Birçok kez biri Lisa Kaltenegger'in rüyası gerçeğe biraz daha yaklaştı ve on yıl önce bir astronomi konferansında soğuk bir Nisan sabahıydı. Berbat, sadece berbat bir fincan kahve olduğunu hatırladığı şeyi tutuyordu, daha fazla içeceği için değil, sırada beklediği ve ellerinde sıcak olduğu için. Sonra Bill Borucki ona doğru döndü.

Kahveden uzak durmasını söylemek için kendini hazırladı. Ancak NASA'nın diğer yıldızların (veya "ötegezegenlerin") yörüngesindeki gezegenleri avlamak için tasarlanmış bir uzay teleskopu olan Kepler misyonunun başkanı Borucki'nin tartışacak başka bir şeyi vardı. Kepler'in gözü vardı yüzeylerinde sıvı suya sahip olma şansı iyi olan ilk iki Dünya boyutunda ötegezegen. Bunlar, konferanstaki herkesin - ve muhtemelen insan ırkının çoğunun - en az bir kez hayal ettiği türden garip yeni dünyalardı. Kaltenegger, gezegenlerin yaşanabilir olabileceğini doğrular mı?

Almanya, Heidelberg'deki Max Planck Astronomi Enstitüsü'nde astrofizikçi olan Kaltenegger, konferans bitmeden önce gezegenlerin çapları ve yıldızlarının ılık parıltısı gibi temel gerçekleri dahil ederek yeni iklim modelleri çalıştırmaya başladı. Nihai cevabı: nitelikli bir evet. Gezegenler yaşam için ya da en azından sıvı su için uygun olabilir; hatta dalgaların üzerinde tek bir kayalık çıkıntı olmaksızın sonsuz okyanuslarla çevrili su dünyaları bile olabilirler. Buradaki ihtar, emin olmak için daha ileri gözlemlere ihtiyaç duyacağıydı.

Kaltenegger o zamandan beri, potansiyel olarak yaşanabilir dünyaların belki de dünyanın önde gelen bilgisayar modelcisi haline geldi. 2019'da, TESS adlı başka bir ötegezegen avcısı NASA uzay aracı kendi uzay aracını bulduğunda ilk kayalık, ılıman dünyalar, kozmik ev müfettişi rolünü oynamak için tekrar çağrıldı. En son, Belçika merkezli SPECULOOS anketi, onun yardım anlayışına ulaştı yeni keşfedilen dünya boyutunda bir gezegen Yıldızına tehlikeli bir şekilde yakın olan SPECULOOS-2c olarak adlandırıldı. O ve meslektaşları, şu şekilde yüklenen bir analizi tamamladı: ön baskı Eylül ayında, SPECULOOS-2c'nin suyunun, Venüs'ün herhangi bir denizinin uzun zaman önce yaptığı ve Dünya'nın kendi okyanuslarının yarım milyar yıl içinde yapmaya başlayacağı gibi, sauna buharı gibi buharlaşma sürecinde olabileceğini gösteriyor. Teleskop gözlemleri, bunun gerçekleşip gerçekleşmediğini birkaç yıl içinde söyleyebilecek, bu da kendi gezegenimizin geleceğini ortaya çıkarmaya yardımcı olacak ve galaksideki düşman ve yaşanabilir dünyalar arasındaki keskin ayrımı daha da netleştirecek.

Kaltenegger, yapay Dünyaları ve yaşayan gezegenlerin daha spekülatif vizyonlarını simüle ederken, başka yerlerde nelerin mümkün olabileceğine dair daha sistematik bir beklentiler dizisi geliştirmek için Dünya'da bulunan tuhaf yaşam ve jeolojiden yararlanır. İnsanlığın kozmosta yalnız kalmasına son verme konusunda büyük fikirleri olan başka bir karizmatik Ithaca merkezli astronom olan Carl Sagan'ın adını verdiği bir enstitüye liderlik ettiği Cornell Üniversitesi'ne yaptığı son ziyarette bana “Temelleri yapmaya çalışıyorum” dedi.

Kapsamlı arayışı - uzaylı yaşamı arayışı - benzeri görülmemiş bir aşamaya giriyor. Dünya dışı bir radyo yayını gibi bir şeyin aniden gelişini engelleyen gökbilimcilerin çoğu, kozmosta başka bir yaşamla karşılaşmak için yakın vadedeki en iyi şansımızın biyolojik imzalı gazları - yalnızca yaşamdan gelmiş olabilecek gazları - tespit etmek olduğuna inanıyor. ötegezegenlerin atmosferlerinde yüzer. Bu tür bir tespit yapmak için gerekli olan uzaktan ölçüm, insanlığın en gelişmiş gözlemevlerinin bile yeteneklerini zorladı. Ancak James Webb Uzay Teleskobu (JWST) gözlemlerinin ilk birkaç ayındayken, böyle bir keşif mümkün hale geldi.

Önümüzdeki birkaç yıl içinde, devasa uzay teleskobu, muhtemelen yeni SPECULOOS-2c de dahil olmak üzere, yaşanabilir olması en muhtemel olarak kabul edilen bir avuç kayalık dünyayı yakından inceleyecek. En azından, JWST'nin çalışmaları bu gezegenlerin atmosfere sahip olup olmadığını ayırt etmelidir; ayrıca bazılarının sıvı su damladığını da gösterebilirler. En iyimser olarak - biyosferler Dünya benzeri dünyalardan kolayca çiçek açarsa - teleskop bu gezegenlerden birinde karbondioksit, oksijen ve metan gibi tuhaf oranlar tespit edebilir. Gökbilimciler daha sonra bu karışımı dünya dışı bir ekosistemin varlığına bağlamaya çok hevesli olabilirler.

Biyo-imzaları bulmak, Kaltenegger'in ve akranlarından oluşan küçük bir grubun, son derece az sayıda fotondan kesinlik elde etmesini gerektirecek. Sadece aradıkları atmosferik sinyaller zayıf olmakla kalmayacak, aynı zamanda o ve meslektaşları, bir gezegenin olası yıldız ışığı, kaya ve hava etkileşimini, yaşam dışında hiçbir şeyin belirli bir atmosferik gazın varlığını açıklayamayacağından emin olmak için yeterince doğru bir şekilde modellemelidir. Bu tür herhangi bir analiz, hem yanlış negatiflerden (hayat oradaydı ama siz onu kaçırdınız) hem de hiçbir şeyin olmadığı yerde hayat bulan yanlış pozitiflerden kaçınarak, bir Scylla ve Charybdis arasında gidip gelmelidir.

Yanlış yapmak sonuçlar doğurur. Çoğu bilimsel çabanın aksine, dünya dışı yaşam belirtileri arayışı, kaçınılmaz bir spot ışığı altında ve herhangi bir bilim adamının “Yaşam!” Diye haykırdığı turbo şarjlı bir bilgi ekosisteminde gerçekleşir. finansman, dikkat ve kamu güveninin dokusunu bozar. Kaltenegger'in kendisi son zamanlarda böyle bir bölüm için ön sırada yer aldı.

Onun nesli başka bir baskıyla karşı karşıya, hassas bir şekilde poz vermeyi amaçladığım ama onunla tanıştıktan sadece bir saat sonra ağzımdan çıkan bir baskı. O ve meslektaşları, kariyerlerine dış gezegenler çağının şafağında başladı. Şimdi ise ölmeden önce yaşamı keşfetme yarışındalar.

gezegensel hayalperestler

Modern biyo-imza arayışı, güneş benzeri bir yıldızın yörüngesinde dönen ilk ötegezegenin (bir gaz devi) 1995 keşfinden hemen sonra başladı. Gezegen avcılığı kısa sürede huysuz ve rekabetçi hale geldi, manşetlere konu oldu. Bazı kıdemli gökbilimciler, gösterişli, kaynağa aç alt alanın birkaç benzersiz gezegenin bir kereye mahsus ölçümlerinden çok daha fazlasını sunabileceğinden şüphe duyuyorlardı. “İnsanlar açıkça şüpheciydi ve bazı insanlar buna öfkeyle karşı çıktı” dedi. sara denizciMassachusetts Teknoloji Enstitüsü'nde bir ötegezegen astronomu olan Dr. Bu arada, benzer düşünen araştırmacıların yerleşim bölgeleri, açık bir gökyüzünün değerinde yeni soruları keşfetmek için atölye çalışmalarında toplanmaya başladı. O zamanlar yüksek lisans öğrencisi olan Seager, “Hiçbir fikre asla hayır demedik” dedi.

Kaltenegger, ilk dev ötegezegenlerle ilgili haberler düştüğünde üniversitede birinci sınıf öğrencisiydi. Avusturya'da küçük bir kasabada, matematik, fizik ve dillere olan ilgilerini destekleyen ebeveynleri ile büyümüştü; kasaba kütüphanecileri onu o kadar iyi tanırlardı ki, henüz sınıflandırmadıkları yeni kitapları ona verirlerdi. "Her şey mümkündü," dedi yetiştirilme tarzı hakkında. Graz Üniversitesi'nde, yeni dünyalar için yeni arayışa çekildi. Kaltenegger ile 1997'de bir yaz okulu programında tanışan Seager, şimdi bir lisans öğrencisinin hâlâ çok uçuk ve geçici olan bir alt alana katılmasına yol açan olağanüstü cesareti övüyor. Seager, "Başlangıçta orada olabilmek - bu sadece bir tesadüf değildi" dedi. Kaltenegger'in lisans eğitiminin sonunda, Avrupa Birliği'nden gelen fonları ikna etti ve kendini Kanarya Adaları'ndaki Tenerife'deki bir gözlemevinde açık bir noktaya davet etti. Orada uzun, kahveli geceler geçirdi, ötegezegenleri avladı, lavlarla kaplı bir manzara üzerinde güneşin doğuşunu görmek için dışarı çıkmadan önce bir doktora sonrasının Dire Straits albümünü döngüde dinledi.

Bu arada, uzay ajansları harekete geçiyordu. 1996 yılında, bir NASA yöneticisi olan Dan Goldin, ilk gaz devi ötegezegenlerinin keşfinden uç bölgeye kadar etkili bir şekilde sprint atacak bir planı duyurdu. Planı, uzaylı Dünyaların ayrıntılı spektroskopik ölçümlerini alabilen ve kimyasal yapılarını anlamak için ışıklarını bileşen renklerine bölebilen, Karasal Gezegen Bulucu olarak adlandırılan devasa uzay tabanlı gözlemevleri çağrısında bulundu.

Daha da iyisi, Goldin gezegenlerin gerçek resimlerini istedi. 1990'da NASA'nın Voyager sondası, Sagan'ın emriyle, Neptün'ün yörüngesinin ötesinden bir evin fotoğrafını çekmiş ve tüm canlı, nefes alan, kırılgan dünyamızı bir boşlukta asılı duran soluk mavi bir noktaya indirgemişti. Ya orada siyahın içinde parıldayan başka bir soluk mavi nokta görebilseydik?

Avrupa Uzay Ajansı, Darwin adlı bir Dünya ikiz keşif, yaşam bulma görevinin kendi versiyonunu araştırdı. Daha sonra 24 yaşında olan Kaltenegger, üzerinde çalışmak için başvurdu ve işi aldı. "Kendime sordum: Evrende yalnız olup olmadığımızı anlayabileceğin bir zamanda yaşıyorsan ve yardım edebilir miyim?" dedi Cornell'de, soluk mavi bir noktayı simgeleyen turkuaz taşlı bir kolye takarak ve dizindeki çay fincanını dengeleyerek. “Hayatıma dönüp baktığımda, muhtemelen yapmak istediğim şey buydu.” Görevin tasarım ödünleşimlerini göz önünde bulundurmak ve Darwin'in teleskop filosunun gezegenler için taraması gereken yıldızların listesini hazırlamakla görevlendirildi; paralel olarak, doktorasını sürdürdü.

Ancak 2000'lerde, Atlantik'in her iki tarafında büyük uzaylı avı teleskoplarının görüntüleri çöktü. Darwin çalışmaları 2007'de başarısız oldu. Bunun bir nedeni, JWST'nin bütçeleri ve dikkat sürelerini tüketen kendi sarkma geliştirme programıydı. Bir diğeri de bilimsel şüpheydi: O zamanlar, gökbilimciler, Samanyolu'nun yıldızlarının hangi kısmının istikrarlı, ılıman bir iklim olasılığı olan kayalık gezegenlere sahip olduğuna dair hiçbir fikirleri yoktu.

2009'da fırlatılan ve binlerce ötegezegen keşfetmeye devam eden Kepler uzay teleskobu tarafından ortaya konulduğu üzere, bu kesir yaklaşık beşte bir olacaktı. Bir Terrestrial Planet Finder görevi, yeniden diriltilirse, işaret edecek pek çok yere sahip olacaktır.

Kepler'in piyasaya sürülmesinden bu yana, pragmatik uzlaşmalar, astrobiyologların daha küçük hayaller kurmasına ve kaynaklarını daha mütevazı bir yola yönlendirmesine neden oldu. Darwin gibi bir gözlemevi, çok daha parlak bir yıldızın yanında kayalık bir gezegenin sinyalini seçebilirdi - bu, genellikle bir projektörün etrafında uçan bir ateş böceğinin fotoğrafını çekmeye kıyasla bir zorluktur. Ama şimdi başka, daha ucuz bir yol var.

Seager ve Harvard astronomu dimitar saselov hayal kurmak alternatif yöntem 2000 yılında - gezegenden ve yıldızından gelen ışık birbirine karışsa bile, bir ötegezegenin atmosferini koklamanın bir yolu. İlk olarak, teleskoplar, Dünya'nın perspektifinden bakıldığında yıldızlarının önünden geçen ve yıldız ışığında hafif bir azalmaya neden olan "geçiş yapan" gezegenleri arar. Bu geçişler bilgi açısından zengindir. Bir geçiş sırasında, bir yıldızın tayfı yeni tümsekler ve kıpırdanmalar meydana getirir, çünkü yıldız ışığının bir kısmı gezegenin etrafındaki atmosfer halkasında parlar ve atmosferdeki moleküller belirli frekanslardaki ışığı emer. Spektral kıpırdanmaların ustaca analizi, sorumlu yüksek irtifa kimyasını ortaya çıkarır. Hubble Uzay Teleskobu bu tekniği 2002'de test etmeye başladı. sodyum buharı bulma uzaktaki bir gaz devi gezegeninin etrafında; diğer teleskoplarla birlikte, bu numarayı düzinelerce hedef üzerinde tekrarladı.

Şimdi evrenin sadece bakmak için bazı uygun Dünya benzeri dünyaları öksürmeye ihtiyacı vardı.

Ötegezegen araştırmaları, diğer yıldızların çevresinde çok sayıda fazla pişmiş Jüpiter ve cılız Neptün ile karşılaşmış gibi görünüyordu, ancak sıvı su potansiyeline sahip kayalık gezegenler Kepler dönemine kadar kıt kaldı. 2010'ların ortalarında Kepler, Dünya boyutundaki dünyaların yaygın olduğunu göstermişti; hatta Kaltenegger'in Borucki için modellediği çift gibi, yıldızlarının önünden geçiş yapan potansiyel olarak yaşanabilir olanları bile tespit etti. Yine de, Kepler'in ortaya çıkardığı belirli örnekler, iyi bir takip çalışması için çok uzaktı. Bu arada, 2016'da gökbilimciler, Dünya'ya en yakın yıldız olan Proxima Centauri'nin potansiyel olarak yaşanabilir Dünya boyutunda bir gezegene sahip olduğunu keşfettiler. Ama o gezegen yıldızının yanından geçmiyor.

2009'da, o zamanlar Harvard'da olan ve alanı kendi başına şekillendiren Kaltenegger ve işbirlikçisi Wesley Traub, bir başka nitelik daha ekledi. Uzaylı bir uygarlığın var olması için ne gerekeceğini düşündüler. Dünyadaki biyolojik imza gazlarını tespit et — parlak bir yıldızdan geçen, nispeten sıkı bir atmosfer örtüsüne sahip bir gezegen. JWST gibi bir teleskopun her geçiş sırasında atmosferik gazlardan yalnızca küçük sinyaller görebileceğini fark ettiler, bu nedenle herhangi bir istatistiksel kesinlik elde etmek için gökbilimcilerin onlarca hatta yüzlerce geçişi gözlemlemeleri gerekecekti, bu da yıllar alacaktı. Bu kavrayışa göre hareket eden gökbilimciler, atmosferik sinyallerin yıldız ışığı tarafından daha az boğulacağı ve geçişlerin daha sık tekrarlanacağı daha sönük, daha soğuk kırmızı cüce yıldızların etrafındaki yakın yörüngelerde Dünya'yı aramaya başladılar.

Kozmos geldi. 2017 yılında gökbilimciler, TRAPPIST-1 adlı bir kırmızı cüce yıldızın etrafında yedi kayalık gezegen keşfettiklerini duyurdular. Ardından Eylül ayında SPECULOOS-2 sistemi yedek olarak ortaya çıktı. Bu yıldızlar yakın. Soluk ve kırmızılar. Her birinin geçiş yapan birden fazla kayalık gezegeni var. Ve yaz itibariyle, JWST beklenenden daha iyi çalışıyor. Önümüzdeki beş yılın önemli bir bölümünü, garip yıldızlarının etrafında dönen bu dağınık kaya ve kimyasal kürelere dikkatle bakarak geçirecek. Kaltenegger gibi alternatif Dünyalar hakkında hayal kurmaktan atmosfer kimyaları hakkında tahminler üretmeye geçen teorisyenler için, onlarca yıllık beklenti, bilgisayar monitörlerinde dalgalı spektrumların yavaş yavaş kaybolmasına yol açtı.

parlayan uzaylı bayan

İki yıldan fazla bir süredir Kaltenegger'in ofisi - Sagan'ın eskiden çalıştığı ofis - zaman içinde donmuştu. Önce pandemi, ardından tatil geldi. Ağustos'ta geri dönmüş, elinde bir kalemle beyaz tahtasında ilerliyor, bir yazarın odasında yersiz görünmeyecek fikirlerin listesini gözden geçiriyordu. Star Trek diziler. (Gaia ve SETI. Karanlık okyanuslar. Ozon. Kara. Sığ Okyanuslar. Demir?) "Eğlenceli kısmı bu," dedi, daha önce yayınlamış olduğu makalelerin konularına dikkat çekerek.

Kaltenegger, Harvard'daki ve ardından ilk laboratuvarını yönettiği Heidelberg'deki görevlerin ardından 2015 yılında Carl Sagan Enstitüsü'nün kurucu direktörü oldu. Heidelberg'de geçirdiği bir gün, bir e-posta geldi. Jonathan Lunine, Cornell'deki astronomi bölümünün başkanı, önemli fırsatlar hakkında konuşmak isteyip istemediğini sordu. “Gidiyorum, aman Tanrım, bu bir 'bilimde kadın' etkinliği. Belli bir noktada, bu davetlerden çok fazla alıyorsunuz.” Lunine bunun yerine yeni bir profesör kiralamak istiyordu. Kaltenegger, disiplinler arası, astrobiyoloji odaklı bir enstitüde çalışmayı tercih edeceğini söyledi. Birini buraya yönlendir, diye önerdi.

Geçenlerde bir sabah, kampüste, enstitüden çok uzakta olmayan, orman gülleriyle çevrili bir bahçede oturduk. Benekli güneş ışığı süzülürken, küçük bir kuş bir ağaç gövdesine sıçradı, bir ağustosböceği vızıldadı ve bir çim biçme makinesinin vızıltısı önce yaklaştı, sonra uzaklaştı. Belli ki bu, insanların yaşadığı bir dünyaydı.

Kaltenegger'in ticaretteki hissesi hayal gücüdür: hem astronomların JWST gibi 10 milyar dolarlık bir uzay teleskobu planlarken güvendiği türden hem de izleyicileri heyecanlandıran daha şiirsel tür. Peki bu sahne ona nasıl göründü?

Yukarı baktı. Ağaçlar, fotosentez yapan bilinen organizmaların çoğunda olduğu gibi yeşil yapraklara sahipti. Yeşil dalga boylarının sıçramasına izin verirken mavi ve kırmızı fotonları yakalayan pigmentler kullanarak sarı güneşimizden ve bol görünür ışık radyasyonundan yararlanmak için evrimleşmişlerdi. Ancak daha soğuk yıldızların etrafındaki, ışığa daha aç olan bitkiler daha koyu tonlar alabilir. “Aklımın gözünde, istersem, bahçede kırmızı bir güneşin altında otururken bizimle birlikte tamamen değişiyor” dedi. Yapraklar dahil, "Etrafınızda, arkanızda her şey mor."

Dünya'nın esrarengiz vadi versiyonları, 2000'lerin başında Darwin misyonuyla ilgili çalışmaları sırasında geliştirdiği rahatsız edici şüphe nedeniyle Kaltenegger'in düşüncesinde yirmi yıldır önemli bir yer tutuyor.

O zamanlar amaç, kayalık, ılıman gezegenlerden gelen spektrumları, Dünya'nın spektrumunun uzaklardan nasıl görüneceğiyle karşılaştırmak ve yaygın fotosentez nedeniyle oksijen fazlalığı gibi göze çarpan sinyaller aramaktı. Kaltenegger'in itirazı, Dünya'nın varlığının ilk 2 milyar yılında atmosferinde oksijen olmamasıydı. Sonra oksijenin yüksek seviyelere çıkması bir milyar yıl daha aldı. Ve bu biyolojik imza en yüksek konsantrasyonuna Dünya'nın günümüz tayfında değil, geç Kretase Dönemi'nde, ilk kuşların göklerde dev böcekleri kovaladığı kısa bir pencerede ulaştı.

Kaltenegger, Dünya'nın kendi spektrumunun nasıl değiştiğine dair iyi bir teorik model olmadan, büyük gezegen bulma misyonlarının dar bir zamansal şablona uymayan canlı bir dünyayı kolayca gözden kaçırabileceğinden korkuyordu. Dünya'yı zaman içinde gelişen bir ötegezegen olarak tasavvur etmesi gerekiyordu. Bunu yapmak için, yerbilimci James Kasting tarafından geliştirilen ve hala kaynaklandığı 1970'lerin manyetik bant dönemine referanslar içeren ilk küresel iklim modellerinden birini uyarladı. Kaltenegger, bu kodu yalnızca Dünya'yı değil, aynı zamanda analiz edebilen ısmarlama bir araç haline getirdi. zaman içinde değil, aynı zamanda radikal olarak yabancı senaryolar da ve laboratuvarının beygir gücü olmaya devam ediyor.

Bahçedeki sohbetimizin ertesi günü, Kaltenegger'in yanındaki ofiste oturdum ve ikimiz de siyah bir arka plan üzerindeki dar metin satırlarına gözlerini kısarak bakarken doktora sonrası Rebecca Payne'in omzunun üzerinden baktım. “Siyah bir renk şemasıyla gitmezsem, günün sonunda gözlerim kafamdan düşmek istiyor” dedi.

Payne ve meslektaşları, yazılımlarına bir gezegenle ilgili yarıçap, yörünge mesafesi ve yıldızının türü gibi temel gerçekleri besliyor. Daha sonra olası atmosferik bileşimi hakkında tahminlerde bulunurlar ve gezegenin atmosferinin çağlar boyunca nasıl görüneceğini görmek için modellerini çalıştırırlar. Bunu SPECULOOS-2c için yaptıklarında, sanal yıldız ışığında yıkanan sanal kimyasalların, simüle edilmiş kimyasal reaksiyonlar yoluyla yükseldiğini, düştüğünü ve birbirlerini yok ettiğini gördüler. Hayali atmosfer sonunda bir dengeye oturdu ve yazılım bir tablo çıkardı. Payne ekrana bir tane çekti. Faresini sıra sıra üzerinde gezdirerek yeni gezegenin sıcaklığı ve değişen irtifalardaki kimyası hakkında tahminler gösterdi. Bu bilgiyi kullanarak, o ve meslektaşları, JWST'nin veya başka bir aletin görebileceği özellikle bol miktarda bileşikleri belirleyebildiler.

itibaren Dünya-zaman çalışması üzerinde, Kaltenegger'in makalelerinin çoğu aynı modeli takip ediyor. Onun hilesi, Dünya'nın kendi zenginliği hakkında bildiklerimizi teorik avucunda toplamak ve sonra onu bir basketbol topu gibi farklı eksenlerde döndürmek. Ya zamanında geri sararsak? Ya bir uzaylı Dünya'nın farklı jeolojisi olsaydı? Farklı bir atmosfer mi? Tüm okyanus yüzeyi mi? Ya kızıl bir güneşi ya da beyaz bir cücenin alev alev yanan külünü çevrelerse?

2010’te, örneğin buldu o zaman yaklaşan JWST'nin, benzer bir olay bir ötegezegende meydana gelirse, Filipinler'deki 1991 Pinatubo Dağı patlaması gibi bir volkanik patlamadan gazların varlığını çıkarabilmesi gerektiğini. Veya yüzey ve atmosfer arasındaki karbon döngüsü tarafından değil (Dünya'da olduğu gibi) yönetilen dünyaları tanımlayabilir, bunun yerine kükürt tarafından yanardağlar tarafından serbest bırakılır ve daha sonra yıldız ışığı ile parçalanır. Bu tür iklim döngüleri, biyolojik imzalı gazları tanımlamaya çalıştığınızda ve ayrıca daha büyük gezegen fiziğinin bir parçası oldukları için önemlidir. Kaltenegger ile bu projelerde işbirliği yapan Sasselov, "Biyoimzalar orada pastanın üzerindeki kiraz gibi duruyor, ama temelde yenecek çok pasta var" dedi.

Kaltenegger, atmosferik modellemesinin dışında, son on yılını, bir astrobiyologun merak dolabından bir şey oluşturmak için Dünya'yı araştırarak geçirdi: garip spektrumlardan oluşan halka açık bir veri tabanı. Gökbilimciler, bir ötegezegen tayfında anormal bir kıpırdanma bulmayı başarırlarsa, onun veri tabanı, onu deşifre etmenin anahtarı olabilir.

Örneğin, Yellowstone Ulusal Parkı'na yaptığı bir gezide Kaltenegger, sıcak göletlerin yüzeyindeki çok renkli mikrobiyal tabakalara hayret etti. Bu, onu ve meslektaşlarını petri kaplarında 137 bakteri türü yetiştirmeye yöneltti. spektrumlarını yayınla. Gökkuşağında muhtemelen şu anda Dünya'da bulamayacağınız bir renk yoktur" dedi. Lynn Rothschild, NASA'nın Ames Araştırma Merkezi'nde sentetik bir biyolog ve projede bir işbirlikçi. Farklı bir meslektaşının Kuzey Kutbu'ndaki buz çekirdeklerini delme çalışmasından ilham alan Kaltenegger'in grubu, bir buz gezegeninde gelişebilecek olana benzer 80 soğuk seven mikrop izole etti. referans veritabanı yayınlama Bu spektrumların bu Mart.

diğer dünyalar biyofloresan olabilir. Yeryüzünde, mercanlar gibi biyofloresan organizmalar, ultraviyole ışığı emerek ve görünür ışık olarak yeniden yayarak kendilerini korurlar. TRAPPIST-1 gibi kırmızı cüce yıldız sistemlerindeki gezegenlerin ultraviyole radyasyona maruz kaldığı göz önüne alındığında, Kaltenegger, oradaki uzaylı yaşamının benzer bir süreç geliştirebileceğini savunuyor. (O zamandan beri “o parlayan uzaylı kadın” olarak anılıyor.) Ayrıca olası lav dünyalarını temsil eden bir dizi spektrum elde etmeyi planlıyor; bir yerbilimci meslektaşı ve yeni gelen bir doktora sonrası, yakında kayaları eritmeye başlayacak.

Yayın listesi büyüdükçe Kaltenegger, yükselen yıldız bir kadın bilim insanının hem fırsatlarını hem de onur kırıcılığını yaşadı. Bir keresinde, Hawaii'de yaşam arayışıyla ilgili bir IMAX kısa filmi çekerken, yapımcılar onu bilim adamı kavramlarına, Laura Dern's'e uyması için şortlar giydirdi. Jurassic Park karakter; karar daha sonra tüm sivrisinek ısırıklarını kapatmak için daha fazla makyaj gerektirdi.

İşbirlikçiler, sınırlı miktarda teleskop zamanını paylaşmak zorunda kalan sıkı sıkıya bağlı bir alanda, coşkulu, ısınan bir varlık olduğunu söyledi. Konuşurken parmakları havada süzülüyor; cümleler ve hikayeler büyük kahkaha patlamalarına yol açma eğilimindedir. Rothschild, “Bana her mesajı 'sarılma' imzalıyor” dedi. “Bunu yapan başka bir meslektaşım yok.”

Haritadaki İlk Noktalar

İlk biyolojik imzalar, birbiriyle çelişen yorumlara tabi olan küçük, belirsiz sinyaller olacaktır. Hatta şimdiden bazı iddialar ortaya çıktı.

En alakalı vaka çalışması, 2020 sonbaharında astronomi dünyasını sarstı. Seager'ın da aralarında bulunduğu bir ekip açıkladı Venüs'ün üst atmosferinde, tipik olarak steril olarak reddedilen bunaltıcı, asitle yıkanmış bir gezegen olan fosfin adı verilen olağandışı bir bileşik tespit ettiklerini söylediler. Dünyada, fosfin yaygın olarak mikroplar tarafından üretilir. Bazı abiyotik süreçler de bileşiği belirli koşullar altında üretebilirken, ekibin analizi, bu süreçlerin Venüs'te gerçekleşmesinin muhtemel olmadığını ileri sürdü. Onların görüşüne göre, bu, makul bir açıklama olarak küçük yüzen Venüs organizmalarını bıraktı. “Venüs'te Yaşam mı?” en New York Times başlık merak.

Dış gruplar karşı kamplar kurdu. Dahil olmak üzere bazı uzmanlar Victoria ÇayırlarıKaltenegger'inkine benzer bir yaklaşım kullanan Washington Üniversitesi'nde bir ötegezegen atmosfer modelcisi olan , Venüs verilerini yeniden analiz etti ve fosfin sinyalinin sadece bir serap olduğu sonucuna vardı: Kimyasal orada bile değil. Cornell'deki Lunine de dahil olmak üzere diğerleri, fosfin mevcut olsa bile, aslında jeolojik kaynaklardan gelebileceğini savundu.

Kaltenegger bu eleştirileri geçerli görmektedir. Onun görüşüne göre, fosfin destanı, bilim ve bilim finansmanı arasında, gelecekteki aday biyoimzaları da karıştırabilecek bir geri bildirim döngüsünü vurgulamaktadır. Fosfin duyurusu sırasında NASA, ikisi Venüs'e bağlı olan dört küçük güneş sistemi görevi arasında seçim yapmanın son aşamalarındaydı. Ertesi yaz NASA, bu ikisinin uçmak için seçildiğini duyurdu. Kaltenegger kahkahalara boğularak, fosfin araştırmasının "görevleri Venüs'e kabul ettirmenin harika bir yolu olduğunu" söyledi. "Bu alaycı tavır." (Fosfin çalışmasının baş yazarı Jane Greaves, ekibinin görev seçim sürecini dikkate almadığını ve makalenin zamanlamasının tesadüf olduğunu söyledi.)

Ötegezegen biyo-imzaları arayışındaki bir sonraki aşama, JWST'nin TRAPPIST-1 gezegenleri hakkında ortaya koyduklarına bağlı. Gerçek biyolojik imzaları göklerinde görmek pek olası olmayabilir. Ancak teleskop, Dünya ve Venüs tabanlı modellerin öngördüğü oranlarda karbondioksit ve su buharını tespit edebilir. Bu, modelcilerin galakside hangi jeokimyasal döngülerin önemli olduğu ve hangi dünyaların gerçekten yaşanabilir olabileceği konusunda iyi bir idareye sahip olduğunu doğrulayacaktır. Daha beklenmedik bir şey görmek, araştırmacıların modellerini düzeltmelerine yardımcı olabilir.

Daha korkunç bir olasılık, bu gezegenlerin hiç atmosfere sahip olmamasıdır. TRAPPIST-1 gibi kırmızı cüce yıldızların, çıplak kaya dışında her şeyi yok edebilecek güneş patlamaları yaydıkları biliniyor. (Kaltenegger, gezegenlerin gaz emisyonlarının gökyüzünü yenilemeye devam etmesi gerektiğini savunarak bundan şüphe ediyor.)

Bu on yılın ikinci yarısında, birden fazla gezegen geçişinden elde edilen veriler birikmiş olacak; bu, gökbilimcilerin yalnızca bu dünyalarda kimya aramasına değil, aynı zamanda belirli moleküllerin mevsimden mevsime nasıl büyüyüp küçüldüğünü incelemeye yetecek kadar. O zamana kadar tamamlayıcı gözlemler verilere eklenebilir. Birkaç yeni, şaşırtıcı derecede büyük gözlemevinin, 2027'den itibaren kozmosa havza boyutunda aynalar açması planlanıyor - bunların en büyüğü, Şili'deki Aşırı Büyük Teleskop dahil. Bu teleskoplar, JWST'den farklı ışık dalga boylarına duyarlı olacak, alternatif bir spektral özellik grubunu araştıracak ve ayrıca geçiş dışındaki gezegenleri de inceleyebilmelidir.

Tüm bu enstrümanlar, biyo-imza avcılarının gerçekten istediklerinin, her zaman istedikleri şeyin hala gerisinde kalıyor: o dev uzay tabanlı Karasal Gezegen Buluculardan biri. Bu yılın başlarında, Ulusal Bilimler Akademisi, astronomi topluluğunun NASA'nın neye öncelik vermesi gerektiği konusundaki fikirlerini özetleyen, on yıllık anket adı verilen etkili, gündem belirleyici bir rapor yayınladığında, konuyla ilgili büyük bir ilerlemeyi etkin bir şekilde 2030'lara ertelediler.

“Bunu düşünüyordum: Ya biz değilsek?” Kaltenegger dedi. “Ya bizim kuşağımız değilse?” Gerçek bir gelecek nesil gezegen avı teleskopunun uçabileceği en kısa sürede dayanarak, böyle bir göreve liderlik etmek için en olası adayın muhtemelen şu anda yüksek lisansta olduğunu düşünüyor.

Sonra tekrar, erken dış gezegen bilim adamlarından oluşan kohortu her zaman hayalperest olmuştur, dedi. Ve bilim her zaman nesiller arası bir faaliyet olmuştur.

Sagan'ın ofisinde otururken belirli bir sahneyi çizdi. Uzak geleceğin bir gezgini, uzay gemisi gibi çıkış yapan bir uzay aracının köprüsünde yürür. kuruluş, yeni bir dünyaya seyahat etmeye hazır. Kaltenegger, gemide kendisinin olmayacağından emin, ancak "aklımın gözüyle onları bu eski yıldız haritasında görüyorum" dedi. Antik harita, aday yaşayan gezegenlerin yerlerini işaretleyecekti. Muhtemelen modası geçmiş, sadece duygusal nedenlerle getirilmiş olurdu. "Ama bu haritaya ilk noktaları koyan kişi olmak istiyorum."