Encontrar signos de vida desde lejos

Si tuviera que intentar la colonización de un planeta con vida preexistente , ¿cómo me las arreglaría para identificar un planeta candidato desde la comodidad de la órbita de la Tierra? Estoy interesado en las estrellas en algún lugar dentro de los 40 años luz de la Tierra, y con tecnología relativamente realista (sin unidades FTL ni máquinas del tiempo).

Estoy familiarizado con la tecnología detrás de la espectrografía, pero parece bastante poco confiable en términos de lanzar una misión multimillonaria. Esto sugiere que bastantes gases que están correlacionados con la vida en la Tierra podrían no indicar vida en exoplanetas, entonces, ¿cómo podemos estar lo suficientemente seguros de la vida para enviar miles de colonos a una estrella distante?

  • ¿Telescopios realmente grandes?
  • Espectografía?

A diferencia de esta pregunta , en que estoy preguntando sobre una escala mucho mayor y no tratando de comprender un tropo.

Si está buscando ejemplos del mundo real o incluso teorías, no creo que encuentre mucho. Incluso en la ciencia ficción, no puedo recordar ninguna situación en la que se pueda detectar vida a través de años luz. Creo que es mejor que agite a mano algún dispositivo milagroso que pueda hacer esto, pero no explique exactamente cómo funciona.
Nota: su verdadera razón para enviar colonos a una estrella distante no es "encontramos algunos gases interesantes". Por lo general, es algo lo suficientemente extremo como para justificar expediciones multimillonarias en primer lugar, como "nuestro planeta se está muriendo".
Relacionado: ¿Qué tan lejos tendría que estar una civilización alienígena para que no los notemos? Puede tomar la respuesta a eso y trabajar hacia atrás en un aspecto para responder a su pregunta.
La respuesta corta es que no existe una forma remota de detectar vida definitivamente: las técnicas de espectroscopia que ya tenemos son lo mejor que se nos ha ocurrido. Por supuesto, si la vida que estamos tratando de observar es lo suficientemente avanzada, podrían facilitar mucho su detección construyendo algo artificial y detectable.
¿Qué tipo de vida quieres? ¿Estás de acuerdo con las cianobacterias, o deberían ser plantas y peces, etc.? Este último necesitaría una sonda, la detección de formas de vida desconocidas a partir de gases atmosféricos es un montón de conjeturas.

Respuestas (4)

Puede detectar de qué tipo de gases se compone la atmósfera, si utiliza el llamado método de tránsito para investigarlos. Ese método es hasta ahora el más exitoso en la búsqueda de exoplanetas con diferencia. Y así es como funciona:

Simplemente mide qué tan brillante es una estrella. Si un planeta orbita alrededor de una estrella, a veces podría estar exactamente entre la estrella y la tierra. En ese caso, oscurece la estrella por un margen minúsculo, pero suficiente para detectar el planeta.

Una pequeña parte de la estrella no está oscurecida por el propio planeta sino por su atmósfera. Si tienes un telescopio muy sofisticado puedes detectar eso. Simplemente tiene que usar la espectroscopia y hacer algunos cálculos matemáticos para calcular lo que podría encontrar allí.

Si bien hay una gran cantidad de gases que pueden ocurrir por la actividad geológica, hay algunos que se sabe que son producidos solo por organismos vivos. Si encuentra el más mínimo indicio de uno de esos, sabe que hay vivo.

Observación: Hasta ahora (octubre de 2016) esto no se ha hecho con éxito con exoplanetas, pero se están construyendo algunos telescopios para hacer exactamente esto. Es muy posible que entre 2020 y 2030 tengamos la primera evidencia de vida.

Entonces, sabes qué gases están presentes, pero ¿cómo te ayuda eso a detectar en vivo? El CO2, el metano y otros gases típicamente asociados con la vida también podrían ocurrir naturalmente, por lo que no hay una respuesta definitiva.
Esa es la verdadera respuesta. Consulte Sniffing Alien Atmospheres: Exoplanet spectrophotometry y Exoplanets: Under a Microscope, and Through a Wide-field Lens , donde predice cuándo se publicará por primera vez dicha medición.
@lurch bienvenido a la construcción del mundo! Es posible que desee revisar mis referencias y editar detalles específicos en su publicación. Básicamente, esa es la respuesta que habría escrito.☺
En realidad, el hecho de que un planeta gire alrededor de una estrella no garantiza que el planeta alguna vez estará en conjunción inferior a la estrella vista desde la Tierra, porque la eclíptica del sistema solar distante puede verse en ángulo. Para la visualización más simple, piense en la galaxia como un pastel, con cada sistema estelar plano en una sola capa. Si alguien en un sistema estelar luego mira a otro sistema estelar, las conjunciones solo ocurrirán dentro de la misma capa. Ahora agregue a esto que no todo es plano, ni en capas ordenadas.
Dicho esto, tenga un voto positivo para una respuesta bien escrita que proporcione una buena sugerencia sobre cómo hacer lo que pide el OP. Espero que te quedes.
@ventsyv Supongo que hasta cierto punto depende de qué tan absoluto el OP necesite que sea la respuesta. Ni siquiera podemos definir qué constituye la vida aquí en la Tierra, por lo que hay un largo camino por recorrer antes de que podamos establecer criterios estrictos sobre cómo detectar la vida en otros planetas. Sin embargo, podemos trabajar con lo que tenemos y quizás obtener aproximaciones lo suficientemente buenas de una respuesta a la pregunta de si un planeta alberga vida, y la espectroscopia puede ser una gran parte de eso.
El método de ocultación acaba con el 95% de todos los sistemas posibles. Debe ir con un coronógrafo, de lo contrario, es posible que no encuentre nada en el rango de 40 LJ, como lo especifica el OP. Aún así, eso no es ciencia ficción. La NASA ya ha tomado fotografías de planetas con ese sistema bastante tosco en el Hubble.

Envías una sonda.

O una sonda de vuelo ultrarrápida que solo envía datos e imágenes del sensor a la Tierra o envía un combo de Orbiter y Lander más lento pero más inteligente.

Consulte Marte para obtener más información.

También iba a sugerir una sonda, pero parece que estaba buscando algo en el ámbito de la detección remota. Aunque si algo vale un viaje multimillonario, estoy seguro de que se puede ahorrar dinero para enviar una sonda, que luego podría emplear las técnicas discutidas en la pregunta a la que hizo referencia.
@ Cradle2theGabe Ah, asumí que mientras el observador permaneciera a distancia, cualquier equipo podría colocarse cerca.
Lo siento, quise dirigir el comentario al autor de la pregunta. Me gusta tu idea y me parece muy práctica.

Si la temperatura, los niveles de radiación y el agua están bien, y encuentra un alto nivel de oxígeno, entonces es seguro asumir algún tipo de vida.

El oxígeno puede estar presente sin vida, pero no >10%, y no en un planeta que tiene un promedio de 25°C, agua, y no es un infierno de radiación debido a una estrella madre inestable.

No se emocione demasiado: podría ser lo único que encuentre son rocas cubiertas con una capa delgada y viscosa de cianobacterias alienígenas. ;-)

Existe un plan listo para un coronógrafo basado en el espacio que fácilmente podría tomar los espectros necesarios. A la NASA (todavía) no le gustó el plan, porque requiere un satélite adicional que vuela a una distancia de kilómetros del telescopio en la dirección del objetivo. Así que consume mucho combustible y no dura mucho. ;-)

¿Un poco más de ciencia ficción? Google para el "exo tierra imager".

Necesitas varias sondas.

La espectrografía brinda solo poca información sobre los elementos en la atmósfera, pero para poder sobrevivir, otras medidas son importantes:

  • radiación de la estrella (el planeta tiene campo magnético),
  • la estabilidad del clima (tal vez podamos sobrevivir, pero tenemos que estar preparados para eso),
  • estabilidad del sistema planetario (quiero decir: si el sistema planetario es nuevo o inestable, es probable que haya frecuentes meteoritos que puedan dañar el clima y la colonia.
  • recursos en la corteza del planeta (para tener las herramientas adecuadas para sustentar la colonia).
No veo esos problemas: el campo magnético es irrelevante si la atmósfera es lo suficientemente espesa. Marte -> problema, tierra -> bien, nunca ha ocurrido una extinción masiva durante los miles de años sin campo magnético durante las muchas inversiones de polos en la prehistoria de la Tierra. ¿Recursos? Con mala suerte, el planeta podría quedar cubierto por un océano profundo. De lo contrario, el Aluminio y el Hierro seguramente abundarán, y el resto del PSE también estará allí. ¿Estabilidad? Si podemos ver un planeta, también podemos detectar todo el sistema. Si está ahí y no parece muy loco, es estable.
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