גלי רדיו, פליטות ושינויים בבהירות הכוכבים. אנו מספרים כיצד תרבויות זרות מחפשות

ציוויליזציה מחוץ לכדור הארץ

ציוויליזציות מחוץ לכדור הארץ הן תרבויות היפותטיות שצמחו ומתפתחות

(פותח) לא על כדור הארץ.המושג משמש בעיקר בתחום המדעי, כמו גם במדע בדיוני ובתיאוריות אופולוגיות. קיומן (כמו גם אי-קיומן) של תרבויות מחוץ לכדור הארץ לא הוכח בקפדנות כיום, אך הוא אפשרי סטטיסטית.

רעיונות על קידמה מדעית וטכנולוגית ניתנים על ידיהאפשרות להציע שכמה תרבויות מחוץ לכדור הארץ עשויות להיות הרבה יותר מתקדמות משלנו, מכיוון שהאדם הופיע די מאוחר לפי הסטנדרטים של עידן היקום.

נקודת מבט זו קלה מאוד על ידי הקשר איתם לתופעת העב"מים. אולם ייתכן שהציוויליזציה שלנו, להיפך, היא הראשונה והמפותחת ביותר ביקום (או בשביל החלב).

השמש שלנו היא כוכב דור שלישי,נוצרו משאריות סופרנובות מהדור השני, שבתורן נוצרו מכוכבי הדור הראשון שהופיעו מיד לאחר המפץ הגדול.

כוכבי לכת סביב כוכבי הדור הראשון לאהכילו יסודות כבדים, כך שלא יכלו להתעורר עליהם חיים. גם כוכבי הדור השני לא היו עשירים מספיק ביסודות כבדים. לפיתוח כוכבים מהדור הראשון והשני, עד הפיכתם לסופרנובות, שבעומקן נוצרים יסודות כבדים, נדרשו כמה מיליארדי שנים.

מערכת השמש קיימת 4.5 מיליארד שנה.מתוכם הוצאו כ -4 מיליארד על הופעת החיים לאדם. אם לוקחים בחשבון שהיקום בן "רק" 13.8 מיליארד שנה, מתברר שהציוויליזציה שלנו הופיעה די מוקדם.

איך לתקשר עם תרבויות מחוץ לכדור הארץ?

  • סיבות לחיפוש קשר והשלכות אפשריות

אנשים רבים מתלהבים מהרעיון שלמגע בין הציביליזציות שלנו ובין הציוויליזציות האחרות, תולים תקוות בתרבויות מחוץ לכדור הארץ לפתרון הבעיות הנצחיות שלנו - עוני, מחלות, מוות, אכלוס יתר של כדור הארץ ואחרות.

על כדור הארץ עצמו, מגעים בין שוניםבעבר תרבויות אנושיות העניקו לעתים קרובות תנופה להתפתחות המסחר, הכלכלה והתרבות. מצד שני, לעתים קרובות די אנשים בשלב נמוך יותר של התפתחות היו משועבדים או נהרסים כליל.

ולמרות שניתן להניח שרמה כלשהיפיתוח מניח החלטה צבאית בלתי קבילה של סתירות; עם זאת, לא ניתן לשלול אפשרות זו לחלוטין. בכל מקרה, ההשפעה של ציוויליזציות מתקדמות יותר היא כה גדולה, עד שלעתים קרובות היא מובילה להשפלות ולשכחה של המורשת התרבותית שלהם.

  • אפשרות קשר בסיסית

מצד האנושות, מגע ישיר עם רמת הקידמה המדעית והטכנולוגית הנוכחית בלתי אפשרי בשל המרחקים הבין-כוכביים העצומים.

אפילו הכוכב הכי קרוב אלינו (אחרי השמש)פרוקסימה קנטאורי ממוקמת במרחק של כ-40 טריליון קילומטרים, וכדי להגיע אליה, אפילו במהירות המרבית האפשרית - מהירות האור, יידרשו לחללית כארבע שנות כדור הארץ.

יחד עם זאת, זה כלל לא הכרחייצורים חיים חיים בקרבת הכוכב הקרוב ביותר. המרחקים לכוכבים אחרים גדולים בעשרות, מאות ואלפי מונים, שלא לדבר על המרחק לגלקסיות אחרות.

לפיכך, האפשרות התיאורטיתמגע ישיר נשמר רק מתוך הנחה כי לתרבויות אחרות יש שיטות לנוע במהירות על-גבינית, אם כי חשוב לקחת בחשבון שהאפשרות לפתח טכנולוגיות דומות על ידי תרבויות אחרות אינה נובעת מהידע הפיזי המודרני שלנו.

עם זאת, באופן עקרוני ניתן לפנותמֶרְחָק. ניסיונות כבר נעשו שוב ושוב לשלוח אותות לחלל שיוכלו להתקבל ולפענח על ידי תרבויות מחוץ לכדור הארץ. המפורסם מבין הפרויקטים הללו הוא METI.

עם זאת, גם אם האחים לכאורה בהמוח "יוכל לקבל את האות שלנו, יש אפשרות שהם כל כך שונים מאיתנו שהם לא יוכלו להבין את זה (למעשה, רק" אחים בראש "אמיתי, כלומר חייזרים עם מוח דומה לשלנו, יכול לעשות זאת).

  • פרדוקס השתיקה הגדול

על פי רעיונות מדעיים מודרניים,האפשרות להופעתם של חיים תבוניים קיימת לא רק בכדור הארץ: גם אם התנאים המתאימים לכך הם נדירים למדי, הם חייבים להתקיים בכמה מערכות כוכבים אחרות, שבהתחשב במספר העצום של כוכבים בחלק הנצפה של היקום וב- תקופה ארוכה של קיומם, מובילה באופן הגיוני לרעיון של תרבויות חוצניות רבות.

למרות זאת, עד היום איןאישור מדעי לקיומן בפועל של תרבויות מחוץ לכדור הארץ. הסתירה בין חישובים תיאורטיים לבין היעדר תצפיות על אותות וסימנים אחרים לפעילותן של תרבויות חוצניות יוצרת את הפרדוקס כביכול של "השקט הגדול של היקום", שנוסח לראשונה על ידי אנריקו פרמי בצורה של שאלה: " ובכן, איפה הם במקרה הזה?" ישנם הסברים שונים לפרדוקס הזה, אך אף אחד מהם אינו מקובל בדרך כלל.

כיצד לחפש תרבויות מחוץ לכדור הארץ?

החיפוש אחר מודיעין חוץ-ארצי מאורגן בכיוון גילוי של ביטויים אפשריים ועקבות של פעילויות של תרבויות מחוץ לכדור הארץ. לכן, מאז 1971, פרויקט SETI עובד, במסגרתו מנסים מדענים לאתר את הפעילות של תרבויות מחוץ לכדור הארץ בתחום הרדיו. לפרויקט SETI הפצה ציבורית בצורת תוכנית SETI @ Home.

תגליות אקסופלנט שהפכו במיוחדרבים עם הופעתם של טלסקופי חלל מיוחדים כמו קפלר, כולל פרויקט הקהל של Planet Hunters לחיפוש אחר כוכבי לכת כאלה במאגר המידע שלו, הפכו מבטיחים גם מבחינת חיפוש אחר חיים מחוץ לכדור הארץ וציוויליזציות על כוכבי לכת הממוקמים באזור המיושב.

  • הנוסחה לחישוב תרבויות מחוץ לכדור הארץ

קבוצה קטנה של חוקרים מקלטק, מעבדת ההנעה הסילון של נאס"א ובית הספר התיכון סנטיאגו פיתחו גרסה מעודכנת של משוואה ישנה כדי לחשב את קיומן הסביר של תרבויות מחוץ לכדור הארץ. 

בעבודה החדשה הרחיבו החוקריםמחקר שבוצע על ידי פרנק דרייק ב-1961. הוא ועמיתיו פיתחו משוואה (הידועה כיום בשם משוואת דרייק) לחישוב ההסתברות לקיומן של תרבויות מחוץ לכדור הארץ – בהתחשב בכל מה שהיה ידוע על החלל ועל עצמים אסטרונומיים באותה תקופה.

החוקרים לקחו בחשבון משתנים כגון מספר כוכבי הלכת החיצוניים כביכול ומערכות כוכבים, כמו גם כמה מהם עשויים לתמוך בחיים.

בעבודה חדשה זו, החוקרים לקחושים לב לכל הגורמים החדשים והוסיף עוד משהו שלא נלקח בחשבון בשנת 1961 - הסבירות להופעתם של תרבויות אחרות מחוץ לכדור הארץ, ואז הרסן שלא בכוונה. לדוגמא, בני אדם פולטים גזי חממה לאטמוספירה, וזה יוביל לכך שכדור הארץ כבר לא יכול לתמוך בחיים.

  • מציאת כוכבי לכת דמויי כדור הארץ

צוות אוניברסיטת קולומביה הבריטיתהעריך את כוכבי הלכת של שביל החלב הדומים לכדור הארץ. היו כשישה מיליארד מהם. כדי להיות דומה לכדור הארץ, כוכב לכת יצטרך להיות דומה בגודלו, להיות בעל משטח סלעי ולהיות קרוב לכוכב מסוג G. 

הוא גם חייב להסתובב באזורים ראויים למגורים - טווח המרחקים מכוכב שעלול להכיל מים נוזליים ואולי חיים.

כתוצאה מכך ספרו החוקרים כששה מיליארד כוכבי לכת הדומים במאפיינים לכדור הארץ או קרובים לעמיתיהם.

  • שיטת מעבר

לנצל את שיטת מעבר, מומחים מודדיםשינוי בבהירות של קרינת כוכב כאשר כוכב לכת עובר על פני הדיסק הנראה שלו. על ידי מדידת עומק ומשך ה"כהה" של הכוכב ניתן לקבוע את רדיוס כוכב הלכת.

אחד החסרונות הוא שלמדידות כאלה, מסלול כדור הארץ חייב לחפוף לנקודת מבטו של הצופה. יותר מ- 2700 כוכבי לכת התגלו בשיטת המעבר.

  • חפש אותות מציוויליזציות מחוץ לכדור הארץ

שיטה זו יושמה על ידי פרויקט SETI Project - השם הכללי של פרויקטים ופעילויות לחיפוש תרבויות מחוץ לכדור הארץ ומגע אפשרי איתן.

ישנן שתי גישות לחיפוש מודיעין מחוץ לכדור הארץ:

  • חפש אותות מתרבויות מחוץ לכדור הארץ. הסתמכות על העובדה שעמיתים בנימוק יבקשו גם הם ליצור קשר. יש שלוש בעיות עיקריות בגישה זו: מה לחפש, איך לחפש ואיפה לחפש.
  • שלח מה שנקרא "אות מוכן".מסתמך על העובדה שמישהו יחפש את האות הזה. הבעיות העיקריות בגישה זו דומות למעשה לבעיית הגישה הראשונה, למעט בעיות טכניות קלות.

גישה אחת מתבטאת במימון נאס"אתוכנית להאזנה לאותות אלקטרומגנטיים ממקור מלאכותי - בהנחה שכל ציוויליזציה מתקדמת מבחינה טכנית צריכה להגיע ליצירת מערכות של אותות רדיו-טלוויזיה או מכ"ם - כמו בכדור הארץ.

האותות האלקטרומגנטיים הקדומים ביותר על פני כדור הארץיכול היה להפיץ עד עכשיו לכל הכיוונים מרחק של כמעט 100 שנות אור. ניסיונות לבודד אותות זרים המופנים לכדור הארץ לא צלחו עד כה.

  • פליטות

על פי מחקר חדש של נאס"א,ניתן לזהות ציוויליזציה מחוץ לכדור הארץ מתקדמת טכנולוגית על ידי זיהום אוויר. במקרה זה, מדענים מכנים את החתימה העיקרית של חנקן דו חמצני.

סימן חיים אפשרי (ביולוגית) יכול להיותלהיות שילוב של גזים כמו חמצן ומתאן. כמו כן, ניתן לקבוע את נוכחותן של טכנולוגיות על ידי חנקן דו חמצני, שהוא תוצר לוואי של בעירה בתהליכים תעשייתיים.

עוד סימן אפשרי לקיוםציוויליזציה מחוץ לכדור הארץ עשויה להכיל כלורופלואורופחמנים (CFCs), שהם גם גזי חממה רבי עוצמה המתאימים ל-terraforming. CFC לא מיוצרים על ידי אורגניזמים חיים, אבל הם מיוצרים בתהליכים מאוד ספציפיים.

המדענים דגמו אם זיהום חנקן דו-חמצני יכול ליצור אות שניתן יהיה לזהות באמצעות טלסקופים קיימים ומתוכננים .חומר זה מסוגל לספוג כמה אורכי גל של אור המוחזר מכוכב הלכת.

מתברר שאם ציוויליזציה חוצנית מייצרת חנקן דו-חמצני באותה מידה שהאנושות מייצרת כיום, היא יכולהלהתגלות ממרחק של 30 שנות  אור במהלך 400 שעות תצפית עם אחד מטלסקופי החלל המתוכננים לשיגור .

קרא עוד:

הפלה ומדע: מה יקרה לילדים שילדו

בדוק את התמונות היפות ביותר של האבל. מה ראה הטלסקופ מזה 30 שנה?

מדף ברונט באנטארקטיקה קורס במהירות של 5 מטרים ליום