ผู้คนมีความกังวลอยู่เสมอว่าอารยธรรมต่างดาวจะตรวจจับการส่งสัญญาณจากรายการวิทยุและรายการโทรทัศน์เก่าของเราและส่งไปยังกองยานบุก แต่ความจริงก็คือชีวิตตัวเองแพร่ภาพการมีอยู่ของสิ่งมีชีวิตบนโลกเป็นเวลา 500 ล้านปี
ตำหนิมันบนต้นไม้
นอกเหนือจากการเติมบรรยากาศด้วยออกซิเจนพืชยังให้ความยาวคลื่นเฉพาะที่มองเห็นได้ในรังสีอินฟราเรด เป็นสัญญาณที่อารยธรรมอื่นสามารถค้นหาได้เมื่อพวกเขากำลังสแกนกาแลคซี
มันคือสิ่งที่เรากำลังมองหาเช่นกัน
แต่อย่าโทษพืช รูปแบบอื่น ๆ ของชีวิตก็ให้สัญญาณเช่นกันสัญญาณที่เราสามารถค้นหาเมื่อเราค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบใหม่และสงสัยว่าพวกมันมีชีวิตอยู่ที่นั่นหรือไม่
ยานกาลิเลโอของนาซ่าเปิดตัวเมื่อวันที่ 18 ตุลาคม 2532 แน่นอนว่าภารกิจของมันคือการบินออกไปยังดาวพฤหัสและขึ้นสู่วงโคจรศึกษาดาวเคราะห์และดวงจันทร์เป็นเวลาหลายปี
น่าเสียดายที่นาซ่าไม่มีจรวดขนาดใหญ่ที่ยกขึ้นอย่างหนักซึ่งพวกเขาหวังว่าจะใช้เพื่อส่งยานอวกาศไปยังดาวพฤหัสโดยตรง พวกเขาวางแผนที่จะทำการบินด้วยยานที่ฉลาดซึ่งจะทำให้ยานอวกาศมีความเร็วที่จำเป็นในการเดินทางไปยังดาวพฤหัส
ก่อนอื่นมันบินผ่านดาวศุกร์ในวันที่ 10 กุมภาพันธ์ 1990 จากนั้น Earth ในวันที่ 8 ธันวาคมและ Earth อีกครั้งในอีกสองปีต่อมา
เมื่อกาลิเลโอผ่านโลกมันจับรูปถ่ายของโลกและดวงจันทร์แสดงให้เห็นโลกของเราจากจุดได้เปรียบที่ไม่เหมือนใคร
คาร์ลเซแกนมองไปที่รูปภาพและข้อมูลที่กลับมาจากกาลิเลโอและประกาศว่ายานอวกาศได้ค้นพบ "หลักฐานของออกซิเจนก๊าซที่อุดมสมบูรณ์ซึ่งเป็นเม็ดสีผิวที่มีการกระจายอย่างกว้างขวางพร้อมกับขอบดูดซับที่คมชัดในส่วนสีแดงของสเปกตรัมที่มองเห็น สมดุล”
กล่าวอีกนัยหนึ่งกาลิเลโอค้นพบสิ่งมีชีวิตบนโลก
ในความเป็นจริงเมื่อภารกิจ OSIRIS-REx ของนาซ่าบินผ่านแบบคล้ายกันนักวิจัยที่มีภารกิจทำการทดลองอีกครั้งคราวนี้สังเกตว่าชั้นบรรยากาศของโลกมีระดับมีเธนออกซิเจนและโอโซนที่สูงกว่าที่คุณคาดหวัง โลกแห่งความตาย
นักดาราศาสตร์ค้นพบอีกว่ามีสิ่งมีชีวิตบนโลก
พวกเขายังพบว่าระดับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในปี 2560 นั้นสูงกว่า 14% และมีเทนเพิ่มขึ้น 12% เมื่อกาลิเลโอทำการสำรวจแบบเดียวกันเมื่อ 30 ปีก่อน
เราสามารถใช้เทคนิคนี้เพื่อค้นหาชีวิตบนโลกอื่นได้หรือไม่?
ในบทความวารสารล่าสุดชื่อ“ การขยายระยะเวลาสำหรับการสังเคราะห์ด้วยแสงสังเคราะห์ขอบแดงของโลก” นักวิจัย Jack T. O'Malley-James และ Lisa Kaltenegger สำรวจสิ่งที่โลกน่าจะดูเหมือนในยุคที่แตกต่างกันในประวัติศาสตร์ในช่วงหลายพันล้านปีที่ผ่านมา . และสัญญาณประเภทใดที่พวกเขาจะให้ออกซึ่งตรวจจับได้โดยกล้องโทรทรรศน์ของเรา
เยี่ยมชมเกือบทุกจุดบนโลกและคุณจะเห็นพืชได้ทุกที่ ต้นไม้ป่าหญ้าหญ้าและแม้แต่มหาสมุทรก็เต็มไปด้วยต้นไม้
และในช่วง 500 ล้านปีที่ผ่านมาคลอโรฟิลล์อยู่ทุกหนทุกแห่งทำให้พืชมีสีเขียวซึ่งเป็นเพราะพวกมันสะท้อนแสงมากถึง 500 นาโนเมตร
มีหลายสิ่งที่สามารถดูเป็นสีเขียวในช่วงความยาวคลื่นที่มองเห็นได้ แต่พืชมีการสะท้อนแสงสูงในสเปกตรัมอินฟราเรดระหว่างความยาวคลื่นประมาณ 700 ถึง 750 นาโนเมตร เช่นเดียวกับลำดับความสำคัญที่สะท้อนกลับมากกว่าส่วนอื่น ๆ ของสเปกตรัม
ดูโลกในช่วงความยาวคลื่นที่เฉพาะเจาะจงนี้และเห็นมันแผดเผาไป นั่นคือขอบสีแดง
แต่จากบทความใหม่นี้ไม่เพียง แต่พืชเท่านั้นที่จะให้สัญญาณที่ชัดเจน นักวิจัยได้จำลองชีวิตบนโลกย้อนหลังในยุคต่าง ๆ เพื่อจำลองสิ่งที่ดาวเคราะห์ของเราดูเหมือนจะเป็นผู้สังเกตการณ์ที่อยู่ห่างไกล
ก่อนที่พืชจะเข้ามามีชีวิตที่ประสบความสำเร็จมากที่สุดคือไลเคนซึ่งเป็นความร่วมมือทางชีวภาพระหว่างแบคทีเรียสังเคราะห์แสงและเชื้อรา ตะไคร้มีภูมิทัศน์ที่มองเห็นสีปัญญาชนเป็นสีเขียวมิ้นต์ ไลเคนที่ครอบคลุมนี้จะสร้างลายเซ็นขอบสังเคราะห์แสงสีแดงซึ่งแตกต่างอย่างชัดเจนจากดาวเคราะห์ที่ปกคลุมด้วยพืช
ระหว่าง 500 ล้านปีและ 1.2 พันล้านปีก่อนโลกจะได้รับการถ่ายทอดสัญญาณไลเคน
ก่อนหน้านั้นไซยาโนแบคทีเรียเช่นสาหร่ายที่ครอบคลุมบ่อน้ำจะต้องถูกครอบงำโดยครอบคลุมบางส่วนของโลก และอีกครั้งสิ่งนี้จะสร้างสัญญาณขอบสีแดงของตัวเองเช่นกัน
จาก 1.2 พันล้านถึง 2 พันล้านปีก่อนโลกกำลังออกอากาศไซยาโนแบคทีเรีย
ถ้าโลกมนุษย์ต่างดาวไม่ได้มีพืชบนพวกเขา? รูปแบบอื่นของชีวิตก็สร้างขอบสีแดงเช่นกัน จากการวิจัยนักวิจัยพบว่าปะการังบางประเภทสะท้อนแสงได้ดีกว่าในอินฟราเรด พวกมันไม่ได้แพร่กระจายบนโลกใบนี้ แต่บางทีพวกเขาก็สามารถครองโลกมนุษย์ต่างดาวได้
แม้แต่สัตว์บางชนิดเช่นทากทะเลก็มีขอบสีแดงเพิ่มขึ้น 35% ลองนึกภาพดาวเคราะห์ของทากทะเล
เราจำเป็นต้องระวังแม้ว่ามีแร่ธาตุบางอย่างที่สามารถให้ผลบวกที่ผิดพลาดได้ ตัวอย่างเช่นดาวเคราะห์ที่ตายไปแล้วอย่างสมบูรณ์ที่มีหินซึ่งมีสารปรอทซัลไฟด์สามารถเลียนแบบขอบสีแดง
ตอนนี้เรารู้แล้วว่าคลอโรฟิลล์หรือสารเคมีที่คล้ายกันอาจเป็นตัวบ่งชี้ที่ชัดเจนของสิ่งมีชีวิตบนดาวเคราะห์นอกระบบกล้องโทรทรรศน์ในการทำงานเพื่อสังเกตพวกมันคืออะไร เมื่อไรที่เราจะสามารถสังเกตดาวเคราะห์และรู้ว่ามีพืชต่างดาวที่เติบโตหรือไม่
วิธีการตรวจจับดาวเคราะห์ของเราตอนนี้ใช้วิธีการเรเดียลความเร็วซึ่งความยาวคลื่นของแสงจากดาวฤกษ์เป็นสีแดงและสีน้ำเงินเปลี่ยนเป็นดาวเคราะห์ของมันดึงรอบด้วยแรงโน้มถ่วงของพวกมัน
สิ่งนี้บอกเราถึงมวลของดาวเคราะห์ แต่ไม่แสดงสิ่งที่พวกเขาทำ
วิธีการผ่านหน้าจะวัดปริมาณแสงที่ถูกบล็อกขณะที่ดาวเคราะห์ผ่านระหว่างเรากับดาวโดยตรง ด้วยการวัดปริมาณแสงดาวที่สลัวนักดาราศาสตร์สามารถประมาณขนาดของดาวเคราะห์ได้
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมานักดาราศาสตร์ได้พัฒนาเทคนิคการวิเคราะห์แสงที่มาจากดาวเคราะห์เอง พวกเขาวัดสเปกตรัมทางเคมีของแสงที่มาจากดาวและดาวเคราะห์เข้าด้วยกันแล้วแยกสิ่งที่เพิ่งมาจากดาวเคราะห์
การใช้เทคนิคนี้นักดาราศาสตร์พบดาวเคราะห์ที่ร้อนอย่างไร้ความปราณีด้วยเมฆที่มีเหล็กและหิน ตามปกตินักดาราศาสตร์เริ่มค้นพบโลกที่รุนแรงแล้วปรับแต่งเทคนิคของพวกเขาเมื่อพวกเขาได้รับเครื่องมือที่ดีกว่า
แต่วิธีการที่ให้ผลดีที่สุดจะเป็นวิธีถ่ายภาพโดยตรง ด้วยสิ่งนี้โลกหรือกล้องโทรทรรศน์อวกาศที่ใช้โครโนกราฟเพื่อป้องกันแสงจากดาวอนุญาตให้เพียงแสงจากดาวเคราะห์เท่านั้นที่จะสังเกต
ด้วยเทคนิคนี้กล้องโทรทรรศน์ที่ทรงพลังสามารถวิเคราะห์แสงจากแค่บรรยากาศของดาวเคราะห์ เราได้ทำเรื่องทั้งหมดเกี่ยวกับเทคนิคนี้มาแล้ว แต่ภารกิจ ARIEL ของ ESA ที่จะเปิดตัวในปี 2028 จะเป็นหนึ่งในเครื่องมือแรกที่อุทิศให้กับการสแกนบรรยากาศของโลกอื่น
หอสังเกตการณ์บนพื้นฐานภาคพื้นเช่นกล้องโทรทรรศน์มาเจลลันและกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่ที่สุดในยุโรปจะสามารถสังเกตการณ์ดาวเคราะห์นอกระบบจากพื้นโลกได้โดยตรงเช่นกัน พวกเขาจะมาออนไลน์ในอีกครึ่งทศวรรษข้างหน้าดังนั้นจึงไม่นานเกินรอ
หนึ่งความคิดสุดท้ายคือเจ๋งจริงๆโดยใช้แสงสะท้อนชนิดหนึ่งที่เรียกว่า planetshine เมื่อดวงจันทร์อยู่ในเสี้ยวที่บางมากเพียงดวงเล็ก ๆ ของดวงจันทร์ก็จะส่องแสงจากดวงอาทิตย์ ส่วนที่เหลือกำลังส่องสว่างโดยแสงสะท้อนจากโลก เราเรียกโลกนี้ว่า
โดยการสังเกตเพียงแสงสะท้อนบนดวงจันทร์นักดาราศาสตร์สามารถเรียนรู้จำนวนมหาศาลเกี่ยวกับโลก การเปลี่ยนแปลงของความสว่างอาจทำให้นักดาราศาสตร์สามารถทำแผนที่ทวีปบนโลกและคำนวณขนาดของมหาสมุทรของดาวเคราะห์ของเรา พวกเขาสามารถเห็นรูปแบบของสภาพอากาศและเมื่อฤดูกาลเปลี่ยนไปหิมะปกคลุมใกล้กับเสาจะเปลี่ยนปริมาณแสงที่สะท้อนจากดวงจันทร์
และรังสีอินฟราเรดที่สะท้อนกลับสามารถแสดงสถานะของพืชบนโลกด้วยขอบสีแดงที่สะท้อนออกมา
เมื่อใดก็ตามที่นักวิทยาศาสตร์เสนอให้ส่งสัญญาณออกไปในอวกาศเพื่อแจ้งอารยธรรมต่างดาวที่เรามาที่นี่อย่ากังวลเกี่ยวกับการบุกรุกของมนุษย์ต่างดาว มนุษย์ต่างดาวใด ๆ ที่อยู่ใกล้พอที่จะรับสัญญาณเหล่านี้รู้แล้วว่าเราอยู่ที่นี่ พืชตะไคร่และแบคทีเรียของเรามอบสิ่งเหล่านี้แก่เราเป็นล้าน ๆ ล้านหรือหลายพันล้านปีก่อน
แต่จงปลอบใจเมื่อกล้องโทรทรรศน์ใหม่ของเรามาออนไลน์พืชของพวกเขาจะทรยศพวกเขาด้วย
