תפיסת האמן של אקסופלנט בתהליך של יצירת טרפורמציה. זיהוי גזי חממה חזקים ספציפיים על כוכבי לכת מרוחקים יכול להצביע על תרבויות מתקדמות העוסקות בטרפורמינג. קרדיט: טיבו רוג'ר/אוניברסיטת ברן
במסע לחשוף חיים מחוץ לכדור הארץ, חוקרים זיהו גזי חממה מובהקים שיכולים להצביע על תרבויות חייזרים מתקדמות שיוצרות באופן פעיל כוכבי לכת מרוחקים.
המחקר מתמקד בגזים יוצאי דופן וחזקים כמו מתאן ואתאן מופלרים, שאם יתגלו, יכולים לשמש כחתימות טכנו של הנדסה בין-כוכבית מתוחכמת. בעבודה כבלשים בחיפוש אחר חיים תבוניים, אסטרונומים המשתמשים בטלסקופי חלל כמו ג'יימס ווב יכולים להתחקות אחר גזים אלה על כוכבי לכת רחוקים כדי למצוא עדויות לתרבויות חייזרים.
זיהוי חיים אינטליגנטיים שנמצאים במרחק שנות אור
אם חייזרים שינו כוכב לכת במערכת השמש שלהם כדי לחמם אותו, היינו יכולים לדעת. מחקר חדש של אוניברסיטת קליפורניה, ריברסייד מזהה את גזי החממה המלאכותיים שיהיו מתנות של כוכב לכת בעל צורה.
כוכב לכת בצורת terraform הפך באופן מלאכותי למכניס אורחים לכל החיים. הגזים המתוארים במחקר יהיו ניתנים לזיהוי אפילו בריכוזים נמוכים יחסית באטמוספרות של כוכבי לכת מחוץ למערכת השמש שלנו באמצעות טכנולוגיה קיימת. זה יכול לכלול את טלסקופ החלל ג'יימס ווב, או קונספט עתידי של טלסקופ חלל בהובלת אירופה.
איור של חתימות טכנו-פלנטריות שונות, כולל גזים אטמוספריים מלאכותיים. קרדיט: Sohail Wasif/UC Riverside
ובעוד שגזים מזהמים כאלה חייבים להיות מבוקרים על פני כדור הארץ כדי למנוע השפעות אקלים מזיקות, יש סיבות שניתן להשתמש בהם בכוונה על אקסופלנט.
"עבורנו, הגזים האלה רעים כי אנחנו לא רוצים להגביר את ההתחממות. אבל הם יהיו טובים לציוויליזציה שאולי רצתה למנוע עידן קרח מתקרב או ליצור כוכב לכת אחר שאינו ניתן למגורים במערכת שלהם, כפי שבני אדם הציעו עבור מַאְדִים," אמר אסטרוביולוג UCR ומחבר המחקר הראשי אדוארד שוויטרמן.
זיהוי חתימות טכנו באטמוספירות של חייזרים
מכיוון שגזים אלו אינם ידועים כמתרחשים בכמויות משמעותיות בטבע, יש לייצר אותם. מציאתם, אם כן, תהיה סימן לצורות חיים אינטליגנטיות המשתמשות בטכנולוגיה. סימנים כאלה נקראים טכנוחתימות.
חמשת הגזים שהציעו החוקרים משמשים על פני כדור הארץ ביישומים תעשייתיים כמו ייצור שבבי מחשב. הם כוללים גרסאות מופלרות של מתאן, אתאן ופרופאן, יחד עם גזים העשויים חנקן ופלואור או גופרית ופלואור. חדש שפורסם כתב עת אסטרופיזי הנייר מפרט את היתרונות שלהם כגזים טרפורמטיביים.
ספקטרום שידור ופליטה איכותיים של אינפרא אדום בינוני של כוכב לכת היפותטי דמוי כדור הארץ שהאקלים שלו שונה עם גזי חממה מלאכותיים. קרדיט: Sohail Wasif/UCR
אריכות ימים ויעילות של גזי טרפורמינג
יתרון אחד הוא שהם גזי חממה יעילים להפליא. לגופרית הקספלואוריד, למשל, יש פי 23,500 כוח ההתחממות של פחמן דו חמצני. כמות קטנה יחסית יכולה לחמם כוכב לכת קופא עד לנקודה שבה מים נוזליים יכולים להישאר על פניו.
יתרון נוסף של הגזים המוצעים – לפחות מנקודת מבט זרה – הוא שהם בעלי חיים ארוכים במיוחד והם יישארו באטמוספרה דמוית כדור הארץ עד 50,000 שנה. "לא יהיה צורך לחדש אותם לעתים קרובות מדי כדי לשמור על אקלים מסביר פנים", אמר שוויטרמן.
חלופות ל-CFC ומגבלותיהם
אחרים הציעו כימיקלים לקירור, כמו CFCs, כגזים טכנולוגיים, מכיוון שהם כמעט אך ורק מלאכותיים ונראים באטמוספירה של כדור הארץ. עם זאת, CFCs עשויים שלא להיות מועילים מכיוון שהם הורסים את שכבת האוזון, בניגוד לגזים המופלרים במלואם הנדונים במאמר החדש, שהם אינרטים מבחינה כימית.
"אם לציוויליזציה אחרת הייתה אטמוספרה עשירה בחמצן, הייתה לה גם שכבת אוזון שהם היו רוצים להגן עליה", אמר שוויטרמן. "CFCs יתפרקו בשכבת האוזון גם כשהם יזרזו את הרס שלה."
מכיוון שהם מתפרקים בקלות רבה יותר, CFCs הם גם קצרי מועד, מה שהופך אותם לקשים יותר לזיהוי.
יכולת זיהוי של חתימות טכנויות זרות
לבסוף, הגזים המופלרים צריכים לספוג קרינת אינפרא אדום כדי להשפיע על האקלים. הקליטה הזו מייצרת חתימת אינפרא אדום מתאימה שניתן לזהות באמצעות טלסקופים מבוססי חלל. עם הטכנולוגיה הנוכחית או המתוכננת, מדענים יכולים לזהות כימיקלים אלה במערכות אקזו-פלנטריות מסוימות הקרובות.
"עם אטמוספירה כמו זו של כדור הארץ, רק אחת מכל מיליון מולקולות יכולה להיות אחת מהגזים האלה, וזה יהיה אפשרי לזיהוי", אמר שוויטרמן. "ריכוז הגז הזה יספיק גם כדי לשנות את האקלים."
מחקרי סימולציה על מערכת TRAPPIST-1
כדי להגיע לחישוב הזה, החוקרים דימו כוכב לכת במערכת TRAPPIST-1, במרחק של כ-40 שנות אור מכדור הארץ. הם בחרו במערכת זו, המכילה שבעה כוכבי לכת סלעיים ידועים, משום שזו אחת המערכות הפלנטריות הנחקרות ביותר מלבד זו שלנו. זהו גם יעד ריאלי לבדיקת טלסקופים מבוססי חלל קיימים.
הקבוצה גם שקלה את היכולת של משימת LIFE האירופית לזהות את הגזים המופלרים. משימת LIFE תוכל לצלם ישירות כוכבי לכת באמצעות אור אינפרא אדום, מה שיאפשר לה לכוון ליותר כוכבי לכת חיצוניים מאשר טלסקופ ווב, המתבונן בכוכבי לכת כשהם חולפים מול הכוכבים שלהם.
עבודה זו נעשתה בשיתוף עם דניאל אנגרהאוזן במכון הפדרלי השוויצרי לטכנולוגיה/PlanetS, ועם חוקרים במרכז טיסות החלל גודארד של נאס"א, מכון החלל הכחול למדע ואוניברסיטת פריז.
סיכויי גילוי חיי חייזרים
בעוד החוקרים אינם יכולים לכמת את הסבירות למצוא גזים אלה בעתיד הקרוב, הם בטוחים כי – אם הם נוכחים – זה אפשרי לחלוטין לזהות אותם במהלך משימות המתוכננות כעת לאפיון אטמוספרות פלנטריות.
"לא תצטרך מאמץ נוסף כדי לחפש את החתימות הטכנויות האלה, אם הטלסקופ שלך כבר מאפיין את כוכב הלכת מסיבות אחרות", אמר שוויטרמן. "וזה יהיה מדהים למצוא אותם."
כוחם של טלסקופים מהדור הבא
חברים אחרים בצוות המחקר מהדהדים לא רק מההתלהבות מהפוטנציאל של מציאת סימנים לחיים תבוניים, אלא גם לגבי כמה קרובה הטכנולוגיה הנוכחית הביאה אותנו למטרה זו.
"ניסוי המחשבה שלנו מראה כמה עוצמתיים יהיו הטלסקופים של הדור הבא שלנו. אנחנו הדור הראשון בהיסטוריה שיש לו את הטכנולוגיה לחפש באופן שיטתי חיים ואינטליגנציה בשכונה הגלקטית שלנו", הוסיף אנגרהאוזן.
