يجب على صيادي الكائنات الفضائية البحث عن الحياة التكنولوجية على الكواكب التي تمتلك وفرة عالية من الأكسجين في غلافها الجوي، وفقًا لبحث جديد يهدف إلى صقل البحث عن البصمات التكنولوجية من الحضارات خارج كوكب الأرض.
يرى أميديو بالبي، الأستاذ المشارك في علم الفلك والفيزياء الفلكية في جامعة روما تور فيرغاتا في إيطاليا، وآدم فرانك، أستاذ الفيزياء وعلم الفلك في جامعة روتشستر في الولايات المتحدة، أن الغلاف الجوي للكوكب يحتاج إلى احتواء ما لا يقل عن 18٪ أكسجين لتسهيل الحضارة التكنولوجية. ويقولون إن السبب وراء ذلك بسيط: الأكسجين ضروري لإشعال النار.
قال فرانك في مقال: “قد تتمكن من الحصول على علم الأحياء – وربما تكون قادرًا على الحصول على كائنات ذكية – في عالم لا يحتوي على الأكسجين”. إفادة. “ولكن بدون مصدر جاهز للنار، لن تتمكن أبدًا من تطوير تكنولوجيا أعلى لأن التكنولوجيا المتقدمة تتطلب الوقود والصهر.”
متعلق ب: يمكن لتلسكوب جيمس ويب الفضائي البحث عن أجواء الكواكب الخارجية “الكربونية” بحثًا عن حياة غريبة
ويصف بالبي وفرانك مستوى 18% بأنه “عنق زجاجة الأكسجين” الذي من المحتمل أن يعيق الحياة الذكية من تطوير تكنولوجيا متطورة يمكننا اكتشافها عبر إشارات الراديو. وهذا يشمل أي أجنبي اضواء المدينة, انبعاثات الأشعة تحت الحمراء لأسراب دايسون أو ربما هياكل عملاقة تعبر النجوم الفضائية. ينضم هذا المفهوم إلى الاختناقات الأخرى التي ناقشها العلماء أثناء البحث عن حياة خارج كوكب الأرض، بما في ذلك عنق الزجاجة الذي يملي تطور الحياة متعددة الخلايا، والذي يتعامل مع تطور الذكاء باستخدام الأدوات، وحتى الذي ينظم ما إذا كان المجتمع الفضائي يمكنه تجنب الانفجار. نفسه يصل. ويشكلون معًا “المرشح العظيم”، وهو مفهوم قدمه الاقتصادي والمستقبلي روبن هانسون أثناء وصف سلسلة من العوائق أمام تطور الحياة التكنولوجية في محاولة لشرح سبب ندرة هذه الحياة في مجرتنا.
ويقول الفريق إن الكواكب الخارجية التي تقل نسبة الأكسجين فيها عن 18% لن تكون كافية للاحتراق لفترة طويلة في الهواء الطلق. وهذا من شأنه أن يحد من التعدين، على سبيل المثال، ويقيد حرق الوقود الأحفوري. وفي حين أن الافتقار إلى الأخير قد يؤدي إلى بيئة أنظف، فمن دون الأول سيكون من الصعب الحفاظ على أي نوع من الصناعة واسعة النطاق أو تصنيع المواد اللازمة لبناء أجهزة إرسال لاسلكية يمكنها إرسال إشارات يمكن اكتشافها بواسطة أجهزتنا.
على أرضوفرة الأكسجين في لدينا أَجواء 21%، لكن هذا لم يكن الحال دائمًا. خلال النصف الأول من حياتها، كان الغلاف الجوي للأرض يهيمن عليه النيتروجين وثاني أكسيد الكربون، وربما كان الأكسجين يشكل 0.001٪ فقط. ثم، منذ حوالي 2.4 مليار سنةبدأت وفرة الأكسجين الجزيئي في الغلاف الجوي لكوكبنا في الارتفاع بشكل كبير. تُعزى هذه الزيادة إلى تطور البكتيريا الزرقاء التي أنتجت الأكسجين كمنتج نفايات، ولكن من المعروف أيضًا أن ارتفاع مستويات الأكسجين كان ضارًا بأشكال الحياة اللاهوائية في ذلك الوقت، مما قلل من وفرة كبريتيد الهيدروجين والميثان الضروريين لحياتهم. .
ومن ثم، فإن وصول الأكسجين الإضافي إلى الغلاف الجوي للأرض يسمى أحيانًا “كارثة الأكسجين” لأنه تم القضاء على العديد من الأنواع الميكروبية.
في غضون 400 مليون سنة من هذا الحدث -قبل ملياري سنة- كانت مستويات الأكسجين في الغلاف الجوي عند 10%، مما يعني أنها كانت لا تزال منخفضة جدًا بالنسبة إلى عنق الزجاجة الذي وقع فيه بالبي وفرانك.
وبالتالي، يشير بحث الثنائي إلى أنواع الأنظمة الكوكبية التي يتواجد فيها البحث عن ذكاء خارج كوكب الأرض (SETI) يجب التركيز عليها أثناء البحث عن التوقيعات التقنية.
قصص ذات الصلة:
– أول مهمة خاصة إلى كوكب الزهرة ستبحث عن حياة غريبة في سحب حمض الكبريتيك
– ناسا تحدد خطة لنشر “روبوتات البرد” المختبئة على الأقمار الجليدية لزحل والمشتري
– قد تتشكل الحياة خارج الأرض في أبرد أعماق الفضاء، حسبما تكشف عينات كويكب ريوجو
وقال فرانك: “يجب إعطاء الأولوية لاستهداف الكواكب ذات مستويات الأكسجين العالية، لأن وجود مستويات عالية من الأكسجين في أجواء الكواكب الخارجية يمكن أن يكون دليلاً رئيسياً في العثور على البصمات التكنولوجية المحتملة”.
علاوة على ذلك، وبالنظر إلى المدة التي استغرقها ارتفاع مستويات الأكسجين على الأرض إلى أكثر من 18%، فقد يكون من المنطقي استهداف الكواكب الأقدم التي كان لديها ما يكفي من الوقت لتطوير مخزونها الخاص من الأكسجين.
يمكن أيضًا استخدام البحث لاستبعاد الإنذارات الكاذبة، كما يقول بالبي، الذي يقترح: “يجب أن نكون متشككين في البصمات التقنية المحتملة من كوكب لا يحتوي على كمية كافية من الأكسجين في الغلاف الجوي”.
وتشير النتائج أيضًا إلى أنه إذا استمرت الحياة التكنولوجية على الأرض في الازدهار خلال مليارات السنين القليلة القادمة، فقد نجد تحديًا إضافيًا بين أيدينا. في دراسة 2021 بواسطة كازومي أوزاكي من جامعة توهو في اليابان وكريستوفر رينهارد من وكالة ناسا ومعهد جورجيا للتكنولوجيا في أتلانتا، تبين أنه مع تقدم الشمس في العمر وسطوعها لإنتاج المزيد من الحرارة التي تؤدي بدورها إلى تدفئة كوكبنا، فإن الغلاف الجوي للأرض سيصبح خاليًا من الأكسجين. مع انخفاض مستويات الأكسجين إلى أقل من 10%. وبطبيعة الحال، مليار سنة هي فترة طويلة لتكون قادرة على الاستعداد؛ بحلول ذلك الوقت، قد يكون لدى أحفادنا التكنولوجيا اللازمة للتخفيف من هذا، أو ربما تركوا الأرض بالكامل.
نُشر البحث في 28 ديسمبر 2023 في المجلة علم الفلك الطبيعة.