Orang selalu bimbang bahawa peradaban asing akan mengesan penghantaran dari rancangan radio lama dan siaran televisyen kita, dan menghantar armada pencerobohan. Tetapi kenyataannya adalah bahawa kehidupan itu sendiri telah menyiarkan keberadaan kehidupan di Bumi selama 500 juta tahun.
Menyalahkan tanaman.
Selain mengisi atmosfer dengan oksigen, tanaman mengeluarkan panjang gelombang yang sangat spesifik yang dapat dilihat pada sinaran inframerah. Ini adalah jenis isyarat yang dapat dicari oleh peradaban lain semasa mereka mengimbas galaksi.
Itulah yang akan kita cari juga.
Tetapi jangan hanya menyalahkan tanaman. Bentuk kehidupan lain juga memberikan isyarat, isyarat yang dapat kita cari ketika kita menemui eksoplanet baru dan bertanya-tanya apakah mereka mempunyai kehidupan di sana.
Kapal angkasa Galileo NASA dilancarkan pada 18 Oktober 1989. Tentu saja misinya adalah terbang ke Musytari dan pergi ke orbit, mempelajari planet dan bulannya selama bertahun-tahun.
Malangnya, NASA tidak memiliki roket tahap atas yang berat yang mereka harapkan dapat digunakan untuk menghantar kapal angkasa itu terus ke Musytari. Sebagai gantinya, mereka merencanakan satu siri manuver terbang dengan pintar yang akan memberikan kelajuan yang diperlukan kapal angkasa untuk keluar ke Musytari.
Mula-mula terbang melewati Venus pada 10 Februari 1990, kemudian Bumi pada 8 Disember, dan kemudian Bumi kembali tepat dua tahun kemudian.
Ketika Galileo melewati Bumi, ia mengambil gambar Bumi dan Bulan, menunjukkan planet kita dari sudut pandang yang unik.
Carl Sagan melihat gambar dan data yang kembali dari Galileo dan menyatakan bahawa kapal angkasa telah menemui "bukti oksigen gas berlimpah, pigmen permukaan yang tersebar luas dengan kelebihan penyerapan tajam di bahagian merah spektrum yang dapat dilihat dan metana atmosfera dalam termodinamik yang ekstrem ketidakseimbangan "
Dengan kata lain, Galileo telah menemui kehidupan di Bumi.
Sebenarnya, ketika misi OSIRIS-REx NASA menggunakan pesawat terbang yang serupa, para penyelidik dengan misi itu melakukan eksperimen sekali lagi, kali ini dengan memperhatikan bahawa atmosfer Bumi mengandungi tahap metana, oksigen, dan ozon yang jauh lebih tinggi daripada yang anda harapkan dari dunia yang mati.
Sekali lagi, ahli astronomi mendapati bahawa ada kehidupan di Bumi.
Mereka juga mendapati tahap karbon dioksida pada tahun 2017 14% lebih tinggi, serta 12% lebih banyak metana dari ketika Galileo membuat pemerhatian yang sama 30 tahun sebelumnya.
Bolehkah kita menggunakan teknik ini untuk mencari kehidupan di dunia lain?
Dalam artikel jurnal baru-baru ini yang berjudul "Memperluas Garis Waktu untuk Biosignature Red Edge Fotosintetik Bumi", penyelidik Jack T. O'Malley-James dan Lisa Kaltenegger meneroka bagaimana rupa Bumi dalam era yang berbeza dalam sejarahnya selama berbilion tahun yang lalu . Dan jenis isyarat apa yang akan mereka keluarkan, dapat dikesan oleh teleskop kami.
Lawati hampir semua tempat di Bumi dan anda akan melihat tumbuh-tumbuhan di mana sahaja. Pokok, hutan, rumput, bahkan lautan dipenuhi dengan tumbuh-tumbuhan.
Dan sejak 500 juta tahun kebelakangan ini, klorofil ada di mana-mana, memberi tanaman warna hijau mereka, kerana mereka memantulkan banyak cahaya pada 500 nanometer.
Terdapat banyak perkara yang boleh kelihatan hijau pada panjang gelombang yang kelihatan. Tetapi tumbuhan sangat reflektif dalam spektrum inframerah, antara kira-kira 700 hingga 750 nm panjang gelombang. Seperti, susunan magnitud lebih mencerminkan daripada bahagian spektrum lain.
Lihatlah Bumi dengan panjang gelombang yang sangat spesifik ini, dan lihatlah ia terbakar. Itulah tepi merah.
Tetapi menurut makalah baru ini, bukan sahaja tanaman akan mengeluarkan isyarat yang jelas. Para penyelidik memodelkan kehidupan di Bumi dari masa ke masa di pelbagai era untuk mensimulasikan bagaimana rupa planet kita kepada pemerhati yang jauh.
Sebelum tanaman ditahan, bentuk kehidupan yang paling berjaya adalah lichen, perkongsian simbiosis antara bakteria fotosintetik dan kulat. Landskap lichen kelihatan berwarna bijak hingga hijau pudina. Liputan lichen ini juga akan menghasilkan tanda tangan tepi fotosintetik, yang jelas berbeza dari planet yang diliputi oleh tumbuhan.
Antara 500 juta tahun dan 1.2 miliar tahun yang lalu, Bumi pasti disiarkan dalam isyarat lichen.
Sebelum itu, cyanobacteria, seperti ganggang yang menutupi kolam, akan menjadi dominan, yang meliputi beberapa bahagian planet ini. Dan sekali lagi, ini juga akan menghasilkan isyarat tepi merahnya sendiri.
Dari 1.2 bilion hingga 2 bilion tahun yang lalu, Bumi menyiarkan cyanobacteria.
Bagaimana jika dunia asing tidak mempunyai tumbuh-tumbuhan di atasnya? Bentuk kehidupan lain juga menghasilkan warna merah. Menurut para penyelidik, beberapa jenis karang lebih mencerminkan inframerah. Mereka tidak tersebar luas di Bumi, tetapi mungkin mereka dapat menguasai dunia asing.
Bahkan beberapa haiwan, seperti siput laut, mengalami kenaikan tepi merah sebanyak 35%. Bayangkan planet siput laut.
Kita harus berhati-hati, bagaimanapun, ada beberapa mineral yang dapat menghasilkan positif positif. Sebagai contoh, planet yang mati sepenuhnya dengan batuan terdedah yang mengandungi merkuri sulfida dapat meniru tepi merah.
Jadi sekarang kita tahu bahawa klorofil atau bahan kimia yang serupa dapat menjadi petunjuk hidup yang jelas di planet ekstrasur, teleskop apa yang sedang digunakan untuk benar-benar memerhatikannya? Bilakah sebenarnya kita dapat memerhatikan sebuah planet dan mengetahui sama ada terdapat tumbuhan asing yang tumbuh di sana.
Kaedah kami untuk mengesan planet sekarang menggunakan kaedah halaju radial, di mana panjang gelombang cahaya dari bintang berwarna merah dan bergeser biru ketika planet-planetnya menariknya dengan graviti mereka.
Ini memberitahu kita jisim planet, tetapi tidak menunjukkan kepada kita apa yang dibuatnya.
Kaedah transit mengukur jumlah cahaya yang tersekat ketika planet melintas tepat di antara kita dan bintang. Dengan mengukur jumlah cahaya bintang yang redup, para astronom dapat menganggarkan ukuran planet ini.
Hanya dalam beberapa tahun terakhir, para astronom telah mengembangkan teknik untuk menganalisis cahaya yang datang dari planet itu sendiri. Mereka mengukur spektrum kimia cahaya yang datang dari bintang dan planet bersama-sama, dan kemudian memisahkan apa yang baru saja datang dari planet ini.
Dengan menggunakan teknik ini, para astronom telah menjumpai planet panas yang sangat kejam dengan awan yang mengandungi besi dan batu. Seperti biasa, ahli astronomi mula menemui dunia yang melampau, dan kemudian menyempurnakan teknik mereka apabila mereka mendapat alat yang lebih baik.
Tetapi kaedah yang paling produktif adalah kaedah pengimejan langsung. Dengan ini, teleskop Bumi atau angkasa menggunakan koronograf untuk menyekat cahaya dari bintang, yang hanya dapat dilihat cahaya dari planet ini.
Dengan menggunakan teknik ini, teleskop yang kuat dapat menganalisis cahaya hanya dari atmosfer planet. Kami telah melakukan keseluruhan episod mengenai teknik ini, tetapi misi ARIEL ESA, yang akan dilancarkan pada tahun 2028 akan menjadi salah satu instrumen pertama yang didedikasikan untuk mengimbas atmosfer dunia lain.
Observatorium super darat seperti Teleskop Magellan dan Teleskop Sangat Besar Eropah akan dapat melihat secara langsung atmosfera eksoplanet dari darat. Mereka akan berada dalam talian dalam setengah dekad yang akan datang, jadi tidak akan lama menunggu.
Satu idea terakhir, sangat keren, menggunakan sejenis cahaya yang dipantulkan yang disebut planet. Ketika Bulan berada di bulan sabit yang sangat tipis, hanya sepotong kecil Bulan yang diterangi oleh Matahari. Selebihnya diterangi oleh cahaya yang dipantulkan dari Bumi. Kami memanggil Earthshine ini.
Dengan hanya memerhatikan cahaya yang dipantulkan di Bulan, para astronom dapat mempelajari sejumlah besar Bumi. Perubahan kecerahan dapat memungkinkan para astronom memetakan benua di Bumi dan menentukan ukuran lautan planet kita. Mereka dapat melihat corak cuaca, dan ketika musim berubah, penutup salji di dekat kutub akan mengubah jumlah cahaya yang dipantulkan di Bulan.
Dan sinaran inframerah yang dipantulkan dapat menunjukkan adanya kehidupan tumbuhan di Bumi, berkat tepi merah yang dipantulkan.
Setiap kali para saintis mencadangkan untuk menghantar isyarat ke angkasa, untuk memberitahu peradaban luar angkasa bahawa kita ada di sini, jangan bimbang tentang pencerobohan asing. Mana-mana makhluk asing yang cukup dekat untuk menerima isyarat tersebut sudah mengetahui bahawa kita ada di sini. Tumbuhan, lumut dan bakteria kita memberi kita berjuta-juta malah berbilion tahun yang lalu.
Tetapi tenanglah, kerana teleskop baru kami dalam talian, tanaman mereka juga akan mengkhianati mereka.
