا از انرژی است. در عین حال، در خود زمین وجود دارد. بیوسفر نوع 2خیلی بیشتر استتار شده نمونه‌های آن در فضا شامل سیاراتی مانند مریخ امروزی و قمرهای یخی غول گازی و بسیاری از اجرام دیگر است.

اخیرا راه اندازی شده است ماهواره ترانزیت برای اکتشاف سیاره فراخورشیدی (TESS) برای ادامه کار یعنی کشف و نشان دادن نکات جالب در کیهان. امیدواریم مطالعات دقیق تری در مورد سیارات فراخورشیدی کشف شده انجام شود. تلسکوپ فضایی جیمز وب، در محدوده مادون قرمز کار می کند - اگر در نهایت به مدار برسد. در زمینه کار مفهومی، در حال حاضر ماموریت های دیگری وجود دارد - رصدخانه سیاره فراخورشیدی قابل سکونت (HabEx)، چند برد بازرس مادون قرمز نوری UV بزرگ (LUVUAR) یا تلسکوپ فضایی Origins فروسرخ (OST)، با هدف ارائه داده‌های بسیار بیشتر در مورد جو و اجزای سیارات فراخورشیدی، با تمرکز بر جستجو امضاهای زیستی زندگی.

4. تنوع آثار وجود حیات

آخرین مورد اخترزیست‌شناسی است. Biosignature ها مواد، اشیاء یا پدیده هایی هستند که از وجود و فعالیت موجودات زنده حاصل می شوند. (4). به طور معمول، ماموریت ها به دنبال امضاهای زیستی زمینی، مانند گازها و ذرات خاص جو و همچنین تصاویر سطحی از اکوسیستم ها هستند. با این حال، به گفته کارشناسان آکادمی ملی علوم، مهندسی و پزشکی (NASEM)، با همکاری ناسا، باید از این زمین مرکزی دور شد.

- یادداشت های پروفسور باربارا لولار.

تگ عمومی می تواند باشد شکر. یک مطالعه جدید نشان می دهد که مولکول قند و جزء DNA 2-دئوکسی ریبوز ممکن است در گوشه های دوردست کیهان وجود داشته باشد. تیمی از اخترفیزیکدانان ناسا موفق به ایجاد آن در شرایط آزمایشگاهی شدند که شبیه فضای بین ستاره ای است. در نشریه ای در Nature Communications، دانشمندان نشان دادند که این ماده شیمیایی می تواند به طور گسترده در سراسر جهان توزیع شود.

در سال 2016، گروه دیگری از محققان در فرانسه کشف مشابهی در مورد ریبوز انجام دادند، یک قند RNA که توسط بدن برای ساخت پروتئین‌ها استفاده می‌شود و تصور می‌شود پیش‌روی احتمالی DNA در زندگی اولیه روی زمین باشد. قندهای پیچیده به فهرست رو به رشدی از ترکیبات آلی موجود در شهاب سنگ ها و تولید شده در آزمایشگاهی که فضا را تقلید می کند، اضافه کنید. اینها شامل اسیدهای آمینه، بلوک‌های سازنده پروتئین‌ها، بازهای نیتروژنی، واحدهای اساسی کد ژنتیکی و دسته‌ای از مولکول‌ها هستند که زندگی برای ساختن غشاء در اطراف سلول‌ها استفاده می‌کند.

زمین اولیه احتمالاً توسط شهاب‌سنگ‌ها و دنباله‌دارهایی که با سطح آن برخورد می‌کردند با چنین موادی مواجه شده بود. مشتقات قند می توانند در حضور آب به قندهای مورد استفاده در DNA و RNA تبدیل شوند و فرصت های جدیدی را برای مطالعه شیمی زندگی اولیه باز کنند.

اسکات سندفورد از آزمایشگاه اخترفیزیک و اخترشیمی آمز ناسا و یکی از نویسندگان این مطالعه می نویسد: "بیش از دو دهه است که ما فکر می کردیم آیا شیمی که در فضا پیدا می کنیم می تواند ترکیبات مورد نیاز برای زندگی را ایجاد کند." کیهان یک شیمیدان آلی است. دارای رگ های بزرگ و زمان زیادی است و حاصل آن مواد آلی زیادی است که برخی از آنها برای زندگی مفید می ماند.

در حال حاضر ابزار ساده ای برای تشخیص حیات وجود ندارد. تا زمانی که یک دوربین یک کشت باکتریایی در حال رشد را روی سنگ مریخی یا پلانکتون در حال شنا در زیر یخ انسلادوس ثبت کند، دانشمندان باید از مجموعه‌ای از ابزارها و داده‌ها برای جستجوی نشانه‌های زیستی یا نشانه‌های حیات استفاده کنند.

5. جو آزمایشگاهی غنی شده با CO2 در معرض ترشحات پلاسما

از سوی دیگر، ارزش بررسی برخی از روش ها و امضاهای زیستی را دارد. محققان به طور سنتی تشخیص داده اند، برای مثال، وجود اکسیژن در جو سیاره به عنوان نشانه ای مطمئن که ممکن است حیات در آن وجود داشته باشد. با این حال، مطالعه جدیدی از دانشگاه جانز هاپکینز که در دسامبر 2018 در ACS Earth and Space Chemistry منتشر شد، بازنگری در دیدگاه‌های مشابه را توصیه می‌کند.

تیم تحقیقاتی آزمایش های شبیه سازی را در محفظه آزمایشگاهی طراحی شده توسط سارا هرست (5) انجام دادند. دانشمندان نه مخلوط گازی مختلف را که می‌توان در جو فراسیاره‌ای پیش‌بینی کرد، آزمایش کردند، مانند ابرزمین و مینی‌پتونیم، رایج‌ترین انواع سیارات. راه شیری. آنها این مخلوط ها را در معرض یکی از دو نوع انرژی قرار دادند، مشابه انرژی که باعث واکنش های شیمیایی در جو سیاره می شود. آنها سناریوهای زیادی پیدا کردند که هم اکسیژن و هم مولکول های آلی تولید می کردند که می توانستند قندها و اسیدهای آمینه بسازند. 

با این حال، هیچ ارتباط نزدیکی بین اکسیژن و اجزای حیات وجود نداشت. بنابراین به نظر می رسد که اکسیژن می تواند با موفقیت فرآیندهای غیر زنده ایجاد کند، و در عین حال، برعکس - سیاره ای که در آن سطح قابل تشخیصی از اکسیژن وجود ندارد، قادر به پذیرش حیات است، که در واقع حتی در زمین، قبل از شروع سیانوباکتری ها اتفاق افتاده است. برای تولید انبوه اکسیژن .

رصدخانه های پیش بینی شده، از جمله رصدخانه های فضایی، می توانند از آن مراقبت کنند تجزیه و تحلیل طیف سیاره به دنبال امضاهای زیستی فوق الذکر تحقیقات جدید دانشمندان دانشگاه کرنل نشان می دهد که نور منعکس شده از پوشش گیاهی، به ویژه در سیارات قدیمی تر و گرمتر، می تواند سیگنال قدرتمندی از حیات باشد.

گیاهان نور مرئی را جذب می کنند و از فتوسنتز برای تبدیل آن به انرژی استفاده می کنند، اما قسمت سبز طیف را جذب نمی کنند، به همین دلیل است که ما آن را سبز می بینیم. بیشتر نور مادون قرمز نیز منعکس می شود، اما ما دیگر نمی توانیم آن را ببینیم. نور مادون قرمز منعکس شده یک قله تیز در نمودار طیف ایجاد می کند که به عنوان "لبه قرمز" سبزیجات شناخته می شود. هنوز کاملاً مشخص نیست که چرا گیاهان نور مادون قرمز را منعکس می کنند، اگرچه برخی تحقیقات نشان می دهد که این کار برای جلوگیری از آسیب گرما انجام می شود.

بنابراین ممکن است که کشف یک لبه قرمز از پوشش گیاهی در سیارات دیگر به عنوان دلیلی بر وجود حیات در آنجا باشد. جک اومالی-جیمز و لیزا کالتنگر از دانشگاه کرنل، نویسندگان مقاله اخترزیست شناسی، توضیح داده اند که چگونه لبه قرمز پوشش گیاهی ممکن است در طول تاریخ زمین تغییر کرده باشد (6). پوشش گیاهی زمین مانند خزه اولین بار بین 725 تا 500 میلیون سال پیش روی زمین ظاهر شد. گیاهان و درختان گلدار مدرن حدود 130 میلیون سال پیش ظاهر شدند. انواع مختلف پوشش گیاهی نور مادون قرمز را به طور کمی متفاوت با قله ها و طول موج های متفاوت منعکس می کنند. خزه های اولیه ضعیف ترین نورافکن ها در مقایسه با گیاهان مدرن هستند. به طور کلی سیگنال پوشش گیاهی در طیف به تدریج در طول زمان افزایش می یابد.

6. بازتاب نور از زمین بسته به نوع پوشش گیاهی

مطالعه دیگری که در ژانویه 2018 در مجله Science Advances توسط تیم دیوید کاتلینگ، شیمیدان اتمسفر در دانشگاه واشنگتن در سیاتل منتشر شد، به عمق تاریخ سیاره ما می پردازد تا دستور العمل جدیدی برای تشخیص حیات تک سلولی در اجرام دوردست ایجاد کند. در آینده ی نزدیک. . از چهار میلیارد سال تاریخ زمین، دو سال اول را می توان به عنوان "دنیای لزج" توصیف کرد که توسط میکروارگانیسم های مبتنی بر متانکه برای او اکسیژن گاز حیاتبخش نبود، بلکه سمی مهلک بود. ظهور سیانوباکتری‌ها، یعنی سیانوباکتری‌های سبز رنگ فتوسنتزی که از کلروفیل به دست می‌آیند، دو میلیارد سال آینده را تعیین کرد و میکروارگانیسم‌های متانوژن را به گوشه‌ها و شکاف‌هایی که اکسیژن نمی‌توانست به آنجا برسد، یعنی غارها، سیارات زمین‌لرزه‌ها و غیره را به تدریج سبز کردند. اتمسفر را با اکسیژن پر می کند و پایه ای برای دنیای شناخته شده مدرن ایجاد می کند.

ادعاهایی مبنی بر اینکه اولین حیات روی زمین ممکن است بنفش بوده باشد کاملاً جدید نیست، بنابراین حیات بیگانه فرضی در سیارات فراخورشیدی نیز می تواند بنفش باشد.

میکروبیولوژیست شیلادیتیا داسارما از دانشکده پزشکی دانشگاه مریلند و دانشجوی فارغ التحصیل ادوارد شویترمن از دانشگاه کالیفرنیا، ریورساید، نویسندگان مطالعه ای در مورد این موضوع هستند که در اکتبر 2018 در مجله بین المللی اختربیولوژی منتشر شد. نه تنها داسارما و شویترمن، بلکه بسیاری از اختر زیست شناسان دیگر معتقدند که یکی از اولین ساکنان سیاره ما هالوباکتری ها. این میکروب ها طیف سبز تابش را جذب کرده و به انرژی تبدیل می کنند. آنها تابش بنفش را منعکس می کنند که سیاره ما را در هنگام مشاهده از فضا به این شکل در می آورد.

برای جذب نور سبز، هالوباکتری ها از شبکیه چشم، رنگ بنفش بصری که در چشمان مهره داران یافت می شود، استفاده کردند. تنها با گذشت زمان سیاره ما تحت تسلط باکتری هایی با استفاده از کلروفیل قرار گرفت که نور بنفش را جذب می کند و نور سبز را منعکس می کند. به همین دلیل است که زمین به همان شکلی است که دارد. با این حال، اختر زیست شناسان گمان می کنند که هالوباکتری ها ممکن است در سایر منظومه های سیاره ای تکامل بیشتری پیدا کنند، بنابراین آنها وجود حیات در سیارات بنفش را پیشنهاد می کنند (7).

امضای زیستی یک چیز است. با این حال، دانشمندان همچنان به دنبال راه‌هایی برای تشخیص تکنوسیچرها هستند، یعنی. نشانه هایی از وجود زندگی پیشرفته و تمدن فنی.

ناسا در سال 2018 اعلام کرد که در حال تشدید جستجوی خود برای یافتن حیات بیگانه با استفاده از چنین "امضای فناوری" است، که همانطور که آژانس در وب سایت خود می نویسد، "علائم یا سیگنال هایی هستند که به ما امکان می دهند وجود حیات فناورانه در جایی در کیهان را نتیجه گیری کنیم. " . معروف ترین تکنیکی که می توان یافت این است سیگنال های رادیویی. با این حال، ما بسیاری دیگر را نیز می شناسیم، حتی آثاری از ساخت و بهره برداری از ابرساختارهای فرضی، مانند به اصطلاح کره های دایسون (هشت). فهرست آنها در یک کارگاه آموزشی که توسط ناسا در نوامبر 8 برگزار شد گردآوری شد (به کادر روبرو مراجعه کنید).

- یک پروژه دانشجویی دانشگاه کالیفرنیا سانتا باربارا - از مجموعه‌ای از تلسکوپ‌ها استفاده می‌کند که به سمت کهکشان آندرومدا نزدیک و همچنین کهکشان‌های دیگر، از جمله کهکشان ما، نشانه‌های فنی را شناسایی می‌کنند. کاوشگران جوان به دنبال تمدنی مشابه تمدن ما یا بالاتر از تمدن ما هستند و سعی می کنند حضور آن را با پرتوهای نوری مشابه لیزرها یا میزرها نشان دهند.

جستجوهای سنتی - برای مثال، با تلسکوپ های رادیویی SETI - دو محدودیت دارند. اول، فرض بر این است که بیگانگان هوشمند (در صورت وجود) سعی می کنند مستقیماً با ما صحبت کنند. ثانیاً، اگر این پیام ها را پیدا کنیم، آنها را تشخیص خواهیم داد.

پیشرفت‌های اخیر در (AI) فرصت‌های هیجان‌انگیزی را برای بررسی مجدد تمام داده‌های جمع‌آوری‌شده برای ناسازگاری‌های ظریفی که تاکنون نادیده گرفته شده‌اند، باز می‌کند. این ایده در قلب استراتژی جدید SETI قرار دارد. اسکن برای ناهنجاری هاکه لزوما سیگنال های ارتباطی نیستند، بلکه محصول فرعی یک تمدن پیشرفته هستند. هدف توسعه جامع و هوشمند استموتور غیر عادی"قادر به تعیین اینکه کدام مقادیر داده و الگوهای اتصال غیرعادی هستند.

علامت فنی

بر اساس گزارش کارگاه آموزشی ناسا در 28 نوامبر 2018، می‌توانیم چندین نوع امضای فنی را تشخیص دهیم.

ارتباطات

"پیام ها در یک بطری" و مصنوعات بیگانه. این پیام‌ها را خودمان در پایونیر و ویجر ارسال کردیم. اینها هم اجسام فیزیکی هستند و هم تشعشعات همراه آنها.

هوش مصنوعی همانطور که یاد می گیریم از هوش مصنوعی به نفع خودمان استفاده کنیم، توانایی خود را برای تشخیص سیگنال های هوش مصنوعی بیگانه افزایش می دهیم. جالب اینجاست که این احتمال وجود دارد که در آینده نزدیک بین سیستم زمین با هوش مصنوعی و شکل فضایی هوش مصنوعی ارتباط برقرار شود. استفاده از هوش مصنوعی در جستجوی امضاهای فناوری بیگانه، و همچنین کمک به تجزیه و تحلیل کلان داده ها و تشخیص الگو، امیدوارکننده به نظر می رسد، اگرچه به هیچ وجه مطمئن نیست که هوش مصنوعی عاری از تعصبات ادراکی معمولی برای انسان باشد.

جوی

یکی از بدیهی ترین راه های مصنوعی تغییر ویژگی های مشاهده شده زمین توسط بشر، آلودگی جوی است. بنابراین، چه این عناصر جوی مصنوعی ایجاد شده به عنوان محصولات جانبی ناخواسته صنعت یا شکل عمدی مهندسی زمین باشند، تشخیص حضور حیات از چنین روابطی می‌تواند یکی از قوی‌ترین و بدون ابهام‌های تکنولوژی باشد.

ساختاری

ابرساختارهای مصنوعی لازم نیست که آنها کره های دایسون باشند که مستقیماً ستاره والد را احاطه کرده اند. آنها همچنین می توانند سازه هایی کوچکتر از قاره ها باشند، مانند سازه های فتوولتائیک بسیار بازتابنده یا بسیار جذب کننده (مولدهای برق) واقع در بالای سطح یا در فضای سیاره ای بالای ابرها.

جزایر گرمایی وجود آنها بر این فرض استوار است که تمدن های به اندازه کافی توسعه یافته به طور فعال گرمای زباله را مدیریت می کنند.

نور مصنوعی با توسعه تکنیک های رصد، منابع نور مصنوعی باید در سمت شب سیارات فراخورشیدی پیدا شوند.

در مقیاس سیاره ای

اتلاف انرژی. برای امضاهای زیستی، مدل‌هایی از انرژی آزاد شده توسط فرآیندهای حیات در سیارات فراخورشیدی توسعه یافته‌اند. در جایی که شواهدی دال بر وجود هر فناوری وجود دارد، ایجاد چنین مدل هایی بر اساس تمدن خودمان امکان پذیر است، اگرچه ممکن است غیر قابل اعتماد باشد. 

ثبات یا بی ثباتی آب و هوا. امضاهای فنی قوی می تواند هم با ثبات همراه باشد، زمانی که هیچ پیش شرطی برای آن وجود ندارد و هم با بی ثباتی. 

مهندسی زمین. دانشمندان بر این باورند که یک تمدن پیشرفته ممکن است بخواهد شرایطی مشابه آنچه می شناسد در کره زمین خود، در سیارات در حال گسترش خود ایجاد کند. یکی از نشانه های فنی ممکن می تواند برای مثال، کشف چندین سیاره در یک منظومه با آب و هوای مشکوک مشابه باشد.

چگونه زندگی را تشخیص دهیم؟

مطالعات فرهنگی مدرن، یعنی ادبی و سینمایی، ایده هایی در مورد ظاهر بیگانگان عمدتاً از یک نفر سرچشمه می گرفت - هربرت جورج ولز. در قرن نوزدهم، در مقاله‌ای با عنوان «میلیون مرد سال» پیش‌بینی کرد که یک میلیون سال بعد، در سال 1895، در رمان «ماشین زمان»، مفهوم تکامل آینده انسان را خلق کرد. نمونه اولیه بیگانگان توسط نویسنده در جنگ جهانیان (1898) ارائه شد و مفهوم سلنیت خود را در صفحات رمان اولین مردان در ماه (1901) توسعه داد.

با این حال، بسیاری از اختر زیست شناسان بر این باورند که بیشتر حیاتی که ما در خارج از زمین خواهیم یافت، خواهد بود موجودات تک سلولی. آنها این را از سختی بیشتر جهان‌هایی که تاکنون در به اصطلاح زیستگاه‌ها یافته‌ایم، و این واقعیت استنباط می‌کنند که حیات روی زمین در یک حالت تک سلولی برای حدود 3 میلیارد سال قبل از تکامل به اشکال چند سلولی وجود داشته است.

کهکشان ممکن است واقعاً مملو از حیات باشد، اما احتمالاً بیشتر در اندازه های کوچک.

در پاییز 2017، دانشمندان دانشگاه آکسفورد در بریتانیا مقاله ای با عنوان «بیگانگان داروین» در مجله بین المللی اختربیولوژی منتشر کردند. در آن، آنها استدلال کردند که تمام اشکال حیات بیگانه ممکن است تابع همان قوانین اساسی انتخاب طبیعی هستند که ما هستیم.

سام لوین از دپارتمان جانورشناسی آکسفورد می‌گوید: «تنها در کهکشان خودمان، صدها هزار سیاره قابل سکونت وجود دارد». اما ما فقط یک نمونه واقعی از زندگی داریم که بر اساس آن می توانیم رؤیاها و پیش بینی های خود را انجام دهیم و آن از زمین است.

لوین و تیمش می گویند که برای پیش بینی اینکه زندگی در سیارات دیگر چگونه خواهد بود، عالی است. نظریه تکامل. او مطمئناً باید به تدریج رشد کند تا در طول زمان در مواجهه با چالش های مختلف قوی تر شود.

این مقاله می‌گوید: «بدون انتخاب طبیعی، زندگی عملکردهایی را که برای بقای نیاز دارد، مانند متابولیسم، توانایی حرکت یا داشتن اندام‌های حسی به دست نمی‌آورد». او قادر نخواهد بود با محیط خود سازگار شود و در این فرآیند به چیزی پیچیده، قابل توجه و جالب تبدیل شود.

هر جا که این اتفاق بیفتد، زندگی همیشه با مشکلات مشابهی روبرو خواهد بود - از یافتن راهی برای استفاده موثر از گرمای خورشید گرفته تا نیاز به دستکاری اشیاء در محیط خود.

محققان آکسفورد می گویند که در گذشته تلاش های جدی برای تعمیم دنیای خودمان و دانش بشری از شیمی، زمین شناسی و فیزیک به حیات بیگانه فرضی صورت گرفته است.

لوین می گوید. -.

محققان آکسفورد تا آنجا پیش رفته اند که چندین نمونه فرضی از خود ایجاد کرده اند. اشکال حیات فرازمینی (9).

9 بیگانه تجسم شده از دانشگاه آکسفورد

لوین توضیح می دهد. -

اکثر سیارات از نظر تئوری قابل سکونت که امروزه برای ما شناخته شده اند، حول کوتوله های قرمز می چرخند. آنها توسط جزر و مد مسدود می شوند، یعنی یک طرف دائماً رو به یک ستاره گرم است و طرف دیگر رو به فضای بیرونی است.

می گوید پروفسور گرازیلا کاپرلی از دانشگاه استرالیای جنوبی.

بر اساس این نظریه، هنرمندان استرالیایی تصاویر جذابی از موجودات فرضی ساکن جهانی که به دور یک کوتوله قرمز می چرخند، خلق کرده اند (10).

10. تجسم یک موجود فرضی در سیاره ای که به دور یک کوتوله قرمز می چرخد.

ایده‌ها و مفروضاتی که شرح داده شد مبنی بر اینکه زندگی بر اساس کربن یا سیلیکون، که در جهان رایج است، و بر اصول جهانی تکامل استوار است، ممکن است با انسان‌مداری و ناتوانی تعصب‌آمیز ما در تشخیص «دیگری» در تضاد باشد. استانیسلاو لم در فیلم "فیاسکو" خود به طرز جالبی توصیف کرد که شخصیت هایش به بیگانگان نگاه می کنند، اما فقط پس از مدتی متوجه می شوند که آنها بیگانه هستند. دانشمندان اسپانیایی اخیراً برای نشان دادن ضعف انسان در تشخیص چیزهای غافلگیرکننده و ساده "خارجی" آزمایشی را با الهام از یک مطالعه روانشناختی معروف در سال 1999 انجام دادند.

به یاد بیاورید که در نسخه اصلی، دانشمندان از شرکت‌کنندگان خواستند تا هنگام تماشای صحنه‌ای که در آن چیز شگفت‌انگیزی وجود دارد - مانند مردی که لباس گوریل پوشیده است - یک کار (مثل شمارش تعداد پاس‌ها در یک بازی بسکتبال) انجام شود. . معلوم شد که اکثریت قریب به اتفاق ناظران علاقه مند به فعالیت های خود ... متوجه گوریل نشده اند.

این بار، محققان دانشگاه کادیز از 137 شرکت‌کننده خواستند تا عکس‌های هوایی تصاویر بین سیاره‌ای را اسکن کنند و سازه‌هایی را پیدا کنند که توسط موجودات هوشمند ساخته شده‌اند که غیرطبیعی به نظر می‌رسند. در یک تصویر، محققان عکس کوچکی از مردی را که به شکل گوریل مبدل شده بود قرار دادند. تنها 45 نفر از 137 شرکت کننده، یا 32,8 درصد از شرکت کنندگان، متوجه گوریل شدند، اگرچه این یک "بیگانه" بود که آنها به وضوح در مقابل چشمان خود می دیدند.

با این حال، در حالی که بازنمایی و شناسایی غریبه برای ما انسان‌ها کار دشواری است، این باور که «آنها اینجا هستند» به قدمت تمدن و فرهنگ است.

بیش از 2500 سال پیش، فیلسوف آناکساگوراس معتقد بود که زندگی در بسیاری از دنیاها به لطف "دانه هایی" که آن را در سراسر کیهان پراکنده کرده اند وجود دارد. حدود صد سال بعد، اپیکور متوجه شد که زمین ممکن است تنها یکی از بسیاری از جهان‌های مسکونی باشد، و پنج قرن پس از او، متفکر یونانی دیگر، پلوتارک، پیشنهاد کرد که ماه ممکن است توسط فرازمینی‌ها سکونت داشته باشد.

همانطور که می بینید، ایده زندگی فرازمینی یک مد مدرن نیست. با این حال، امروز هم مکان‌های جالبی برای جستجو داریم، هم تکنیک‌های جستجوی جالب‌تر و هم تمایل رو به رشدی برای یافتن چیزی کاملاً متفاوت از آنچه قبلاً می‌دانیم.

با این حال، یک جزئیات کوچک وجود دارد.

حتی اگر در جایی بتوانیم ردپای غیرقابل انکاری از زندگی را پیدا کنیم، آیا دلمان بهتر نمی شود که نتوانیم سریع به این مکان برسیم؟

شرایط زندگی ایده آل

سیاره در اکوسفر/اکوزون/منطقه قابل سکونت,

یعنی در ناحیه ای از اطراف ستاره که از نظر شکل شبیه به یک لایه کروی است. در چنین منطقه ای، شرایط فیزیکی و شیمیایی ممکن است وجود داشته باشد که ظهور، نگهداری و توسعه موجودات زنده را تضمین می کند. وجود آب مایع از همه مهمتر محسوب می شود. شرایط ایده آل اطراف ستاره همچنین به عنوان "منطقه طلایی" شناخته می شود - از یک افسانه کودکانه شناخته شده در دنیای آنگلوساکسون.

جرم کافی سیاره حالت چیزی شبیه به مقدار انرژی. جرم نمی تواند خیلی بزرگ باشد، زیرا جاذبه قوی برای شما مناسب نیست. با این حال، بسیار کم، فضایی را که وجود آن از دیدگاه ما شرط لازم برای زندگی است، حفظ نخواهد کرد.

اتمسفر + اثر گلخانه ای. اینها عناصر دیگری هستند که نگرش فعلی ما به زندگی را در نظر می گیرند. با برهمکنش گازهای جوی با تابش ستاره، اتمسفر گرم می شود. برای زندگی همانطور که می شناسیم، ذخیره انرژی حرارتی در جو از اهمیت زیادی برخوردار است. بدتر، اگر اثر گلخانه ای خیلی قوی باشد. برای "درست" بودن، به شرایط منطقه "Goldilocks" نیاز دارید.

یک میدان مغناطیسی این سیاره را از تشعشعات یونیزان سخت نزدیکترین ستاره محافظت می کند.