أين تبحث عن الحياة وكيفية التعرف عليها
عندما نبحث عن الحياة في الفضاء ، نسمع مفارقة فيرمي بالتناوب مع معادلة دريك. كلاهما يتحدث عن أشكال الحياة الذكية. ولكن ماذا لو لم تكن الحياة الفضائية ذكية؟ بعد كل شيء ، هذا لا يجعل الأمر أقل إثارة للاهتمام من الناحية العلمية. أو ربما لا يريد التواصل معنا على الإطلاق - أم أنه يختبئ أو يتجاوز ما يمكننا تخيله؟
على حد سواء مفارقة فيرمي ("أين هم؟!" - لأن احتمالية الحياة في الفضاء ليست صغيرة) و معادلة دريكبتقدير عدد الحضارات التقنية المتقدمة ، فهو يشبه الفأرة. في الوقت الحاضر ، هناك قضايا محددة مثل عدد الكواكب الأرضية في ما يسمى بمنطقة الحياة حول النجوم.
وفقًا لمختبر الكواكب للسكنية في أريسيبو ، بورتوريكو ، حتى الآن ، تم اكتشاف أكثر من خمسين عالمًا يحتمل أن تكون صالحة للسكن. باستثناء أننا لا نعرف ما إذا كانت صالحة للسكن بكل طريقة ، وفي كثير من الحالات تكون بعيدة جدًا بالنسبة لنا لجمع المعلومات التي نحتاجها بالطرق التي نعرفها. ومع ذلك ، نظرًا لأننا نظرنا فقط إلى جزء صغير من مجرة درب التبانة حتى الآن ، يبدو أننا نعرف الكثير بالفعل. ومع ذلك ، فإن ندرة المعلومات لا تزال تحبطنا.
أين تبحث
يقع أحد هذه العوالم التي يحتمل أن تكون ودية على بعد 24 سنة ضوئية ويقع في الداخل كوكبة العقرب، كوكب خارج المجموعة الشمسية Gliese 667 Cc يدور حوله القزم الأحمر. مع كتلة تبلغ 3,7 مرة من كتلة الأرض ومتوسط درجة حرارة سطح أعلى بكثير من 0 درجة مئوية ، إذا كان للكوكب غلاف جوي مناسب ، فسيكون مكانًا جيدًا للبحث عن الحياة. صحيح أن Gliese 667 Cc ربما لا يدور على محوره كما تفعل الأرض - حيث يواجه أحد جانبيها دائمًا الشمس والآخر في الظل ، ولكن الغلاف الجوي السميك المحتمل يمكن أن ينقل حرارة كافية إلى جانب الظل مع الحفاظ على ذلك. درجة حرارة ثابتة عند حدود الضوء والظل.
وفقًا للعلماء ، من الممكن العيش على مثل هذه الأجسام التي تدور حول الأقزام الحمراء ، وهي أكثر أنواع النجوم شيوعًا في مجرتنا ، لكنك تحتاج فقط إلى وضع افتراضات مختلفة قليلاً حول تطورها عن الأرض ، والتي سنكتب عنها لاحقًا.
كوكب آخر تم اختياره ، Kepler 186f (1) ، يبعد خمسمائة سنة ضوئية. يبدو أنه أكبر بنسبة 10 ٪ فقط من الأرض وبرودة مثل المريخ. نظرًا لأننا أكدنا بالفعل وجود جليد مائي على سطح المريخ ونعلم أن درجة حرارته ليست شديدة البرودة لمنع بقاء أصعب البكتيريا المعروفة على الأرض ، فقد يتضح أن هذا العالم هو أحد أكثر العوامل الواعدة بالنسبة لمتطلباتنا.
مرشح قوي آخر كبلر 442 بيقع على بعد أكثر من 1100 سنة ضوئية من الأرض ، ويقع في كوكبة ليرا. ومع ذلك ، فقد كل من هو و Gliese 667 Cc المذكور أعلاه نقاطًا من الرياح الشمسية القوية ، أقوى بكثير من تلك التي تنبعث من شمسنا. بالطبع ، هذا لا يعني استبعاد وجود الحياة هناك ، ولكن يجب استيفاء شروط إضافية ، على سبيل المثال ، عمل مجال مغناطيسي وقائي.
أحد الاكتشافات الجديدة الشبيهة بالأرض التي اكتشفها علماء الفلك هو كوكب يبعد حوالي 41 سنة ضوئية ، وتم وضع علامة عليه كـ LHS 1140b. يبلغ حجمه 1,4 مرة حجم الأرض ومرتين كثافته ، ويقع في المنطقة الرئيسية لنظام النجوم المحلي.
قال جيسون ديتمان من مركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية بحماس في بيان صحفي حول هذا الاكتشاف: "هذا أفضل شيء رأيته في العقد الماضي". يمكن أن تكشف الملاحظات المستقبلية عن الغلاف الجوي الذي يحتمل أن يكون صالحًا للسكن للمرة الأولى. نحن نخطط للبحث عن الماء هناك ، وفي النهاية الأكسجين الجزيئي ".
حتى أن هناك نظامًا نجميًا كاملًا يلعب دورًا شبه نجميًا في فئة الكواكب الخارجية الأرضية القابلة للحياة. هذا هو TRAPPIST-1 في كوكبة الدلو ، على بعد 39 سنة ضوئية. أظهرت الملاحظات وجود سبعة كواكب صغيرة على الأقل تدور حول النجم المركزي. ثلاثة منهم تقع في منطقة سكنية.
"هذا نظام كوكبي مذهل. يقول ميكائيل جيلون من جامعة لييج في بلجيكا ، الذي أجرى دراسة النظام في عام 2016 ، في بيان صحفي: . اثنان من هذه الكواكب TRAPPIST-1b أوراز TRAPPIST-1sنلقي نظرة فاحصة تحت عدسة مكبرة. لقد تبين أنها أجسام صخرية مثل الأرض ، مما يجعلها أكثر ملاءمة للحياة.
TRAPPIST-1 إنه قزم أحمر ، نجم غير الشمس ، وقد تخذلنا العديد من المقارنات. ماذا لو كنا نبحث عن تشابه رئيسي مع نجمنا الأم؟ ثم يدور نجم في كوكبة Cygnus ، تشبه إلى حد بعيد الشمس. إنه أكبر بنسبة 60 ٪ من الأرض ، ولكن يبقى أن نحدد ما إذا كان كوكبًا صخريًا وما إذا كان يحتوي على مياه سائلة.
"أمضى هذا الكوكب 6 مليارات سنة في منطقة موطن نجمه. علق جون جينكينز من مركز أبحاث أميس التابع لناسا في بيان صحفي رسمي: "إنها أطول بكثير من الأرض". "هذا يعني المزيد من فرص نشوء الحياة ، خاصة إذا كانت هناك جميع المكونات والظروف الضرورية".
في الواقع ، في الآونة الأخيرة ، في عام 2017 ، في المجلة الفلكية ، أعلن الباحثون عن هذا الاكتشاف الغلاف الجوي الأول حول كوكب بحجم الأرض. بمساعدة تلسكوب المرصد الأوروبي الجنوبي في تشيلي ، لاحظ العلماء كيف أنه أثناء العبور غيّر جزءًا من ضوء نجمه المضيف. هذا العالم المعروف باسم جي جي 1132 ب (2) هو 1,4 مرة حجم كوكبنا ويبعد 39 سنة ضوئية.
2. تصور فني للغلاف الجوي حول كوكب خارج المجموعة الشمسية GJ 1132b.
تشير الملاحظات إلى أن "الأرض الفائقة" مغطاة بطبقة سميكة من الغازات أو بخار الماء أو الميثان أو خليط من الاثنين. النجم الذي يدور حوله GJ 1132b أصغر بكثير وأبرد وأغمق من شمسنا. ومع ذلك ، يبدو من غير المحتمل أن يكون هذا الكائن صالحًا للسكن - حيث تبلغ درجة حرارة سطحه 370 درجة مئوية.
كيفية البحث
النموذج الوحيد المثبت علميًا والذي يمكن أن يساعدنا في بحثنا عن الحياة على الكواكب الأخرى (3) هو الغلاف الحيوي للأرض. يمكننا إعداد قائمة ضخمة من النظم البيئية المتنوعة التي يقدمها كوكبنا.بما في ذلك: الفتحات الحرارية المائية العميقة في قاع البحر ، الكهوف الجليدية في القطب الجنوبي ، البرك البركانية ، انسكاب الميثان البارد من قاع البحر ، الكهوف المليئة بحمض الكبريتيك ، المناجم والعديد من الأماكن أو الظواهر الأخرى التي تتراوح من الستراتوسفير إلى الوشاح. كل ما نعرفه عن الحياة في مثل هذه الظروف القاسية على كوكبنا يوسع بشكل كبير مجال أبحاث الفضاء.
3. رؤية فنية لكوكب خارج المجموعة الشمسية
يشير العلماء أحيانًا إلى الأرض باسم الأب. نوع المحيط الحيوي 1. يظهر على كوكبنا العديد من علامات الحياة على سطحه ، معظمها من الطاقة. في نفس الوقت ، إنه موجود على الأرض نفسها. نوع المحيط الحيوي 2أكثر تمويهًا. تشمل الأمثلة الموجودة في الفضاء كواكب مثل المريخ الحالي والأقمار الجليدية لعملاق الغاز ، من بين العديد من الأشياء الأخرى.
تم إطلاقه مؤخرًا ساتل ترانزيت لاستكشاف الكواكب الخارجية (TESS) لمواصلة العمل ، أي اكتشاف النقاط المثيرة للاهتمام في الكون والإشارة إليها. نأمل أن يتم إجراء المزيد من الدراسات التفصيلية للكواكب الخارجية المكتشفة. تلسكوب جيمس ويب الفضائي، تعمل في نطاق الأشعة تحت الحمراء - إذا دخلت في النهاية في المدار. في مجال العمل المفاهيمي ، هناك بالفعل مهام أخرى - مرصد كوكب خارجي صالح للسكنى (HabEx) ، متعدد المدى كبير مفتش الأشعة فوق البنفسجية البصرية الأشعة تحت الحمراء (LOUVOIR) أو أصول تلسكوب الفضاء الأشعة تحت الحمراء (OST) ، التي تهدف إلى توفير المزيد من البيانات حول الغلاف الجوي للكواكب الخارجية ومكوناتها ، مع التركيز على البحث البصمات الحيوية للحياة.
4. متنوعة من آثار وجود الحياة
الأخير هو علم الأحياء الفلكي. البصمات الحيوية هي مواد أو أشياء أو ظواهر ناتجة عن وجود ونشاط الكائنات الحية. (4). عادةً ما تبحث البعثات عن البصمات الحيوية الأرضية ، مثل بعض الغازات والجسيمات الجوية ، فضلاً عن الصور السطحية للنظم البيئية. ومع ذلك ، وفقًا لخبراء من الأكاديمية الوطنية للعلوم والهندسة والطب (NASEM) ، بالتعاون مع وكالة ناسا ، من الضروري الابتعاد عن مركزية الأرض هذه.
- ملاحظات الأستاذ. باربرا لولار.
يمكن أن تكون العلامة العامة سكر. تشير دراسة جديدة إلى أن جزيء السكر ومكون الحمض النووي 2-deoxyribose قد يتواجدان في زوايا بعيدة من الكون. تمكن فريق من علماء الفيزياء الفلكية من وكالة ناسا من إنشائه في ظروف معملية تحاكي الفضاء بين النجوم. في منشور في Nature Communications ، أظهر العلماء أن المادة الكيميائية يمكن توزيعها على نطاق واسع في جميع أنحاء الكون.
في عام 2016 ، قامت مجموعة أخرى من الباحثين في فرنسا باكتشاف مماثل فيما يتعلق بالريبوز ، وهو سكر RNA يستخدمه الجسم لصنع البروتينات ويعتقد أنه مقدمة محتملة للحمض النووي في الحياة المبكرة على الأرض. السكريات المعقدة أضف إلى القائمة المتزايدة للمركبات العضوية الموجودة في النيازك والمنتجة في مختبر يحاكي الفضاء. وتشمل هذه الأحماض الأمينية ، ولبنات بناء البروتينات ، والقواعد النيتروجينية ، والوحدات الأساسية للشفرة الجينية ، وفئة من الجزيئات التي تستخدمها الحياة لبناء أغشية حول الخلايا.
من المحتمل أن الأرض المبكرة كانت تمطر بمثل هذه المواد من قبل النيازك والمذنبات التي أثرت على سطحها. يمكن أن تتطور مشتقات السكر إلى سكريات مستخدمة في DNA و RNA في وجود الماء ، مما يفتح إمكانيات جديدة لدراسة كيمياء الحياة المبكرة.
كتب سكوت ساندفورد من مختبر أميس للفيزياء الفلكية والكيمياء الفلكية في ناسا ، المؤلف المشارك للدراسة: "لأكثر من عقدين من الزمن ، تساءلنا عما إذا كانت الكيمياء التي نجدها في الفضاء يمكن أن تخلق المركبات اللازمة للحياة". "الكون كيميائي عضوي. لها أوعية كبيرة وكثير من الوقت ، والنتيجة الكثير من المواد العضوية ، وبعضها يظل مفيدًا للحياة.
حاليًا ، لا توجد أداة بسيطة لاكتشاف الحياة. إلى أن تلتقط الكاميرا ثقافة بكتيرية متنامية على صخرة مريخية أو عوالق تسبح تحت جليد إنسيلادوس ، يجب على العلماء استخدام مجموعة من الأدوات والبيانات للبحث عن البصمات الحيوية أو علامات الحياة.
5. جو المختبر المخصب بثاني أكسيد الكربون يتعرض لتصريف البلازما
من ناحية أخرى ، يجدر التحقق من بعض الطرق والتوقيعات الحيوية. لقد اعترف العلماء تقليديًا ، على سبيل المثال ، وجود الأكسجين في الغلاف الجوي كوكب كعلامة أكيدة على أن الحياة قد تكون موجودة عليه. ومع ذلك ، توصي دراسة جديدة لجامعة جونز هوبكنز نُشرت في ديسمبر 2018 في ACS Earth and Space Chemistry بإعادة النظر في وجهات نظر مماثلة.
أجرى فريق البحث تجارب محاكاة في غرفة معملية صممتها سارة هيرست (5). اختبر العلماء تسعة خلائط غازية مختلفة يمكن التنبؤ بها في الغلاف الجوي للكواكب الخارجية ، مثل الأرض الفائقة و minineptunium ، وهما أكثر أنواع الكواكب شيوعًا. درب التبانة. قاموا بتعريض المزيج لواحد من نوعين من الطاقة ، على غرار تلك التي تسبب تفاعلات كيميائية في الغلاف الجوي للكوكب. وجدوا العديد من السيناريوهات التي أنتجت كل من الأكسجين والجزيئات العضوية التي يمكن أن تبني السكريات والأحماض الأمينية.
ومع ذلك ، لم يكن هناك ارتباط وثيق بين الأكسجين ومكونات الحياة. لذلك يبدو أن الأكسجين يمكن أن ينتج بنجاح عمليات غير حيوية ، وفي الوقت نفسه ، بالعكس - الكوكب الذي لا يوجد فيه مستوى يمكن اكتشافه من الأكسجين قادر على قبول الحياة ، والتي حدثت بالفعل حتى على الأرض ، قبل أن تبدأ البكتيريا الزرقاء لإنتاج الأكسجين بكثافة.
يمكن أن تهتم المراصد المتوقعة ، بما في ذلك المراصد الفضائية تحليل طيف الكوكب البحث عن البصمات الحيوية المذكورة أعلاه. أظهر بحث جديد أجراه علماء في جامعة كورنيل أن الضوء المنعكس من الغطاء النباتي ، خاصة على الكواكب القديمة الأكثر دفئًا ، يمكن أن يكون إشارة قوية للحياة.
تمتص النباتات الضوء المرئي ، باستخدام عملية التمثيل الضوئي لتحويله إلى طاقة ، ولكنها لا تمتص الجزء الأخضر من الطيف ، ولهذا السبب نراه أخضرًا. ينعكس أيضًا ضوء الأشعة تحت الحمراء في الغالب ، لكننا لم نعد قادرين على رؤيته. يخلق ضوء الأشعة تحت الحمراء المنعكس ذروة حادة في الرسم البياني للطيف ، تُعرف باسم "الحافة الحمراء" للخضروات. لا يزال من غير الواضح تمامًا سبب عكس النباتات لضوء الأشعة تحت الحمراء ، على الرغم من أن بعض الأبحاث تشير إلى أن هذا لتجنب تلف الحرارة.
لذلك من الممكن أن يكون اكتشاف الحافة الحمراء للنباتات على الكواكب الأخرى بمثابة دليل على وجود الحياة هناك. وصف مؤلفو ورقة علم الأحياء الفلكية جاك أومالي جيمس وليزا كالتنيجر من جامعة كورنيل كيف قد تكون الحافة الحمراء للنباتات قد تغيرت على مدار تاريخ الأرض (6). ظهرت النباتات الأرضية مثل الطحالب لأول مرة على الأرض بين 725 و 500 مليون سنة مضت. ظهرت النباتات والأشجار المزهرة الحديثة منذ حوالي 130 مليون سنة. تعكس الأنواع المختلفة من النباتات ضوء الأشعة تحت الحمراء بشكل مختلف قليلاً ، مع قمم وأطوال موجية مختلفة. الطحالب المبكرة هي أضعف الأضواء مقارنة بالنباتات الحديثة. بشكل عام ، تزداد إشارة الغطاء النباتي في الطيف تدريجياً بمرور الوقت.
6. الضوء المنعكس من الأرض حسب نوع الغطاء النباتي
دراسة أخرى نُشرت في مجلة Science Advances في يناير 2018 من قبل فريق David Catling ، كيميائي الغلاف الجوي في جامعة واشنطن في سياتل ، تلقي نظرة عميقة على تاريخ كوكبنا لتطوير وصفة جديدة لاكتشاف الحياة أحادية الخلية في الأشياء البعيدة في المستقبل القريب. . من بين الأربعة بلايين سنة من تاريخ الأرض ، يمكن وصف أول عامين على أنهما "عالم غروي" يحكمه الكائنات الحية الدقيقة القائمة على الميثانالذين لم يكن الأكسجين غازًا حيويًا ، بل سمًا مميتًا. أدى ظهور البكتيريا الزرقاء ، أي البكتيريا الزرقاء ذات اللون الأخضر الناجم عن التمثيل الضوئي والمشتقة من الكلوروفيل ، إلى تحديد الملياري سنة التالية ، مما أدى إلى إزاحة الكائنات الحية الدقيقة "الميثانوجينية" إلى الزوايا والشقوق حيث لا يمكن الحصول على الأكسجين ، مثل الكهوف والزلازل وما إلى ذلك. حولت البكتيريا الزرقاء كوكبنا الأخضر تدريجيًا يملأ الغلاف الجوي بالأكسجين ويخلق الأساس للعالم الحديث المعروف.
ليس جديدًا تمامًا الادعاءات بأن الحياة الأولى على الأرض يمكن أن تكون أرجوانية ، لذلك يمكن أن تكون الحياة الافتراضية على الكواكب الخارجية أرجوانية أيضًا.
عالمة الأحياء الدقيقة شيلاديتيا داسارما من كلية الطب بجامعة ميريلاند وطالب الدراسات العليا إدوارد شويترمان من جامعة كاليفورنيا ، ريفرسايد هما مؤلفا دراسة حول هذا الموضوع ، نُشرت في أكتوبر 2018 في المجلة الدولية لعلم الأحياء الفلكي. ليس فقط داسارما وشويترمان ، ولكن أيضًا العديد من علماء الأحياء الفلكية الآخرين يعتقدون أن أحد السكان الأوائل لكوكبنا كان الهالوباكتيريا. امتصت هذه الميكروبات الطيف الأخضر للإشعاع وحولته إلى طاقة. لقد عكسوا الإشعاع البنفسجي الذي جعل كوكبنا يبدو هكذا عند مشاهدته من الفضاء.
لامتصاص الضوء الأخضر ، استخدمت الهالوباكتيريا شبكية العين ، اللون البنفسجي المرئي الموجود في عيون الفقاريات. بمرور الوقت فقط أصبحت البكتيريا التي تستخدم الكلوروفيل تهيمن على كوكبنا ، والذي يمتص الضوء البنفسجي ويعكس الضوء الأخضر. لهذا السبب تبدو الأرض كما هي. ومع ذلك ، يعتقد علماء الأحياء الفلكية أن الهالوبكتيريا قد تتطور أكثر في أنظمة الكواكب الأخرى ، لذا فهم يقترحون وجود حياة على الكواكب الأرجوانية (7).
التوقيعات الحيوية شيء واحد. ومع ذلك ، لا يزال العلماء يبحثون عن طرق لاكتشاف البصمات التقنية أيضًا ، أي دلائل على وجود الحياة المتقدمة والحضارة الفنية.
أعلنت وكالة ناسا في عام 2018 أنها كانت تكثف بحثها عن حياة فضائية باستخدام هذه "التوقيعات التكنولوجية" فقط ، والتي ، كما كتبت الوكالة على موقعها على الإنترنت ، "هي إشارات أو إشارات تسمح لنا باستنتاج وجود الحياة التكنولوجية في مكان ما في الكون. . " . التقنية الأكثر شهرة التي يمكن العثور عليها هي إشارات الراديو. ومع ذلك ، فإننا نعرف أيضًا العديد من الأشياء الأخرى ، حتى آثار بناء وتشغيل الهياكل العملاقة الافتراضية ، مثل ما يسمى كريات دايسون (8). تم تجميع قائمتهم خلال ورشة عمل استضافتها وكالة ناسا في نوفمبر 2018 (انظر الإطار المقابل).
- مشروع طلابي بجامعة كاليفورنيا في سانتا باربرا - يستخدم مجموعة من التلسكوبات التي تستهدف مجرة أندروميدا القريبة ، بالإضافة إلى مجرات أخرى ، بما في ذلك مجرتنا ، لاكتشاف البصمات التقنية. يبحث المستكشفون الشباب عن حضارة شبيهة بحضارتنا أو أعلى من حضارتنا ، في محاولة للإشارة إلى وجودها بشعاع ضوئي مشابه لأشعة الليزر أو أجهزة الليزر.
عمليات البحث التقليدية - على سبيل المثال ، باستخدام التلسكوبات الراديوية لـ SETI - لها حدان. أولاً ، من المفترض أن الكائنات الفضائية الذكية (إن وجدت) تحاول التحدث إلينا مباشرة. ثانيًا ، سنتعرف على هذه الرسائل إذا وجدناها.
تتيح التطورات الحديثة في (الذكاء الاصطناعي) فرصًا مثيرة لإعادة فحص جميع البيانات المجمعة بحثًا عن التناقضات الدقيقة التي تم تجاهلها حتى الآن. هذه الفكرة هي جوهر إستراتيجية SETI الجديدة. البحث عن الحالات الشاذةالتي ليست بالضرورة إشارات اتصال ، ولكنها منتجات ثانوية لحضارة عالية التقنية. الهدف هو تطوير برنامج شامل وذكي "محرك غير طبيعي"قادر على تحديد قيم البيانات وأنماط الاتصال غير العادية.
التوقيع التكنولوجي
استنادًا إلى تقرير ورشة عمل ناسا الصادر في 28 نوفمبر 2018 ، يمكننا التمييز بين عدة أنواع من التواقيع التقنية.
Коммуникация
"رسائل في زجاجة" والتحف الغريبة. أرسلنا هذه الرسائل بأنفسنا على متن بايونير وفوييجر. هذه أشياء مادية والإشعاع المصاحب لها.
الذكاء الاصطناعي. بينما نتعلم استخدام الذكاء الاصطناعي لمصلحتنا الخاصة ، فإننا نزيد من قدرتنا على التعرف على إشارات الذكاء الاصطناعي الفضائية المحتملة. ومن المثير للاهتمام ، أن هناك أيضًا احتمال إنشاء اتصال بين نظام الأرض بالذكاء الاصطناعي والشكل الفضائي للذكاء الاصطناعي في المستقبل القريب. يبدو استخدام الذكاء الاصطناعي في البحث عن البصمات التقنية الغريبة ، وكذلك المساعدة في تحليل البيانات الضخمة والتعرف على الأنماط ، واعدًا ، على الرغم من أنه ليس من المؤكد على الإطلاق أن الذكاء الاصطناعي سيكون خاليًا من التحيزات الإدراكية النموذجية للبشر.
الغلاف الجوي
يعد تلوث الغلاف الجوي أحد أكثر الطرق الاصطناعية وضوحًا لتغيير السمات المرصودة للأرض من قبل البشر. لذا ، سواء كانت هذه العناصر الاصطناعية في الغلاف الجوي تم إنشاؤها كمنتجات ثانوية غير مرغوب فيها للصناعة أو شكل متعمد للهندسة الجيولوجية ، فإن اكتشاف وجود الحياة من هذه العلاقات يمكن أن يكون أحد أقوى العلامات التقنية التي لا لبس فيها.
الهيكلي
الهياكل الاصطناعية العملاقة. ليس من الضروري أن تكون كرات دايسون تحيط مباشرة بالنجم الأم. يمكن أن تكون أيضًا هياكل أصغر من القارات ، مثل الهياكل الكهروضوئية شديدة الانعكاس أو عالية الامتصاص (مولدات الطاقة) الموجودة فوق السطح أو في الفضاء المحيط بالكوكب فوق السحب.
الجزيرة دافئة. يعتمد وجودها على افتراض أن الحضارات المتطورة بشكل كافٍ تتعامل بنشاط مع الحرارة المهدرة.
إضاءة اصطناعية. مع تطور تقنيات المراقبة ، يجب العثور على مصادر الضوء الاصطناعي على الجانب الليلي من الكواكب الخارجية.
على نطاق كوكبي
تبديد الطاقة. بالنسبة للبصمات الحيوية ، تم تطوير نماذج للطاقة المنبعثة من عمليات الحياة على الكواكب الخارجية. عندما يكون هناك دليل على وجود أي تقنية ، فإن إنشاء مثل هذه النماذج بناءً على حضارتنا الخاصة أمر ممكن ، على الرغم من أنه قد يكون غير موثوق به.
استقرار المناخ أو عدم استقراره. يمكن أن ترتبط التوقيعات التقنية القوية بالاستقرار ، في حالة عدم وجود شروط مسبقة له ، أو بعدم الاستقرار.
الهندسة الجيولوجية. يعتقد العلماء أن حضارة متقدمة قد ترغب في خلق ظروف مشابهة لتلك التي تعرفها في عالمها الأصلي ، على كواكبها المتوسعة. يمكن أن تكون إحدى البصمات التقنية المحتملة ، على سبيل المثال ، اكتشاف عدة كواكب في نظام واحد بمناخ مشابه بشكل مثير للريبة.
كيف تتعرف على الحياة؟
الدراسات الثقافية الحديثة ، أي الأدبية والسينمائية ، جاءت الأفكار المتعلقة بمظهر الأجانب بشكل أساسي من شخص واحد فقط - هربرت جورج ويلز. بالعودة إلى القرن التاسع عشر ، في مقال بعنوان "رجل المليون في العام" ، توقع أنه بعد مليون عام ، في عام 1895 ، في روايته The Time Machine ، ابتكر مفهوم التطور المستقبلي للإنسان. قدم الكاتب النموذج الأولي للأجانب في The War of the Worlds (1898) ، وطور مفهومه عن السيلينايت على صفحات رواية The First Men in the Moon (1901).
ومع ذلك ، يعتقد العديد من علماء الأحياء الفلكية أن معظم الحياة التي سنجدها خارج الأرض ستكون موجودة الكائنات الحية وحيدة الخلية. إنهم يستنتجون ذلك من قسوة معظم العوالم التي وجدناها حتى الآن في ما يسمى بالموائل ، وحقيقة أن الحياة على الأرض كانت موجودة في حالة أحادية الخلية لحوالي 3 مليارات سنة قبل أن تتطور إلى أشكال متعددة الخلايا.
قد تكون المجرة بالفعل تعج بالحياة ، ولكن ربما تكون في الغالب بأحجام صغيرة.
في خريف عام 2017 ، نشر علماء من جامعة أكسفورد في المملكة المتحدة مقالًا بعنوان "داروين الأجانب" في المجلة الدولية لعلم الأحياء الفلكي. في ذلك ، جادلوا بأن جميع أشكال الحياة الفضائية المحتملة تخضع لنفس قوانين الانتقاء الطبيعي الأساسية مثلنا.
يقول سام ليفين من قسم علم الحيوان في أكسفورد: "في مجرتنا وحدها ، يحتمل وجود مئات الآلاف من الكواكب الصالحة للسكن". "لكن لدينا مثالًا حقيقيًا واحدًا للحياة ، يمكننا على أساسه أن نجعل رؤانا وتوقعاتنا - تلك من الأرض."
يقول ليفين وفريقه إنه أمر رائع للتنبؤ بما قد تكون عليه الحياة على الكواكب الأخرى. نظرية التطور. يجب عليه بالتأكيد أن يتطور تدريجياً لكي يصبح أقوى بمرور الوقت في مواجهة التحديات المختلفة.
يقول المقال: "بدون الانتقاء الطبيعي ، لن تكتسب الحياة الوظائف التي تحتاجها للبقاء على قيد الحياة ، مثل التمثيل الغذائي ، والقدرة على الحركة أو امتلاك أعضاء حسية". "لن تكون قادرة على التكيف مع بيئتها ، والتطور في هذه العملية إلى شيء معقد ، ملحوظ ومثير للاهتمام."
أينما يحدث هذا ، ستواجه الحياة دائمًا نفس التحديات ، من إيجاد طريقة للاستفادة الفعالة من حرارة الشمس إلى الاضطرار إلى معالجة الأشياء في بيئتها.
يقول باحثو أكسفورد إنه كانت هناك محاولات جادة في الماضي لاستقراء عالمنا الخاص والمعرفة البشرية بالكيمياء والجيولوجيا والفيزياء لحياة فضائية مفترضة.
يقول ليفين. -.
ذهب باحثو أكسفورد إلى حد ابتكار العديد من الأمثلة الافتراضية الخاصة بهم. أشكال الحياة خارج كوكب الأرض (9).
9 أجانب مرئيون من جامعة أكسفورد
يشرح ليفين. -
تدور معظم الكواكب الصالحة للحياة من الناحية النظرية والمعروفة لنا اليوم حول الأقزام الحمراء. يتم حظرهم بواسطة المد والجزر ، أي أن جانبًا يواجه باستمرار نجمًا دافئًا ، والجانب الآخر يواجه الفضاء الخارجي.
يقول الأستاذ. Graziella Caprelli من جامعة جنوب أستراليا.
بناءً على هذه النظرية ، ابتكر الفنانون الأستراليون صورًا رائعة لمخلوقات افتراضية تعيش في عالم يدور حول قزم أحمر (10).
10. تصور كائن افتراضي على كوكب يدور حول قزم أحمر.
الأفكار والافتراضات التي وصفت أن الحياة سوف تستند إلى الكربون أو السيليكون ، وهو أمر شائع في الكون ، وعلى المبادئ العالمية للتطور ، ومع ذلك ، قد تتعارض مع مركزية الإنسان لدينا وعدم القدرة على تمييز "الآخر". وقد وصفها ستانيسلاف ليم بشكل مثير للاهتمام في فيلمه "فشل" ، الذي تنظر شخصياته إلى كائنات فضائية ، ولكن بعد مرور بعض الوقت فقط أدركوا أنهم كائنات فضائية. لإثبات الضعف البشري في التعرف على شيء مثير للدهشة وببساطة "أجنبي" ، أجرى علماء إسبان مؤخرًا تجربة مستوحاة من دراسة نفسية شهيرة عام 1999.
تذكر أنه في النسخة الأصلية ، طلب العلماء من المشاركين إكمال مهمة أثناء مشاهدة مشهد فيه شيء مثير للدهشة - مثل رجل يرتدي زي الغوريلا - مهمة (مثل حساب عدد التمريرات في لعبة كرة السلة). . اتضح أن الغالبية العظمى من المراقبين المهتمين بأنشطتهم ... لم يلاحظوا الغوريلا.
هذه المرة ، طلب باحثون من جامعة قادس من 137 مشاركًا مسح الصور الجوية للصور بين الكواكب والعثور على الهياكل التي بنتها كائنات واعية تبدو غير طبيعية. في إحدى الصور ، قام الباحثون بتضمين صورة صغيرة لرجل متنكر في زي غوريلا. فقط 45 من 137 مشاركًا ، أو 32,8٪ من المشاركين ، لاحظوا الغوريلا ، على الرغم من أنها كانت "غريبة" التي رأوها بوضوح أمام أعينهم.
ومع ذلك ، بينما يظل تمثيل الغريب والتعرف عليه مهمة صعبة بالنسبة لنا نحن البشر ، فإن الاعتقاد بأن "إنهم هنا" قديم قدم الحضارة والثقافة.
قبل أكثر من 2500 عام ، اعتقد الفيلسوف أناكساغوراس أن الحياة موجودة في عوالم عديدة بفضل "البذور" التي وزعتها في جميع أنحاء الكون. بعد حوالي مائة عام ، لاحظ أبيقور أن الأرض قد تكون مجرد واحدة من العديد من العوالم المأهولة ، وبعد خمسة قرون ، اقترح مفكر يوناني آخر ، بلوتارخ ، أن القمر ربما كان مأهولًا بكائنات فضائية.
كما ترى ، فإن فكرة الحياة خارج كوكب الأرض ليست بدعة حديثة. اليوم ، ومع ذلك ، لدينا بالفعل أماكن مثيرة للاهتمام للبحث عنها ، بالإضافة إلى تقنيات بحث مثيرة للاهتمام بشكل متزايد ، واستعداد متزايد للعثور على شيء مختلف تمامًا عما نعرفه بالفعل.
ومع ذلك ، هناك تفاصيل صغيرة.
حتى لو تمكنا من العثور على آثار لا يمكن إنكارها للحياة في مكان ما ، ألا تشعر قلوبنا بتحسن لعدم قدرتنا على الوصول بسرعة إلى هذا المكان؟
ظروف معيشية مثالية
كوكب في المحيط البيئي / المنطقة الاقتصادية / منطقة صالحة للسكن,
أي في منطقة حول النجم تشبه في شكلها طبقة كروية. ضمن هذه المنطقة ، قد توجد ظروف فيزيائية وكيميائية تضمن ظهور الكائنات الحية والحفاظ عليها وتطورها. يعتبر وجود الماء السائل هو الأهم. تُعرف الظروف المثالية حول النجم أيضًا باسم "منطقة Goldilocks" - من إحدى قصص الأطفال الخيالية المعروفة في العالم الأنجلو ساكسوني.
كتلة كافية من الكوكب. حالة من شيء مشابه لكمية الطاقة. لا يمكن أن تكون الكتلة كبيرة جدًا ، لأن الجاذبية القوية لا تناسبك. ومع ذلك ، فإن القليل جدًا لن يحافظ على الغلاف الجوي ، الذي يعد وجوده ، من وجهة نظرنا ، شرطًا ضروريًا للحياة.
الغلاف الجوي + تأثير الاحتباس الحراري. هذه عناصر أخرى تأخذ في الاعتبار نظرتنا الحالية للحياة. ترتفع درجة حرارة الغلاف الجوي عندما تتفاعل غازات الغلاف الجوي مع إشعاع النجم. للحياة كما نعرفها ، تخزين الطاقة الحرارية في الغلاف الجوي له أهمية كبيرة. والأسوأ من ذلك ، إذا كان تأثير الاحتباس الحراري قويًا جدًا. لكي تكون "على حق" ، تحتاج إلى شروط منطقة "Goldilocks".
مجال مغناطيسي. إنه يحمي الكوكب من الإشعاع المؤين القاسي لأقرب نجم.
