Dalam perburuan untuk kehidupan asing, sekeliling makhluk luar angkasa yang pertama kami mungkin berada di pelangi warna yang dilihat berasal dari permukaan eksoplanet.
Kandungan Terkait
- Kehidupan Mungkin Telah Menyebar Melalui Galaxy Seperti Wabah
- Apakah Kehidupan Extraterrestrial akan kelihatan seperti?
Itulah idea yang mudah di belakang sebuah kajian yang diketuai oleh Siddharth Hegde di Institut Maksimum Astronomi Max Planck di Jerman. Dilihat dari tahun cahaya jauh, tumbuh-tumbuhan di Bumi memberikan planet kita warna tersendiri di dekat inframerah, fenomena yang disebut tepi merah. Itu kerana klorofil dalam tumbuhan menyerap gelombang cahaya yang paling ketara tetapi mula menjadi telus kepada panjang gelombang pada hujung spektrum merah. Sebuah extraterrestrial yang melihat Bumi menerusi teleskop dapat menandingi warna yang dicerminkan dengan kehadiran oksigen di atmosfera kita dan menyimpulkan ada kehidupan di sini.
Walau bagaimanapun, tumbuh-tumbuhan hanya mempunyai sekitar 500 juta tahun-sekeliling relatif dalam sejarah planet kita yang berumur 4.6 bilion tahun. Mikroba menguasai tempat kejadian selama kira-kira 2, 5 bilion tahun dahulu, dan beberapa kajian mencadangkan mereka akan memerintah Bumi sekali lagi untuk masa depannya. Jadi Hegde dan pasukannya mengumpulkan 137 spesies mikroorganisma yang semuanya mempunyai pigmen yang berbeza dan yang mencerminkan cahaya dengan cara tertentu. Dengan membina perpustakaan spektrum pemantulan mikroba - jenis warna yang makhluk mikroskopik mencerminkan dari jarak-saintis yang memeriksa cahaya dari exoplanet yang boleh dihuni boleh mempunyai banyak kemungkinan isyarat untuk mencari, pasukan berpendapat minggu ini dalam Prosiding daripada Akademi Sains Kebangsaan .
"Tidak ada yang memandang pelbagai kehidupan yang pelbagai di Bumi dan bertanya bagaimana kita berpotensi melihat kehidupan sedemikian di planet lain, dan termasuk kehidupan dari persekitaran yang melampau di Bumi yang boleh menjadi 'norma' di planet lain, " kata Lisa Kaltenegger, seorang pengarang bersama dalam kajian itu, berkata melalui e-mel. "Anda boleh menggunakannya untuk memodelkan Bumi yang berbeza dan mempunyai biota yang tersebar luas dan melihat bagaimana ia akan kelihatan pada teleskop kami."
Untuk memastikan mereka mendapat kepelbagaian yang mencukupi, para penyelidik melihat mikrob yang tinggal sederhana dan juga makhluk yang hidup dalam persekitaran yang melampau seperti padang pasir, mata air mineral, lubang hidroterma atau kawasan aktif secara volkanik.
Walaupun ia mungkin kelihatan bahawa kehidupan asing boleh mengambil pelbagai jenis bentuk-contohnya, sesuatu seperti Horta berasaskan silikon dari Star Trek -it mungkin untuk menyempitkan perkara jika kita menyekat pencarian ke kehidupan seperti yang kita tahu. Pertama, apa-apa bentuk hidup yang berasaskan karbon dan menggunakan air sebagai pelarut tidak akan menyukai panjang gelombang pendek cahaya jauh di ultraviolet, kerana UV tenaga tinggi ini boleh merosakkan molekul organik. Di hujung spektrum lain, mana-mana molekul yang tumbuhan asing (atau analog mereka) digunakan untuk photosynthesize tidak akan mengambil cahaya yang terlalu jauh ke inframerah, kerana tidak ada tenaga yang cukup pada mereka panjang gelombang panjang.
Di samping itu, cahaya jauh inframerah adalah sukar untuk melihat melalui suasana seperti Bumi kerana gas menghalang banyak gelombang ini, dan apa sahaja haba yang dikeluarkan oleh planet akan menghilangkan sebarang isyarat dari kehidupan permukaan. Ini bermakna para penyelidik menyekat perpustakaan mereka kepada warna-warna yang dapat kita lihat ketika melihat panjang gelombang di bahagian spektrum yang terlihat, inframerah gelombang panjang gelombang UV dan gelombang pendek terpanjang.
Perpustakaan tidak banyak digunakan jika kita tidak dapat melihat permukaan planet di tempat pertama, dan di sinilah generasi teleskop generasi akan datang, kata Kaltenegger. Teleskop Angkasa James Webb yang dijangka dilancarkan pada tahun 2018, sepatutnya dapat melihat spektrum atmosfera exoplanet yang agak kecil dan membantu para saintis mencipta komposisi kimia mereka, tetapi ia tidak akan dapat melihat spektrum yang dicerminkan dari bahan di permukaan . Nasib baik, ada teleskop yang dirancang yang patut dapat melakukan pekerjaan itu. Teleskop Besar Eropah, sebuah instrumen 40 meter di Chile, akan siap menjelang 2022. Dan Teleskop Penyiasatan Inframerah Bidang Lebar NASA, yang dibiayai dan dalam peringkat reka bentuknya, perlu dibina dan berjalan menjelang pertengahan 2020an.
Isu lain ialah sama ada proses geologi atau kimia semulajadi boleh kelihatan seperti kehidupan dan mencipta isyarat palsu. Setakat ini pigmen dari bentuk kehidupan kelihatan jauh berbeza daripada yang digambarkan oleh mineral, tetapi pasukan itu tidak mengkaji semua kemungkinan sama ada, kata Kaltenegger. Mereka berharap dapat melakukan lebih banyak ujian di masa depan kerana mereka membina perpustakaan digital, yang kini dalam talian dan percuma untuk sesiapa sahaja untuk meneroka di biosignatures.astro.cornell.edu.
"Katalog ini membolehkan kami mengembangkan ruang carian kami-dan imaginasi kami, " kata Kaltenegger.
