آیا آلودگی هوا می‌تواند به ما در یافتن زندگی فرازمینی کمک کند؟

دانشمندان برای یافتن حیات بیگانه در جهان ما، جستجو برای لیزرهای نوری یا حتی ساختارهای غول‌پیکر جمع‌آوری انرژی معروف به کره‌های دایسون را در نظر گرفته‌اند. اکنون آنها یک نوع جستجوی پیش پا افتاده‌تر را پیشنهاد می‌کنند، بدنبال آلودگی مشابه جو ما در جو سیارات خود باشید.

مفهوم هنری از یک تمدن بیگانه پیشرفته در یک سیاره فراخورشیدی دور. یک مطالعه جدید نشان می دهد برخی از جوامع بیگانه ممکن است اتمسفر سیارات خود را به روشی مشابه جوامع ما آلوده کنند. در این صورت، ممکن است بتوانیم آن را تشخیص دهیم. تصویر از ناسا / جی فریدلندر.

در ابتدا SETI – جستجوی اطلاعات فرازمینی – صرفاً بر روی جستجوی سیگنالهای رادیویی مصنوعی متمرکز بود. بیشتر قسمتهای SETI هنوز به همین سمت متمایل هستند، اما اکنون جستجوها گسترش یافته‌اند و ایده جستجوی علامتهای فنی (نشانه‌های فن‌آوری‌های پیشرفته) از تمدن‌های بیگانه، در سیارات دوردست را شامل می شوند. دانشمندان اکنون در حال بحث و حتی شکار سیگنالهایی از جمله لیزرهای نوری یا حتی ساختارهای غول‌پیکر مانند کره‌های دایسون هستند. در 10 فوریه 2021 ، محققان مرکز پرواز فضایی گوددارد ناسا راه دیگری برای جستجو اعلام کردند که یادآور تمدن‌های زمینی است. آنها پیشنهاد کردند برای اثبات آلودگی هوا به اتمسفر موجود در سیارات فراخورشیدی نگاه کنند.

ایده آنها این است که به طور خاص وجود گاز دی‌اکسیدنیتروژن (NO2) را کشف کنند که در درجه اول با سوزاندن سوختهای فسیلی تولید می‌شود NO2 همچنین می‌تواند از منابع طبیعی مانند زیستی، صاعقه یا آتشفشان‌ها نشات بگیرد. نویسنده اصلی راوی کوپاراپو در بیانیه‌ای توضیح داد:

در زمین، بیشتر دی‌اکسید نیتروژن از فعالیت‌های انسانی، فرآیندهای احتراق مانند وسایل نقلیه و نیروگاههای سوخت فسیلی ساطع می‌شود. در اتمسفر پایین (حدود 10 تا 15 کیلومتر یا حدود 6.2 تا 9.3 مایل)، NO2 ناشی از فعالیتهای انسانی در مقایسه با منابع غیرانسانی غالبتر است.

بنابراین، مشاهده NO2 در یک سیاره قابل سکونت می‌تواند به طور بالقوه وجود تمدن صنعتی را نشان دهد.

این مطالعه و سایر موارد مشابه براساس این واقعیت است که احتمالاً و تا آنجا که دانشمندان زمینی می‌توانند بگویند، شیمی همان راهی را که در زمین طی می‌کند در فضا نیز به همین صورت می‌باشد.

دی اکسید نیتروژن زمینی (NO2) عمدتا توسط انتشار وسایل نقلیه و نیروگاه‌های سوخت فسیلی تولید می‌شود. آیا می‌تواند نشانه‌ای از هوش بیگانه در جهان دور باشد؟ تصویر از  CC0 / Phys.org.

دانشمندان همچنین علاقمند هستند که به دنبال علامتهای زیستی طبیعی – شواهدی از زیست‌شناسی فعال – به صورت ترکیبی از گازهای خاص در اتمسفر سیاره مانند متان و اکسیژن باشند. اما این مطالعه جدید اولین بار است که NO2 را به عنوان یک علامت فنی احتمالی پیشنهاد می‌دهد. جاکوب حاق میسرا، همکار، گفت:

مطالعات دیگر کلروفلوئوروکربن‌ها (CFC) را به عنوان تکنیک سیگنال‌های احتمالی مورد بررسی قرار داده‌اند که این محصولات صنعتی هستند که به دلیل نقششان در تخریب ازن تا زمانی که از رده خارج شوند، به طور گسترده به عنوان مبرد استفاده می‌شدند. CFC همچنین یک گاز گلخانه‌ای قدرتمند است که می‌تواند با ایجاد گرمایش بیشتر از اتمسفر، برای شکل‌گیری سیاره‌ای مانند مریخ مورد استفاده قرار گیرد. تا آنجا که ما می‌دانیم، CFCها توسط محیط زیستی به هیچ وجه تولید نمی‌شوند، بنابراین آنها یک علامت فنی واضحتر از NO2 هستند.

با این حال، CFCها مواد شیمیایی تولید شده بسیار خاصی هستند که ممکن است در جاهای دیگر شایع نباشد. در مقایسه، NO2 یک محصول جانبی کلی از هر فرآیند احتراقی است.

به نظر می‌رسد این امر یک احتمال معقول است. اگر ما به طور منظم اتمسفر سیاره خود را آلوده می‌کنیم ، آیا تمدن‌های دیگر دیگر نیز می‌توانند همین کار را انجام دهند؟ البته سوالات زیادی وجود دارد که باید در نظر گرفت. به عنوان مثال، یک تمدن برای تولید این سیگنال‌ها به چه قدمت و چه پیشرفتی نیاز دارد؟ آیا جوامع بیگانه که بسیار پیشرفته‌تر از جامعه ما هستند، می‌توانند آلودگی را از طریق نوآوری فناوری حذف کنند؟

راوی کوپاراپو در مرکز پروازهای فضایی گوددارد، نویسنده اصلی مطالعه جدید. تصویر از مرکز پرواز فضایی گوددارد.

  چگونه محققان تشخیص دادند که ممکن است جستجوی NO2 به عنوان یک محصول جانبی احتمالی از فعالیتهای فرازمینی امکان‌پذیر باشد؟ با توجه به دور بودن سیارات فراخورشیدی، آیا می‌توان آن را توسط تلسکوپهای فعلی تشخیص داد؟ با استفاده از مدلسازی رایانه‌ای، آنها دریافتند كه اگر تمدنی وجود دارد كه با مقدار مشابهی از NO2، تا 30 سال نوری با ما فاصله دارد، پس می‌توان با تلسكوپهای بزرگ ناسا و با حدود 400 ساعت زمان مشاهده، آن را تشخیص داد. این زمان شامل مشاهدات زیادی است ، اما تقریباً همان چیزی است که برای مشاهدات دقیق فیلدها از تلسکوپ فضایی هابل صرف شده است.

همچنین مشخص شد که مشاهده NO2 در سیاره‌هایی که به دور ستاره‌های خنکتر مانند کوتوله های قرمز در حال چرخش هستند آسانتر از خورشید ما است. این امر به دلیل وجود نور ماورابنفش کمتری است که می‌تواند تشخیص NO2 را تحت تاثیر قرار دهد. ستارگان کوتوله سرخ نیز بیشتر از ستاره‌های خورشید مانند هستند و بیشترین تعداد را در کهکشان ما دارند.

اما اگر قرار بود NO2 شناسایی شود، چگونه می‌توانید منبع طبیعی و مصنوعی را تشخیص دهید؟ همانطور که جیادا آرنی، یکی دیگر از نویسندگان، توضیح داد:

در کره زمین، حدود 76 درصد از انتشار NO2 به دلیل فعالیتهای صنعتی است. اگر NO2 را در سیاره دیگری مشاهده کنیم، مجبوریم مدلهایی را برای تخمین حداکثر میزان انتشار NO2 ممکن از منابع غیرصنعتی اجرا کنیم. اگر میزان NO2 بیشتری را مشاهده کنیم، نسبت به مدلهای ما از منابع غیرصنعتی قابل قبول است، بنابراین بقیه NO2 ممکن است به فعالیت صنعتی نسبت داده شود. با این وجود همیشه یک احتمال مثبت کاذب در جستجوی حیات فراتر از زمین وجود دارد و برای اطمینان از اطمینان در تشخیص مثبت مثبت از مثبت کاذب به کارهای بیشتری در آینده احتیاج است.

اگرچه حتی با مشاهده گسترده ، دیدن NO2 کار آسانی نیست. ابرها یا آئروسلها ممکن است مانع مشاهدات شوند، زیرا طول‌موج‌های مشابه را در طیف نوری جذب می‌کنند. محققان قصد دارند از یک مدل سه بعدی پیچیده‌تر، به جای مدل 2D قبلی استفاده کنند که می‌تواند با استفاده از تنوع طبیعی خود پوشش ابر، این دو را از هم تشخیص دهد.

کره‌های دایسون یا همان حلقه‌های دایسون که در اینجا دیده می‌شود، ساختاری فرضی توسط جوامع بیگانه بسیار پیشرفته است. آنها نوع دیگری از علامت فنی هستند که ستاره‌شناسان به دنبال آن هستند. تصویر از ویکی‌پدیا (CC BY 2.5).

در سال 2018، ناسا یک کارگاه آموزشی Technosignatures برگزار کرد که متمرکز بر روشهای جدیدی بود که دانشمندان باید برای یافتن شواهد مربوط به زندگی بیگانه هوشمند مانند پالسهای لیزر نوری، سازه‌های عظیم ساخته شده توسط تمدنهای پیشرفته‌تر از خود ما یا روش‌های دیگر که ممکن است محیط یک سیاره باشد، جستجو کنند.

ما نمی دانیم که این اولین شواهد ممکن است وجود داشته باشد، یا چه موقع ارائه خواهد شد، اما اگر تئوری NO2 / آلودگی پابرجا بماند، ممکن است بازتاب تمدن خود ما باشد.

ترجمه: سارا سیدحاتمی

منبع:

Can air pollution help us find alien life?

Posted by Paul Scott Anderson in EARTH | SPACE | February 22, 2021

https://earthsky.org/space/can-pollution-help-us-find-alien-life