Czy kosmiczny Teleskop Jamesa Webba może wykryć obce cywilizacje?

Jednym z najważniejszych pytań w naszej drodze poza rok 3000, jest to czy jesteśmy sami... w naszej galaktyce... w całym kosmosie? Czy gdzieś indziej istniej życie? Istnieją inne cywilizacje podobne do naszej?

Obca planeta, wizja artystyczna. Duże w nowym oknie >>

W ostatnim czasie zyskaliśmy potężne nowe urządzenie, które może pozwolić nam odpowiedzieć na te pytania. To Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba wystrzelony w grudniu 2021 roku, jego budowa trwała przeszło 20 lat, pochłonęła 10 miliardów dolarów, teleskop będzie obserwował wszechświat w podczerwieni. Obecnie (marzec 2022 roku) trwa kalibracja urządzenia, które orbituje w punkcie L2, bardzo daleko od Ziemi. Kalibracja powinna się zakończyć w przeciągu kilku najbliższych miesięcy, jeśli wszystko pójdzie zgodnie z planem, po tym czasie teleskop rozpocznie swoją misję naukową.

Jedną z kuszących możliwości oferowanych przez JWST (James Webb Space Telescope), której Hubble (do tej pory najpoteżniejszy teleskop którym dysponowaliśmy) nie miał, jest możliwość bezpośredniego obrazowania planet krążących wokół odległych gwiazd i być może, tylko być może, wykrycia oznak życia.

Możliwość zdalnego wykrywania biosygnatur (oznak życia w atmosferze) jest w ostatnich latach gorącym tematem w środowisku astronomicznym. Eksperci od "teledetekcji" zaproponowali ostatnio, że życie roślinne, które wykorzystuje fotosyntezę do pozyskiwania energii, można wykryć w podczerwieni, ponieważ chlorofil pochłania światło widzialne, ale jest jasno widoczny w podczerwieni i da planetom pokrytym listowiem wyraźną „czerwoną krawędź”. Jednopikselowe zdjęcie odległej planety może zawierać wystarczającą ilość informacji, aby powiedzieć nam, czy istnieje tam życie biologiczne, na podstawie informacji przechowywanych w długościach fal światła docierających do obiektywu teleskopu.

Ale co z inteligentnym życiem? Czy JWST może wykryć cywilizacje podobne do naszej? Jak byśmy ich szukali? Najlepsze odpowiedzi wynikają ze zrozumienia, jak z kosmosu wygląda obecność ludzkości na Ziemi. W nocy wydzielamy ciepło odpadowe (z przemysłu, domów itp.) oraz sztuczne światło, ale co być może najważniejsze, produkujemy chemikalia, które wypełniają naszą atmosferę związkami, które w innym przypadku nie byłyby obecne. Te sztuczne składniki atmosfery mogą być tym, co zdradzi nas odległemu obcemu gatunkowi, skanującemu galaktykę własnym potężnym teleskopem.

Niedawny artykuł — dostępny w wersji wstępnej na ArXiv — zbadał możliwość wykorzystania JWST do wyszukiwania zanieczyszczeń przemysłowych w atmosferach egzoplanet. W artykule skupiono się w szczególności na chlorofluorowęglowodorach (CFC), które na Ziemi są produkowane przemysłowo jako czynniki chłodnicze i środki czyszczące. CFC niesławnie stworzyły ogromną dziurę w warstwie ozonowej Ziemi w latach 80., zanim międzynarodowy zakaz ich stosowania w 1987 r. pomógł obniżyć poziom CFC z powrotem do mniej szkodliwych poziomów. Te „potężne czynniki cieplarniane z długimi czasami przebywania w atmosferze”, jeśli zostaną znalezione w innych częściach galaktyki, są prawie pewne, że są wynikiem cywilizacji zdolnej do szalejącej industrializacji.

Film o budowie JWST, celu misji, przebiegu operacji umieszczenia na orbicie.
Oficjalny kanały JWST na YouTube

Istnieją pewne ograniczenia możliwości wyszukiwania CFC przez JWST. Jeśli gwiazda planety jest zbyt jasna, zagłuszy sygnał. Teleskop odniesie zatem największy sukces, jeśli spojrzy na gwiazdy klasy M, które są słabymi, długowiecznymi czerwonymi karłami. Pobliskim przykładem jest TRAPPIST-1, czerwony karzeł oddalony o 40 lat świetlnych, z kilkoma planetami wielkości Ziemi krążącymi w jego strefie nadającej się do zamieszkania. JWST byłby w stanie zobaczyć CFC na planetach TRAPPIST-1, ponieważ słaba gwiazda nie zagłuszy sygnatury CFC w taki sam sposób, jak jasna gwiazda, taka jak nasze Słońce (gwiazda typu G).

I odwrotnie, teleskop podobny do JWST blisko TRAPPIST-1 nie byłby w stanie zobaczyć ziemskich CFC: nasze Słońce jest po prostu zbyt jasne.

Niestety, gwiazdy klasy M zwykle nie sprzyjają życiu, ponieważ gdy są młode, są niestabilne, wysyłając potężne rozbłyski słoneczne, które mogą po prostu wytępić wszelkie formujące się życie na pobliskich planetach. Jednak z wiekiem mają tendencję do uspokajania się, więc nie jest to niemożliwe. To po prostu oznacza, że powinniśmy nieco złagodzić nasze oczekiwania.

Jak podsumowuje artykuł, „po uruchomieniu JWST ludzkość może być bardzo blisko ważnego kamienia milowego w SETI [The Search for Extra-Terrestrial Intelligence], w którym jesteśmy w stanie wykryć z pobliskich gwiazd nie tylko potężne, celowe, przejściowe i wysoce kierunkowe transmisje, takie jak nasze (takie jak Przesłanie z Arecibo), ale spójne, pasywne technosygnatury o tej samej sile, co nasze."

Źródło: Phys.org - Webb Telescope might be able to detect other civilizations by their air pollution.