Dwaj naukowcy - Adam Frank z Uniwersytetu w Rochester i Amedeo Balbi z Uniwersytetu Tor Vergata w Rzymie sprawdzili związek między tlenem atmosferycznym a pojawieniem się zaawansowanej technologii na odległych planetach. Zdaniem badaczy na ten moment jesteśmy gotowi znaleźć ślady życia, analizując warunki panujące w danym miejscu w kosmosie. Okazuje się bowiem, że pewien określony skład atmosfery będzie wspierać rozwój zaawansowanej technologii. Te wymagania dotyczące składu są jednak bardzo rygorystyczne.
W poszukiwaniu technosfer
Naukowcy wprowadzili pojęcie “technosfer”, które oznacza rozległe dziedziny zaawansowanej technologii emitującej “technosygnatury”. Są to unikalne znaki, które mogą wskazywać na obecność inteligencji pozaziemskiej. Jednocześnie, aby mogło dojść do rozwoju cywilizacji technologicznej, niezbędny będzie tlen. Jest on potrzebny nie tylko do oddychania i metabolizmu organizmów wielokomórkowych, ale również do rozwoju ognia. Na Ziemi ewolucja technologii bazowała i nadal bazuje na możliwości wykorzystania spalania na świeżym powietrzu. Jest to proces, w którym paliwo i tlen łączą się, tworząc ogień. Przydaje się to nie tylko podczas gotowania, ale również kucia metali i wykorzystywania energii.
Badacze prześledzili historię przemysłową naszej planety i okazało się, że kontrolowane użycie ognia oraz późniejsze postępy w metalurgii były możliwe tylko wtedy, gdy poziom tlenu w atmosferze osiągnął lub przekroczył 18 proc. Wysnuli zatem wniosek, że tylko na planetach, gdzie stężenie tlenu jest dość wysokie, mogą rozwinąć się zaawansowane technosfery, zdolne do pozostawienia wykrywalnych technosygnałów. Brak źródła ognia uniemożliwia osiągnięcie wyższego poziomu technologii, bowiem wymaga ona paliwa i wykorzystania procesu topnienia.
Naukowcy koncentrują się na planetach z wysokim stężeniem tlenu
Ciekawe jest to, że poziom tlenu, który jest potrzebny do biologicznego podtrzymania złożonego życia jest niższy od poziomu wymaganego do rozwoju zaawansowanej technologii. Naukowcy uważają, że różne gatunki mogą ewoluować w świecie, w którym tlen nie istnieje, jednak praktycznie nie ma szans na to, że uda się im przekształcić w gatunek technologiczny. Obecność dużej zawartości tlenu w atmosferze jest zatem czymś w rodzaju wąskiego gardła.
Badania naukowców są częściowo finansowane z grantu pozyskanego od NASA i otwierają zupełnie nowy rozdział w kosmicznych poszukiwaniach inteligentnego życia. Badacze mają bowiem zamiar koncentrować się na planetach o wysokim poziomie tlenu i wykrywaniu pozaziemskich technosygnałów w ich atmosferach. Amedeo Balbi podkreśla, że odkrycie inteligentnego i technologicznego życia na innej planecie może mieć olbrzymie konsekwencje. Jednocześnie nawołuje do sceptycyzmu w przypadku wykrycia potencjalnych technosygnałów pochodzących z planety, gdzie stężenie tlenu atmosferycznego jest niewystarczające.
Skąd bierze się tlen na egzoplanetach?
Do identyfikowania składu chemicznego atmosfer wykorzystuje się zaawansowane teleskopy, zaś sama metoda jest znana jako spektroskopia. Na Ziemi tlen jest wytwarzany przede wszystkim w wyniku fotosyntezy. Na odległych egzoplanetach mogą zachodzić jednak zupełnie inne procesy, niekoniecznie biologiczne. Przykładem jest fotodysocjacja pary wodnej pod wpływem światła ultrafioletowego. Z tego względu w atmosferze należy szukać nie tylko samego tlenu, ale kombinacji gazów, takich jak tlen, metan oraz dwutlenek węgla i to w określonych proporcjach. Taka mieszanka będzie sugerować pochodzenie biologiczne.
Ilość tlenu w atmosferze jest jednak bardzo ważna, bowiem stanowi cenną informację, wskazującą na to, czy dana egzoplaneta nadaje się do zamieszkania. Jeśli stężenie jest zbyt niskie, środowisko jest raczej niegościnne. Z kolei zbyt wysokie stężenie może sugerować niekontrolowany efekt cieplarniany, taki jak na Wenus. Miejmy nadzieję, że poszerzenie zakresu poszukiwań być może przybliży nas do odpowiedzi na kluczowe pytanie “czy jesteśmy sami w kosmosie”?