Folk er alltid bekymret for at fremmede sivilisasjoner vil oppdage sendingene fra våre gamle radioprogrammer og TV-sendinger, og sende inn invasjonsflåten. Men realiteten er at livet i seg selv har kringkastet eksistensen av liv på jorden i 500 millioner år.
Skyld det på plantene.
I tillegg til å fylle atmosfæren med oksygen, avgir planter en veldig spesifikk bølgelengde som er synlig i infrarød stråling. Det er den typen signal som andre sivilisasjoner kan søke etter når de skanner galaksen.
Det er det vi også skal se etter.
Men ikke bare klandre plantene. Andre livsformer har gitt fra seg signaler også, signaler vi kan søke etter når vi oppdager nye eksoplaneter og lurer på om de har liv der.
NASAs Galileo-romfartøy ble lansert 18. oktober 1989. Dens oppgave var selvfølgelig å fly ut til Jupiter og gå i bane, og studere planeten og månene i årevis.
Dessverre hadde ikke NASA den tunge løftet øvre etappe raketten de håpet på å bruke for å sende romfartøyet direkte til Jupiter. I stedet planla de ut en serie smarte flyby-manøvrer som skulle gi romskipet den hastigheten den trengte for å komme seg ut til Jupiter.
Først fløy den forbi Venus 10. februar 1990, deretter Jorden 8. desember, og deretter Jorden igjen nøyaktig to år senere.
Da Galileo passerte Jorden, tok den bilder av Jorden og månen, og viste planeten vår fra et unikt utsiktspunkt.
Carl Sagan så på bildene og dataene som kom tilbake fra Galileo og erklærte at romskipet hadde funnet "bevis på rikelig gassformig oksygen, et vidt distribuert overflatepigment med en skarp absorpsjonskant i den røde delen av det synlige spekteret og atmosfærisk metan i ekstrem termodynamisk ulikevekt”
Med andre ord, Galileo hadde oppdaget livet på jorden.
Faktisk, når NASAs OSIRIS-REx-oppdrag tok en lignende flyby, utførte forskere med oppdraget eksperimentet igjen, denne gangen og la merke til at atmosfæren på jorden inneholdt nivåer av metan, oksygen og ozon som var mye høyere enn hva du kan forvente av en død verden.
Nok en gang oppdaget astronomer at det er liv på jorden.
De fant også at nivåene av karbondioksid i 2017 var 14% høyere, samt 12% mer metan fra da Galileo gjorde de samme observasjonene 30 år tidligere.
Kan vi bruke denne teknikken for å finne liv på andre verdener?
I en fersk tidsskriftsartikkel med tittelen “Expanding the Timeline for Earth's Photosynthetic Red Edge Biosignature”, forsker Jack T. O'Malley-James og Lisa Kaltenegger hvordan jorden ville sett ut i forskjellige tidsepoker i historien de siste milliarder årene . Og hva slags signaler de vil gi fra seg, detekterbare med teleskopene våre.
Besøk nesten ethvert sted på jorden, så ser du planter overalt. Trær, jungler, gress, til og med havene, er fylt med planter.
Og i løpet av de siste 500 millioner årene har klorofyll vært overalt, noe som gir planter sin grønne farge, og det er fordi de reflekterer mye lys på 500 nanometer.
Det er mange ting som kan se grønt ut i synlige bølgelengder. Men planter reflekterer sterkt i det infrarøde spekteret, mellom omtrent 700 og 750 nm bølgelengde. Som, en størrelsesorden mer reflekterende enn noen annen del av spekteret.
Se på jorden i denne spesifikke bølgelengden, og se den sviende bort. Det er den røde kanten.
Men ifølge dette nye papiret vil ikke bare planter gi fra seg et åpenbart signal. Forskerne modellerte livet på jorden bakover i tid på forskjellige tidsepoker for å simulere hvordan planeten vår ville se ut for fjerne observatører.
Før planter tok tak, var de mest vellykkede livsformene lav, et symbiotisk partnerskap mellom fotosyntetiske bakterier og sopp. Et landskap av lav ser salviefarge til myntgrønt. Denne lavdekningen ville også ha skapt en fotosyntetisk signatur med rød kant, som var tydelig forskjellig fra en planet dekket av planter.
For mellom 500 millioner år og 1,2 milliarder år siden ville jorden blitt sendt i signalet om lav.
Før det ville cyanobakterier, som algene som dekker dammer, vært dominerende og dekket deler av planeten. Og nok en gang ville dette også generert sitt eget røde kantsignal.
Fra 1,2 til 2 milliarder år siden sendte jorden cyanobakterier.
Hva om fremmede verdener ikke har planter på seg? Andre livsformer genererer en rød kant også. I følge forskerne reflekterer noen typer koraller enda mer i det infrarøde. De er ikke utbredt her på jorden, men kanskje de kan dominere en fremmed verden.
Selv noen dyr, som havslugger, har en rødkantøkning på 35%. Se for deg en planet med havslugger.
Vi trenger å være forsiktige, men det er noen mineraler som kan gi fra seg en falsk positiv. For eksempel kan en helt død planet med utsatte bergarter som inneholder kvikksølvsulfid etterligne den røde kanten.
Så nå vet vi at klorofyll eller et lignende kjemikalie kan være en klar indikasjon på livet på en ekstrasolar planet, hvilke teleskoper er det i verkene for å faktisk observere dem? Når vil vi faktisk kunne observere en planet og vite om det er fremmede planter som vokser der.
Våre metoder for å oppdage planeter akkurat nå bruker metoden for radial hastighet, der bølgelengden til lys fra en stjerne er rød og blåskiftet når planetene håner den rundt med tyngdekraften.
Dette forteller oss planetenes masse, men viser ikke hva de er laget av.
Transittmetoden måler mengden lys som er blokkert når en planet går direkte mellom oss og en stjerne. Ved å måle mengden stjernelys som er nedtonet, kan astronomer estimere størrelsen på planeten.
På bare de siste årene har astronomer utviklet en teknikk for å analysere lyset som kommer fra planeten selv. De måler det kjemiske spekteret av lys som kommer fra stjernen og planeten sammen, og skiller deretter det som nettopp kommer fra planeten.
Ved hjelp av denne teknikken har astronomer funnet brutalt varme planeter med skyer som inneholder jern og stein. Som vanlig begynner astronomer å oppdage ekstreme verdener, og deretter avgrense teknikkene sine etter hvert som de får bedre verktøy.
Men den mest produktive metoden vil være den direkte bildemetoden. Med dette bruker et jord- eller rombasert teleskop en koronograf for å blokkere lyset fra stjernen, slik at bare lyset fra planeten kan observeres.
Ved hjelp av denne teknikken kunne et kraftig teleskop analysere lyset fra bare en atmosfære av en planet. Vi har gjort en hel episode om denne teknikken, men ESAs ARIEL-oppdrag, som skal lanseres i 2028, vil være et av de første instrumentene som er dedikert til å skanne atmosfærene fra andre verdener.
Jordbaserte superobservatorier som Magellan-teleskopet og det europeiske ekstremt store teleskopet vil også kunne observere eksoplanettatmosfærer fra bakken også. De kommer på nettet i løpet av det neste halve tiåret, så det vil ikke være for lenge å vente.
En siste ide, er veldig kul, ved å bruke et slags reflektert lys kalt planetshine. Når månen er i en veldig tynn halvmåne, blir bare en liten skive av månen opplyst av solen. Resten blir belyst av reflektert lys fra jorden. Vi kaller dette Earthshine.
Ved å observere bare det reflekterte lyset på månen, kunne astronomer faktisk lære enormt mye om jorden. Endringer i lysstyrke kan gjøre det mulig for astronomer å kartlegge kontinentene på jorden og finne ut størrelsen på planetens hav. De kunne se værmønstre, og når årstidene endret seg, ville snødekket nær polene endre mengden lys som reflekteres fra månen.
Og den reflekterte infrarøde strålingen kan vise tilstedeværelsen av planteliv på jorden, takket være den reflekterte røde kanten.
Når forskere foreslår å sende et signal ut i verdensrommet, for å informere utenomjordiske sivilisasjoner om at vi er her, ikke bekymre deg for en fremmed invasjon. Alle romvesener som er nær nok til å motta signalene vet allerede at vi er her. Våre planter, lav og bakterier ga oss opp for millioner og til og med for milliarder av år siden.
Men ta trøst, når våre nye teleskoper kommer på nettet, vil plantene deres forråde dem også.
