Para ilmuwan telah lama beralih ke oksigen ketika mencari tanda-tanda kehidupan di luar Bumi. Gas ini menopang pernapasan dan memungkinkan hewan dan tumbuhan berkembang. Kini, para peneliti berpendapat bahwa oksigen juga bisa menunjukkan teknologi canggih.
Jika atmosfer sebuah planet ekstrasurya mengandung cukup oksigen, hal ini tidak hanya dapat menopang kehidupan organisme tetapi juga membantu mereka memicu kebakaran, membangun struktur, dan membuat mesin.
sebuah studi di Astronomi Alam menyajikan sudut pandang ini, menyoroti nilai oksigen lebih dari sekedar tanda biologi.
Oksigen, peradaban dan teknologi.
Memimpin penyelidikan ini adalah Adam FrankProfesor Fisika dan Astronomi Helen F. dan Fred H. Gowen di Universitas Rochester, dan Amedeo Balbiprofesor astronomi dan astrofisika di Universitas Roma Tor Vergata, Italia.
Bersama timnya, mereka berangkat untuk mengeksplorasi apakah oksigen merupakan faktor kunci yang memungkinkan peradaban luar bumi muncul dan berkembang melalui perkembangan teknologi.
“Kami siap menemukan tanda-tanda kehidupan di dunia asing,” kata Frank. “Tapi bagaimana caranya [oxygen] Apakah kondisi di planet ini memberi tahu kita kemungkinan adanya kehidupan cerdas yang menghasilkan teknologi?
Pertanyaan ini mendorong upaya untuk mengkaji peran oksigen selain respirasi dan metabolisme, terutama dalam kaitannya dengan kegiatan industri skala besar.
Mengapa oksigen penting bagi peradaban
Fotosintesis di Bumi, sinar matahari mewakili sebagian besar oksigen di planet kita, berkat banyaknya organisme yang menggunakan sinar matahari untuk menghasilkan makanan.
Karena proses ini menghasilkan begitu banyak oksigen, proses ini dianggap sebagai tanda biologis. Sebuah planet dengan tingkat oksigen yang signifikan menunjukkan kemungkinan adanya kehidupan, namun Frank dan Balbi berpendapat bahwa oksigen juga memiliki fungsi kedua.
“di koran kami“Kami menyelidiki apakah komposisi atmosfer apa pun akan kompatibel dengan kehadiran teknologi canggih,” kata Balbi. “Kami menemukan bahwa persyaratan atmosfer bisa sangat ketat.”
Kaitannya dengan teknologi berasal dari pembakaran di udara terbuka. Peleburan logam, memasak makanan, dan menjalankan mesin bergantung pada oksigen.
Peradaban alien yang menempa logam memerlukan persentase oksigen tertentu di udara agar api tetap menyala. Persentase tersebut, berdasarkan sejarah Bumi, tampaknya sekitar 18 persen.
Kebakaran dan ambang batas 18%.
“Anda mungkin bisa mendapatkan biologi (bahkan makhluk cerdas) di dunia yang tidak memiliki oksigen,” kata Frank, “tetapi tanpa sumber api yang siap pakai, Anda tidak akan pernah bisa berkembang lebih jauh.” teknologi karena teknologi unggul membutuhkan bahan bakar dan fusi.”
Menarik perhatian pada peran kebakaran dalam membentuk peralatan, infrastruktur dan produksi energi. Pengerjaan logam, misalnya, bergantung pada pemeliharaan api yang cukup panas untuk melelehkan bijih dan menciptakan struktur yang halus.
Frank dan Balbi menyebut persyaratan ini sebagai “hambatan oksigen.” Sebuah planet dapat mendukung berbagai jenis kehidupan namun tetap stagnan tanpa adanya pembakaran yang diperlukan untuk mendorong kemajuan industri.
“Kehadiran oksigen tingkat tinggi di atmosfer ibarat hambatan yang harus diatasi untuk memiliki spesies teknologi,” kata Frank.
“Anda dapat membuat segala sesuatunya berfungsi, tetapi jika Anda tidak memilikinya oksigen di atmosfer“Anda tidak akan memiliki spesies teknologi.”
Teknologi Oksigen + menciptakan “tanda tangan teknologi”
Frank yakin exoplanet dengan kadar oksigen sama dengan atau di atas 18 persen harus berada di urutan teratas daftar pencarian kami.
“Prioritas harus diberikan untuk menargetkan planet dengan tingkat oksigen yang tinggi karena ada atau tidaknya tingkat oksigen yang tinggi di atmosfer planet ekstrasurya dapat menjadi petunjuk penting untuk menemukan kemungkinan tanda-tanda teknologi,” kata Frank.
Planet di atas tingkat ini mungkin mempunyai kapasitas untuk pabrik, infrastruktur, atau jaringan komunikasi.
Balbi mencatat bahwa menafsirkan kemungkinan tanda-tanda kehidupan berakal akan menjadi sebuah tantangan.
“Implikasi dari penemuan kehidupan teknologi cerdas di planet lain akan sangat besar,” tambah Balbi. “Oleh karena itu, kita harus sangat berhati-hati saat menafsirkan kemungkinan deteksi.
Studi mereka menunjukkan bahwa para astronom harus skeptis terhadap kemungkinan tanda-tanda teknologi dari sebuah planet yang tidak memiliki cukup teknologi oksigen atmosfer.
Teknosfer versus bioteknosfer
Perspektif Frank dan Balbi juga mencakup gagasan tentang teknosfer, yang merupakan hasil kolektif dari peradaban maju.
Pabrik, kendaraan, dan jaringan listrik semuanya termasuk dalam label ini. Hal ini bergantung pada sumber daya yang disediakan oleh biosfer bumi, namun hal ini lebih dari sekedar proses alami.
Membakar bahan bakar di luar ruangan. Hal ini merupakan hal mendasar dalam setiap lompatan besar dalam industri, mulai dari menempa baja hingga menghasilkan listrik.
Ketika teknologi ini mencapai skala global, mereka membentuk bioteknologi. Istilah ini berlaku untuk interaksi sistem kehidupan dan teknologi; pada dasarnya, bagaimana organisme dan mesin hidup berdampingan.
Di Bumi, hal tersebut mencakup segalanya mulai dari ponsel pintar hingga peternakan, semuanya berjalan berdampingan. Bioteknologi yang mapan dapat menghasilkan sinyal yang jelas di atmosfer: gas sisa, pola panas yang tidak biasasalah satu bahan kimia yang biasanya tidak ditemukan di alam.
Menyeimbangkan mesin dan ekosistem
Sejarah menunjukkan bahwa seiring berkembangnya teknologi, terkadang hal tersebut dapat merusak atau mengganggu lingkungan. Pabrik dapat mengeluarkan polutan ke udara, sementara penggundulan hutan menghilangkan habitat penghasil oksigen.
Namun, masih ada gerakan menuju energi yang lebih bersih dan penggunaan sumber daya yang lebih efisien. Jika peradaban alien mengikuti jalur yang sama, kita dapat mendeteksi produk sampingan tertentu dalam bentuk gas rumah kaca salah satu molekul yang dirancang.
Meskipun fokusnya adalah pada oksigen, faktor-faktor lain juga penting, seperti suhu dan akses terhadap logam atau bahan bakar. Suatu planet mungkin memerlukan kondisi yang stabil agar kehidupan dapat berkembang hingga memungkinkan adanya industri.
Meskipun demikian, temuan Frank dan Balbi menyoroti betapa oksigen menonjol di antara faktor-faktor ini, karena oksigen secara langsung memungkinkan terjadinya proses pembakaran.
Api dan kemajuan di masa lalu Bumi
Perkembangan bumi melalui kemajuan teknologi memberikan wawasan tentang betapa pentingnya oksigen bagi pencapaian teknologi.
Setelah atmosfer kita bosan, manusia belajar memanipulasi api untuk memasak dan memasak membuat bahan lebih kuat.
Dari penempaan sederhana hingga manufaktur modern, setiap tahap pertumbuhan melibatkan pembakaran di udara terbuka.
“Anda dapat membuat segala sesuatunya berfungsi, namun jika Anda tidak memiliki oksigen di atmosfer, Anda tidak akan memiliki spesies teknologi,” kata Frank.
Gagasan ini menyoroti bagaimana satu faktor – oksigen – dapat membuka atau menutup pintu bagi kemajuan industri, mengubah a Seluruh jalur masa depan planet ini..
Oksigen, teknologi, dan langkah selanjutnya
Observatorium yang saat ini beroperasi akan segera dapat mengumpulkan data rinci tentang atmosfer planet ekstrasurya. Mendeteksi kandungan oksigen yang tinggi dapat menandai dunia yang mendukung organisme hidup maju.
Tugas selanjutnya adalah mencari bukti adanya industri atau teknologi, yang kadang disebut technosignatures. Ini bisa muncul sebagai emisi kimia, sinyal radioatau garis spektrum tertentu.
Jika kedua pemeriksaan ini (oksigen lebih besar dari 18 persen dan bukti aktivitas buatan) membuahkan hasil, kita akan mendapat indikasi kuat bahwa kita berbagi alam semesta dengan peradaban teknologi lain.
Kenyataan itu dapat mengubah cara kita memandang diri sendiri dan posisi kita di antara bintang-bintang.
Mengapa semua ini penting?
Memahami pentingnya oksigen di atmosfer juga dapat menginspirasi refleksi terhadap planet kita. industri manusia sangat bergantung pada pembakaranmulai dari menjalankan mobil hingga menyalakan pabrik. Hal ini telah mengubah ekosistem bumi.
Saat kita mempelajari lebih lanjut tentang bagaimana oksigen di atmosfer memungkinkan atau membatasi teknologi, kita mungkin mendapatkan wawasan baru tentang cara mengelola keseimbangan pertumbuhan-pertumbuhan kita sendiri. kesehatan lingkungan.
Pada akhirnya, argumen Frank dan Balbi menunjukkan bahwa oksigen dapat melakukan lebih dari sekedar menjaga sel-sel hidup tetap hidup. Hal ini bisa menjadi tanda paling jelas apakah suatu planet dapat mendukung teknologi yang membentuk masyarakat modern.
Dengan mengenali ambang batas 18 persen, para ilmuwan dapat menyempurnakan pencarian mereka akan kehidupan maju dan mungkin bisa menjawab pertanyaan kuno: Apakah kita sendirian, atau adakah orang lain yang menggunakan api untuk membentuk kembali dunia mereka?
Studi lengkapnya dipublikasikan di jurnal Astronomi Alam.
—–
Apakah Anda menyukai apa yang Anda baca? Berlangganan buletin kami untuk artikel menarik, konten eksklusif, dan pembaruan terkini.
Kunjungi kami di Jepretan Bumiaplikasi gratis dipersembahkan oleh Eric Rall dan Earth.com.
—–
