Skal vi søge efter teknik eller biologi, når vi leder efter liv i rummet?
Der er mere end en måde at lede efter liv – især intelligent liv
Liv i rummet SETI søge lytte teknologi biologi  Biosignatur teknosignatur

Det videnskabelige program SETI, der leder efter liv i rummet, baserer størstedelen af sine projekter på radioteleskoper. Gigantiske parabolantenner har været rettet med stjernerne, og millioner af forskellige frekvenser er blevet aflyttet. Men er det den bedste måde at lede? (Foto: Shutterstock)

Hvis der findes liv i universet, kan vi forvente at finde det i mange former, lige fra encellede organismer til civilisationer, der er millioner eller milliarder af år ældre end vores egen.

Det er klart, at vi ikke kan bruge de samme metoder til at lede efter encellet liv som til at finde en civilisation med en teknik, der er langt forud for den, vi kender.

Derfor er det nødvendigt at gøre sig klart, hvad det er vi leder efter, og hvilke metoder vi vil anvende.

Her er det centrale spørgsmål, om vi skal satse på at lede efter levende organismer, eller om det giver en større chance for succes at lede efter civilisationer, som med brug af radio, rumsonder eller på anden måde selv kan gøre opmærksom på deres eksistens.

Historien kort
  • Grundlæggende er der to grupper af forskere, der leder efter liv, nemlig biologerne og teknikerne.
  • Biologerne leder efter biosignaturer, dvs. kemiske stoffer, som produceres af levende organismer, mens teknikerne leder efter teknosignaturer - tegn på eksistens af teknologi.
  • Problemet er, at kan være meget svært at være sikker på, at det, vi observerer, er ægte biosignaturer eller teknosignaturer. Vi er derfor nødt til at tænke alternativt.

Hvad leder vi efter?

De fleste vil nok mene, at det er betydeligt mere spændende at finde intelligent liv end nogle mikroorganismer, der svømmer omkring i et hav på en planet mange lysår borte.

Den del af forskningen, der søger efter intelligent liv, kaldes for SETI, hvilket står for Search for Extra-Terrestrial Intelligence, altså, eftersøgning af intelligent liv uden for Jorden.  

Det har man hidtil gjort alene ved at lytte efter radiosignaler, og i nogle få tilfælde efter lasersignaler, men på en videnskabelig kongres i januar stillede Jill Tarter, som har været verdens førende SETI forsker i en menneskealder, spørgsmålet, om disse metoder kan stå alene.

Jill Tarters synspunkt er, at SETI i virkeligheden ikke er en eftersøgning af intelligent liv, da vi ikke kan definere, hvad intelligens er.

Ikke lighedstegn mellem teknologi og intelligens

Jill Tarter er verdens førende SETI forsker (Foto: Seti.org)

Jill Tarter er verdens førende SETI forsker (Foto: Seti.org)

Som Jill Tarter sagde, så er det teknologi, vi leder efter, og dermed bruger vi teknologi som en slags erstatning for intelligens.

Problemet er, at man ikke kan sætte lighedstegn mellem teknologi og intelligens.

Man kan jo sagtens forestille sig meget intelligente dyr, der lever i havet, og som derfor ikke har mulighed for at fremstille ild, hvad der jo har været grundlaget for vores teknik.

Skal vi følge Jill Tarter, så skal SETI omdøbes til ’The Search for Technosignatures’, altså eftersøgning af fremmed teknologi.

Dermed understreger hun, at SETI skal udvides med andre metoder end at lytte efter signaler.

Om artiklens forfattere

Helle og Henrik Stub er begge cand.scient'er fra Københavns Universitet i astronomi, fysik og matematik.

I snart 40 år har parret beskæftiget sig med at formidle astronomi og rumfart gennem radio, fjernsyn, bøger og foredrag og kurser.

De står bag bogen 'Det levende Univers' og skriver om aktuelle astronomiske begivenheder for Videnskab.dk, hvor de går under kælenavnet 'Stubberne'.

To veje frem

I virkeligheden er SETI kun en lille del af den omfattende forskning, som nu foregår for at finde liv i universet.

Langt den største del af denne forskning handler om bare at finde et tegn på liv på en anden planet, også selv om der blot skulle være tale om mikroorganismer.

Grundlæggende er der to grupper af forskere, der leder efter liv, nemlig biologerne og teknikerne.

Biologerne leder efter det, vi kalder biosignaturer, mens teknikerne leder efter teknosignaturer.

Da vi skal bruge begreberne, er her en kort definition:

  • Biosignatur: Et kemisk stof – ofte en gasart i atmosfæren på en planet eller organiske stoffer på overfladen – som efter vores nuværende viden om biologi primært produceres af levende organismer. Som eksempel kan nævnes ilten i Jordens atmosfære.
  • Teknosignatur: Tegn på eksistens af teknologi. Det er ikke bare radiosignaler, men også andre ting som rumsonder eller de såkaldte Dyson-sfærer, hvor et helt solsystem er kunstigt omdannet.

Problemet er, at kan være meget svært at være sikker på, at det, vi observerer, er ægte biosignaturer eller teknosignaturer.

To eksempler med teknosignaturer viser de problemer, astronomerne står overfor.

1) Kanalerne på Mars

I dag er marskanalerne næsten glemte, men i 1877 kom Mars på avisernes forsider, fordi den italienske astronom Giovanni Schiaparelli (1835-1910) mente at se nogle mørke striber i de røde ørkenområder.

Schiaparelli mente selv, at der var tale om naturligt dannede kanaler, men det varede ikke længe før ’kanalerne’ blev opfattet som det, vi i dag kalder en teknosignatur – at der var tale om kunstige kanaler gravet af en civilisation, der søgte at lede det sidste vand på Mars fra pol-kalotterne ned til de tørre ørkener ved ækvator.

Opfattelsen af Mars som en gammel planet med en civilisation, der kæmper for at overleve i de røde ørkener greb offentligheden.

Et af resultaterne var H.G. Wells mesterværk ’Klodernes Kamp’, hvor marsboerne søger at erobre Jorden, simpelthen for at overleve.

I dag ved vi, at ’kanalerne’ var en optisk illusion, frembragt af øjet, der søgte at se detaljer på en lille, rød skive gennem en stor kikkert.

Den dag i dag kan vi smile af kanalerne, men som det næste eksempel viser, så står vi i nutiden over for et helt tilsvarende problem.

Et kort over Mars fra 1894 (tv.) og et foto fra Hubble Space Telescope (th.). (Foto: Tom Ruen / Eugene Antoniadi / Lowell Hess / Roy A. Gallant / HST / NASA)

Et kort over Mars fra 1894 (tv.) og et foto fra Hubble Space Telescope (th.). (Foto: Tom Ruen / Eugene Antoniadi / Lowell Hess / Roy A. Gallant / HST / NASA)

2) Dyson-sfæren

Dyson-sfære

En Dyson-sfære er et rent fiktivt begreb, som beskriver, hvordan en meget avanceret civilisation helt kan ombygge deres solsystem for at få mere plads.

Ideen er at bruge planeterne og måske også beboelige asteroider til at bygge en enorm sværm af solpaneler.

På den måde kan man langt bedre udnytte stjernens lys – og samtidig give mulighed for at kolonisere de nybyggede asteroider.

I 2011 opdagede man, at en stjerne næsten 1.300 lysår borte opførte sig meget mærkeligt.

Den var blevet observeret af Kepler-satellitten, som ledte efter exoplaneter ved at måle, hvordan planeterne formørkede deres stjerne.

Det var rutine, og man vidste, at hvis stjernen havde en planet på størrelse med Jupiter, så ville den dække så lidt for stjernen, at lyset højst ville blive svækket med cirka 1 procent.

Men så skete der noget helt uventet.

I 2011 blev stjernens lys svækket med hele 15 procent og i 2013 med 22 procent.

Det var alt for meget til at kunne forklares med en planet, der skyggede for stjernen, og så skete det samme som med marskanalerne 136 år tidligere:

Fænomenet blev udnævnt til at være en teknosignatur, i dette tilfælde en Dyson-sfære. (Se faktaboksen)

Dysonsfære (Foto: Sentientdevelopments.com) 

Dysonsfære (Foto: Sentientdevelopments.com) 

Ak – bare en støvsky

En Dyson-sfæres millioner af solpaneler og asteroider vil i sagens natur skygge ganske meget for stjernens lys, og på ingen tid var det gået viralt, at vi måske var vidne til en Dyson-sfære under opbygning.

Men ak!

Nye målinger fra 2017 viste, at lyset blev svækket på grund af en stor støvsky omkring stjernen.

Det kunne man se, fordi svækkelsen af stjernens lys afhang af lysets farve.

Det kan let forklares, hvis lyset fra stjernen er gået gennem en støvsky, mens en asteroide, enorme solceller eller andet vil skygge lige meget for alle bølgelængder.

Det er nok støv og ikke en dysonsfære, der formørker Tabby's stjerne (Foto: NASA / JPL-Caltech)

Det er nok støv og ikke en dysonsfære, der formørker Tabby's stjerne (Foto: NASA / JPL-Caltech)

Biosignaturer er heller ikke nemme at fortolke

For mange forskere lyder Dyson-sfærer da også mere som science fiction end videnskab, og derfor er der også mange, der hellere vil holde sig til biosignaturer.

Her leder man bare efter liv uden at forvente intelligent liv med en meget avanceret teknologi.

Men det er heller ikke uden problemer – biosignaturer kan være lige så svære at fortolke som teknosignaturer.

Den tidlige Jord virkede ikke beboelig

Den oplagte ide er at lede efter en ’ny Jord’ med blå have, hvide skyer og en iltrig atmosfære.

Men det er måske ikke en særlig god ide, fordi Jorden ikke altid har set ud, som den gør i dag.  Den har ændret sig gennem sin lange historie, og hvis vi kunne se den for et par milliarder år siden, så ville vi nok have afskrevet den som en planet egnet til liv.

Jordens atmosfære bestod dengang af en blanding af kvælstof, metan, kuldioxid og vand – men der var næsten ingen ilt.

Der var alligevel liv på Jorden, nemlig mikroorganismer, som slet ikke kunne tåle ilt, og nogle af dem producerede den metan, der var i Jordens atmosfære.

Denne tilstand varede omkring to milliarder år, fra for cirka fire til to milliarder år siden.

Hertil kommer, at Jorden mindst en gang har været dækket af is fra pol til pol – det vi kalder ’snowball earth’.

Havde vi set Jorden dengang som en hvid isklode, havde vi nok ikke gættet, at den kunne tø op og komme til at ligne den Jord, vi kender i dag med have og kontinenter.

Det tog også sin tid. Der skulle nemlig først pumpes en masse CO2 ud i atmosfæren fra vulkaner.

Jorden har ikke altid været Den Blå Planet (Foto: Sangbe.com)

Jorden har ikke altid været Den Blå Planet (Foto: Sangbe.com)

Den store iltkatastrofe

På et tidspunkt for godt 2 milliarder år siden opstod så de blågrønne cyanobakterier, der kunne udnytte Solens lys til ved hjælp af fotosyntese at producere ilt.

Det var den største miljøkatastrofe i Jordens historie, der stort set udryddede alle de gamle livsformer.

Men nye livsformer opstod, og de kunne udnytte ilten, og gradvist steg iltindholdet i atmosfæren til de 21 procent vi har i dag.

Det varede dog noget tid, for i begyndelsen blev ilten brugt til at oxidere en hel masse Jern, som var opløst i havene.

Det førte til røde lag af jernaflejringer på den daværende havbund.

Båndet jernformation af iltet jern (Foto: Wikimedia Commons)

Båndet jernformation af iltet jern (Foto: Wikimedia Commons)

Vores iltrige atmosfære er kun 600 millioner gammel

Da kemiske reaktioner baseret på ilt giver godt med energi, har ilten banet vejen for større dyr og planter, som først opstod for under en halv milliard år siden.

Men den iltrige atmosfære, som vi i dag kender, er kun godt 600 millioner år gammel, hvilket svarer til ca. 13 procent af Jordens alder på 4,6 milliarder år.

Hvis vi havde en tidsmaskine og sendte den tilbage til et tilfældigt tidspunkt i Jordens fortid, så ville der altså være en sandsynlighed på 87 procent for, at den ankom til en Jord uden ilt i atmosfæren og med kun encellet liv.

Er ilt en god biosignatur?

Vi må derfor udvide vores eftersøgning og nytænke biosignaturer.

Det, vi skal lede efter, er ikke en enkelt luftart som metan eller ilt.

Det gælder i stedet om at finde atmosfærer, der ikke er i kemisk ligevægt, hvor det derfor kræves, at der hele tiden produceres en bestemt gasart.

Ilt er kun en af mulighederne, fordi ilt er et stof, som meget gerne vil gå i kemisk forbindelse med andre stoffer.

Derfor vil en iltatmosfære, hvor ilten ikke hele tiden fornyes, hurtigt forsvinde, fordi ilten vil reagere med klipperne på overfladen.

Men selv påvisning af ilt er ikke et helt sikkert tegn på liv, fordi ilten også kan produceres, ved at vandmolekyler spaltes i ilt og brint.

Det er dog meget lidt sandsynligt, at denne proces kan give meget store mængder ilt i længere tid.

Svært at finde helt sikre biosignaturer

Sådan ser en biosignatur ud (Foto: Sara Seager / MIT)

Sådan ser en biosignatur ud (Foto: Sara Seager / MIT)

Venus har muligvis for milliarder af år siden fået en del ilt i atmosfæren, da dens have fordampede og blev spaltet i ilt og brint.

Men da havene først var fordampet, så kunne der ikke produceres mere ilt, og derefter forsvandt ilten hurtigt ved at gå i kemisk forbindelse med klipperne på overfladen.

Mars er som bekendt rød af iltede jernforbindelser.

Ilten kan måske være kommet fra mikroorganismer, der levede på Mars for et par milliarder år siden, men den kan også være kommet fra ilt, der er dannet, ved at vand er spaltet i ilt og brint.

Konklusionen er, at ilt er et muligt, men ikke et helt sikkert tegn på eksistensen af liv.

I det hele taget er det svært at finde helt sikre biosignaturer.

På sporet af mikroorganismer

Ser vi på Jordens historie, viser det sig, at det er nødvendigt at bruge flere biosignaturer end ilt.

Her er metan nok det bedste bud, fordi Jordens atmosfære jo har indeholdt metan i måske to milliarder år, inden ilten kom til for bare 600 millioner år siden – og i al den tid har livet klaret sig ganske udmærket.  

Det vil være oplagt at lede efter planeter med kvælstof (N2), metan (CH4), kuldioxid (CO2) og vanddamp i atmosfæren – ganske, som Jordens atmosfære var de første par milliarder år.

Argumentet er, at en sådan atmosfære ikke vil være stabil uden biologisk aktivitet.

Således vil metan hurtigt nedbrydes og kan derfor kun eksistere, hvis der hele tiden bliver produceret ny metan af mikroorganismer– ganske som Jordens planter i dag sørger for hele tiden at forny atmosfærens ilt.

Et ekstra tegn på biologisk aktivitet kunne være mangel på kulilte (CO).

Metan, der er produceret geologisk, kommer ud gennem vulkaner og er normalt blandet op med kulilte.

Så mangel på kulilte vil være et tegn på, at metanen er produceret af mikroorganismer.

Et ekstra argument er, at kulilte faktisk kan udnyttes af mange mikroorganismer, som så at sige ’spiser’ kulilten.

Det næste rumteleskop (James Webb) kan lede efter biosignaturer ved at analysere atmosfærens sammensætning på en exoplanet (Foto: ESA / C. Carreau)

Det næste rumteleskop (James Webb) kan lede efter biosignaturer ved at analysere atmosfærens sammensætning på en exoplanet (Foto: ESA / C. Carreau)

Mod grænsen

Det er klart, at astronomerne vil benytte alle tænkelige metoder til at lede efter liv.

Biosignaturer er vanskelige, fordi det kræver meget store teleskoper at analysere atmosfæren omkring en exoplanet – til gengæld er der nok langt flere planeter med simpelt, måske encellet, liv i universet end planeter med en teknisk avanceret civilisation.

Det kan opvejes af, at en teknisk civilisation kan gøre opmærksom på sig selv med radiosignaler, rumsonder eller andet over store afstande.

Ideen fra filmen ’Rumrejsen 2001’ med en monolit på Månen, som i millioner af år har overvåget udviklingen på Jorden, er slet ikke så tosset.

Desværre har vi aldrig fundet en sådan monolit på vor egen måne, men det skader da ikke at holde øje med, om rumsonderne finder nogle ’teknosignaturer’ på en måne eller asteroide et sted ude i solsystemet.

Sådan kan James Webb lede efter biosignaturer (Foto: J. Krissansen-Totton)

Sådan kan James Webb lede efter biosignaturer (Foto: J. Krissansen-Totton)

 

Vi skal tænke alternativt

Som Jill Tarter bemærker, skal vi dog måske til for alvor at tænke alternativt, når talen går på at lede efter teknosignaturer.

Det kan være, vi finder planeter med et klima, som de slet ikke burde have, når man ser på deres baner omkring deres stjerner – kunne det være resultatet af storstilet ingeniørkunst til at ændre en planets klima?

Er det et tegn på en teknisk kultur, hvis vi finder en planet med en stærkt forurenet atmosfære, der for eksempel indeholder CFC gasser eller andet, der stammer fra en omfattende industriel udnyttelse af deres planet?

Vi ved det ikke, men det spændende er, at vi i de kommende årtier forhåbentlig får mulighed for få svar på disse spørgsmål.

Hvilken bedre teknosignatur kan man ønske sig end en monolit på Månen? (Fra filmen Rumrejsen 2001) (Foto: nerdist.com)

Hvilken bedre teknosignatur kan man ønske sig end en monolit på Månen? (Fra filmen Rumrejsen 2001) (Foto: nerdist.com)

Ugens Podcast

Lyt til vores seneste podcast herunder eller via en podcast-app på din smartphone.