BELLEVUE, Wash. - Hvis livet udviklede sig på andre planeter, som det gjorde på Jorden, kan udlændinge zoome rundt i køretøjer, der spænder forurening ud i rummet. Eller de kunne have haft deres helt egen Edison - og en planet tæppet i kunstigt lys.
En gruppe astronomer søger efter disse mærkelige signaler fra fjerne exoplaneter, eller hvad der kaldes "technosignaturer", fordi de muligvis peger på eksistensen af intelligente civilisationer andetsteds i kosmos. Udtrykket "teknosignatur" er en relativt ny, først opfundet i 2007 af astronom Jill Tarter, som på det tidspunkt var direktør for Center for SETI Research.
Men allerede inden termen blev født, har astronomer søgt efter teknosignaturer, hvor den mest populære er radiotransmissioner. Praktisk set betød det ofte at lede efter noget mærkeligt - en afvigelse i dataene, der kunne indikere tilstedeværelsen af noget unaturligt - som en planet, der er lidt for lys. Historisk set blev denne søgning ikke taget alvorligt. Nu siger forskere, at de måske har et reelt skud på at finde sådanne signaler - så længe de ser efter de rigtige ting på de rigtige steder.
Hvordan ser sådanne teknosignaturer ud? F.eks. Ved scanning af fjerne exoplaneter kan dataanomalier såsom en usædvanlig atmosfærisk makeup være en ledetråd til "kompleks livsteknologi i dets miljø", sagde Joseph Lazio, en astronom ved NASAs Jet Propulsion Laboratory, under et foredrag på Astrobiology Science Conference på 26. juni. Men forskere skal være forsigtige; det samme signal "kunne bare være en planet dækket af damskum, der producerer ilt," sagde Lazio.
En anden mulig teknosignatur er en ultrahurtig blinking af en stjerne. "Hvis du ser en stjerne, siger at blinke hurtigere og hurtigere end et mikrosekund, er det naturligvis ikke et naturligt fænomen," sagde han. Hvad mere er, næsten enhver rimelig avanceret civilisation kunne skabe en sådan underskrift.
”Det er egentlig ikke så svært, vi kan gøre det i dag på en laboratoriebænk,” sagde Lazio. Mennesker har skabt lasere, for eksempel, der frigiver fotoner billioner gange gange i sekundet, tilføjede han.
Radiobølger, der stråler gennem rummet ved en bestemt frekvens, kan også være en ledetråd til intelligente fremmede civilisationer. Naturlige kilder producerer typisk ikke radiobølger inden for et meget smalt frekvensområde, sagde Lazio. Og alligevel, "det er virkelig let for os at gøre det" kunstigt, sagde Lazio. Så hvis vi kan gøre det ... kunne E.T. ikke?
Søgning efter liv i kosmos har historisk set fokuseret på at finde biosignaturer eller biologiske signaler, såsom ilt, der er tilbage, når levende væsener trækker vejret. I dag har vi mange måder at registrere biosignaturer.
Tilsvarende er der flere hovedklasser af teknosignaturer: kemiske underskrifter såsom atmosfærisk forurening; megastrukturer, der reflekterer, absorberer eller blokerer lys fra en planetes værtstjerne; "selvlysende" signaler, såsom kunstig belysning, radio- eller laserkommunikation; og spildvarme, som er "et uundgåeligt resultat af enhver form for aktivitet," sagde Svetlana Berdyugina, direktøren for Kiepenheuer-instituttet for solfysik i Freiburg, Tyskland, under foredraget. (Affaldsvarme produceres af maskiner eller andre processer, der bruger energi).
Berdyugina og hendes team leder efter optiske signaler. Når en planet bevæger sig rundt om sin egen stjerne, ændres lyset, der reflekteres af planeten, afhængigt af hvor planeten er i sin rotation og i sin bane. Når man sætter sammen signaler produceret af det reflekterede lys over tid, kan forskere skabe det, der kaldes en lyskurve. Det kan igen give et glimt af planetoverfladen - og eventuelle usædvanlige træk der, sagde Berdyugina. For eksempel vil en gigantisk megastruktur reflektere lys på en meget anden måde end for eksempel et tomt felt.
Berdyugina og hendes team har tidligere brugt denne teknik til at løse geografiske træk, såsom bjerge og kratere, på planeter og måner i vores eget solsystem samt på simulerede exoplaneter. Nu arbejder de på at forstå, om denne teknik kunne afsløre underlige former og kunstig belysning på en planetens overflade.
Der er også andre programmer, der søger efter lyssignal, såsom et 10-årigt initiativ fra Search for Extraterrestrial Intelligence (SETI), kaldet Breakthrough Listen. Dette team undersøger tusinder af stjerner for ikke kun optiske signaler, men også radiosignaler.
Mens astronomer kunne drømme om en næsten uendelig liste over potentielle teknosignaturer, er det kun en håndfuld værd at kigge efter.
"Spillet er at prøve at finde ud af noget, der er kunstigt, men det er også muligt at registrere," fortalte Thomas Beatty, en assisterende astronom ved Steward Observatory på University of Arizona, til Live Science. "Jeg tror, vi er tættere, end mange mennesker forestiller sig."
En mulighed? Myriad nattelys, der oplyser overfladen i en fjern verden, sagde Beatty under et foredrag på konferencen. Og et foreslået, rumbaseret teleskop kaldet den store UV-optiske infrarøde landmåler (LUVOIR) kunne være et perfekt værktøj til at jage efter dem. Hvis det bliver bygget, bruger LUVOIR sit spejl på 8 til 16 meter til at scanne eksoplaneter og måle gasser i deres atmosfære. Men det samme teleskop kunne også indirekte detektere technosignaturer, tilføjede han.
På det punkt, hvor du muligvis kunne registrere - virkelig stærkt detektere - iltniveauer i en atmosfære, skulle du også være i stand til at registrere bylys, sagde han. Naturligvis vil iltniveauer blive detekteret på et "udsøgt" præcisionsniveau, og til sammenligning er lysforurening fra byer ikke let at finde.
Eksisterende landbaserede teleskoper, såsom det ekstremt store teleskop eller det gigantiske magellan-teleskop, kan også være i stand til at registrere bylys på fremmede planeter, sagde han. I modsætning til LUVOIR ville disse jordbundne værktøjer imidlertid blive hæmmet noget af vores egen atmosfære. Så bylys skulle være virkelig stærkt - en exoplanet skulle have 10 eller 20 gange så mange byer som Jorden gør. De tætpakkede planeter skulle være "som en fremtidig jord fra år 2200", for at vi kan finde dem, sagde han.
Søgningen efter technosignaturer behøver heller ikke at bryde banken. "I nogle tilfælde er det kun en marginale omkostning," sagde Lazio. Det skyldes, at teknosignaturer muligvis er skjult i data, vi allerede har; alt hvad vi skal gøre er at finde dem. Og teknosignaturer (som bylys) og biosignaturer (som bylys) kunne påvises samtidig, sagde Berdyugina.
Men ikke alle er overbeviste om, at søgningen viser noget.
I modsætning til biosignaturer kan fremmede technosignaturer være for svage, sagde Gustavo Cruz Diaz, en postdoktor ved NASA Ames Research Center, der deltog i forhandlingerne, men ikke var involveret i forskningen. "Hvis udenjordisk liv ser på os, vil de ikke finde en teknosignatur," fortalte han Live Science efter foredraget. Selvom vi tror, at vi har en avanceret civilisation, fra en fjern aborre i rummet, har vi simpelthen ikke ændret vores planet nok til at blive opdaget - i det mindste med vores eksisterende teknologi. ”Du skal dække hele Jorden med byer for at vide, at der er noget der,” sagde Cruz Diaz.
Hvad mere er, teknologi ændrer sig konstant, og derfor søger vi muligvis efter de forkerte ting på det forkerte tidspunkt, sagde Andrew Mattioda, forskningsforsker ved NASA Ames Research Center i Mountain View, Californien, der også deltog i foredraget. At prøve at bruge signaler fra teknologi "til at identificere en anden civilisation er som at prøve at ramme et bevægende mål," sagde han. "Du ved ikke, hvad teknologi bliver."
Jordbundne forskere er også begrænset af, hvad vi ved. Jagt udlændinge med teknosignaturer kan være som at søge efter manglende nøgler under en gadelampe, fordi det er det eneste sted, vi kan se, sagde Beatty.
Alligevel kan vi kun jage efter det, vi kan forestille os at være derude, foreslog han. Som Shakespeare skriver: "Der er flere ting i himmel og jord, Horatio, end der er drømt om i din filosofi." Men vi skal have et udgangspunkt, og derfor er det fornuftige, det logiske udgangspunkt, at kigge efter noget som Jorden, ”tilføjede Beatty.
Historisk set har søgningen efter teknosignaturer været meget mindre populær end jakten på biosignaturer, især med hensyn til finansiering, sagde Lazio. Beatrys sagde heller ikke, at andre astronomer altid er blevet taget alvorligt. Men det ændrer sig nu, i vid udstrækning, fordi "vi er blevet meget gode til at måle eksoplanet-atmosfærer" og små signaler omkring eksoplaneter, sagde Beatty.
Så det er muligt, at når vores ydmyge Earthling-teknologi forbedres, kan jakten på technosignature vinde mere respekt. Når alt kommer til alt var søgning efter liv på andre verdener "plejede at være noget, der syntes meget pie på himlen," sagde han. "Mens der nu er noget, vi seriøst tænker på i dag."
