Кислород в атмосфере как ключ к поиску внеземных технологий
В поисках внеземной жизни учёные расширяют фокус, включая не только биомаркеры, но и техносигнатуры — признаки технологической деятельности. Новое исследование, опубликованное в Nature Astronomy, указывает, что атмосферный кислород может быть критически важен не только для сложной жизни, но и для возникновения развитых технологий на планете.
Авторы работы — Адам Франк, профессор физики и астрономии Рочестерского университета, и Амедео Бальби, профессор астрономии и астрофизики Университета Рома Тор Вергата. Они исследуют связь между содержанием кислорода и возможностью появления технологических цивилизаций.
Огонь — движущая сила технологий
Учёные выдвигают тезис, что кислород необходим не только для дыхания многоклеточных организмов, но и для возникновения огня — основы технологической цивилизации. Концепция «техносфер» предполагает, что развитые технологии оставляют обнаруживаемые следы (техносигнатуры).
На Земле развитие технологий требовало легкого доступа к открытому горению — процессу, в котором топливо соединяется с окислителем, обычно кислородом. Приготовление пищи, металлургия, производство материалов и получение энергии — всё это основано на сжигании.
Анализ истории Земли показал, что контролируемое использование огня и последующее развитие металлургии стали возможны только тогда, когда уровень кислорода в атмосфере достиг или превысил 18%. Это означает, что только планеты со значительной концентрацией кислорода способны развивать передовые техносферы и оставлять обнаруживаемые техносигнатуры.
«Кислородное узкое место»
Исследователи вводят термин «oxygen bottleneck» («кислородное узкое место») — критический порог, отделяющий миры, способные породить технологические цивилизации, от тех, где это невозможно.
«Уровни кислорода, необходимые для биологического поддержания сложной жизни и разума, не так высоки, как уровни, необходимые для технологий. Вид может возникнуть в мире без кислорода, но он не станет технологическим видом», — отмечают авторы.
Адам Франк поясняет: «Вы можете получить биологию — вы даже можете получить разумных существ — в мире, где нет кислорода. Но без легкодоступного источника огня вы никогда не разовьёте высокие технологии, потому что они требуют топлива и плавления».
Стратегия поиска внеземного разума
Исследование подчёркивает необходимость приоритизировать планеты с высоким уровнем кислорода в поисках внеземных техносигнатур.
«Нацеливание на планеты с высоким содержанием кислорода должно быть приоритетным, поскольку наличие или отсутствие высокого уровня кислорода в атмосферах экзопланет может стать важной подсказкой в поиске потенциальных техносигнатур», — говорит Адам Франк.
Амедео Бальби добавляет: «Обнаружение разумной технологической жизни на другой планете имело бы огромные последствия. Поэтому нам нужно быть чрезвычайно осторожными в интерпретации возможных обнаружений. Наше исследование предполагает, что мы должны скептически относиться к потенциальным техносигнатурам с планеты с недостаточным содержанием кислорода в атмосфере».