BELLEVUE, Wash. - Als het leven op andere planeten evolueerde zoals op aarde, zoomen buitenaardse wezens mogelijk rond in voertuigen die vervuiling de ruimte in blazen. Of misschien hadden ze hun eigen Edison - en een planeet bedekt met kunstlicht.
Een groep astronomen zoekt naar deze vreemde signalen van verre exoplaneten, of zogenaamde "technosignaturen", omdat ze kunnen wijzen op het bestaan van intelligente beschavingen elders in de kosmos. De term "technosignatuur" is een relatief nieuwe term, voor het eerst bedacht in 2007 door astronoom Jill Tarter, die destijds de directeur was van het Center for SETI Research.
Maar zelfs vóór de geboorte van de term waren astronomen op zoek naar technosignaturen, de meest populaire zijn radio-uitzendingen. Praktisch gezien betekende dat vaak zoeken naar iets vreemds - een anomalie in de gegevens die de aanwezigheid van iets onnatuurlijks zou kunnen aangeven - zoals een planeet die een beetje te helder is. Historisch gezien werd die zoektocht niet serieus genomen. Nu zeggen wetenschappers echter dat ze een reële kans hebben om dergelijke signalen te vinden, zolang ze maar op de juiste plaatsen naar de juiste dingen zoeken.
Hoe zien zulke technosignaturen eruit? Bijvoorbeeld, bij het scannen van verre exoplaneten, kunnen gegevensafwijkingen zoals een ongebruikelijke atmosferische samenstelling een aanwijzing zijn voor 'complexe life engineering van zijn omgeving', zei Joseph Lazio, een astronoom bij NASA's Jet Propulsion Laboratory, tijdens een lezing op de Astrobiology Science Conference op 26 juni. Maar wetenschappers moeten voorzichtig zijn; datzelfde signaal "zou gewoon een planeet kunnen zijn die bedekt is met vijverschuim dat zuurstof produceert", zei Lazio.
Een andere mogelijke technische handtekening is het supersnelle knipperen van een ster. 'Als je bijvoorbeeld een ster ziet die sneller aan en uit knippert dan een microseconde, is dat natuurlijk geen natuurlijk fenomeen', zei hij. Bovendien zou bijna elke redelijk geavanceerde beschaving zo'n handtekening kunnen maken.
'Het is niet zo moeilijk, we kunnen het vandaag doen op een laboratoriumbank', zei Lazio. Mensen hebben bijvoorbeeld lasers gemaakt die fotonen biljoenen keer per seconde afgeven, voegde hij eraan toe.
Radiogolven die met een bepaalde frequentie door de ruimte stralen, kunnen ook een aanwijzing zijn voor intelligente buitenaardse beschavingen. Natuurlijke bronnen produceren doorgaans geen radiogolven binnen een zeer smal frequentiebereik, zei Lazio. En toch, "het is echt gemakkelijk voor ons om het te doen" kunstmatig, zei Lazio. Dus als we het kunnen ... kan E.T. dan niet?
Het zoeken naar leven in de kosmos is van oudsher gericht op het vinden van biosignaturen of biologische signalen, zoals zuurstof dat achterblijft bij het ademen van levende wezens. Tegenwoordig hebben we veel manieren om biosignaturen te detecteren.
Evenzo zijn er verschillende grote klassen van technische handtekeningen: chemische handtekeningen zoals luchtverontreiniging; megastructuren die licht van de ster van een planeet reflecteren, absorberen of blokkeren; "zelflichtende" signalen zoals kunstmatige verlichting, radio- of lasercommunicatie; en afvalwarmte, wat "een onvermijdelijk resultaat is van elke vorm van activiteit", zei Svetlana Berdyugina, de directeur van het Kiepenheuer Institute for Solar Physics in Freiburg, Duitsland, tijdens de lezing. (Afvalwarmte wordt geproduceerd door machines of andere processen die energie gebruiken).
Berdyugina en haar team zijn op zoek naar optische signalen. Terwijl een planeet rond zijn eigen ster reist, verandert het licht dat wordt gereflecteerd door de planeet, afhankelijk van waar de planeet zich in zijn rotatie en in zijn baan bevindt. Door signalen die door dat gereflecteerde licht in de loop van de tijd worden geproduceerd, aan elkaar te plakken, kunnen onderzoekers een zogenaamde lichtcurve maken. Dat zou op zijn beurt een glimp kunnen opvangen van het planetaire oppervlak - en alle ongebruikelijke kenmerken daar, zei Berdyugina. Een gigantische megastructuur reflecteert bijvoorbeeld licht op een heel andere manier dan bijvoorbeeld een leeg veld.
Berdyugina en haar team gebruikten deze techniek eerder om geografische kenmerken op te lossen, zoals bergen en kraters, op planeten en manen in ons eigen zonnestelsel, evenals op gesimuleerde exoplaneten. Nu proberen ze te begrijpen of deze techniek vreemde vormen en kunstmatige verlichting op het oppervlak van een planeet kan onthullen.
Er zijn ook andere programma's die op zoek zijn naar een lichtsignaal, zoals een 10-jarig initiatief van de Search for Extraterrestrial Intelligence (SETI), genaamd Breakthrough Listen. Dat team onderzoekt duizenden sterren, niet alleen voor optische signalen, maar ook voor radiosignalen.
Terwijl astronomen een bijna oneindige lijst van potentiële technosignaturen zouden kunnen bedenken, zijn er maar een handvol de moeite waard om naar te zoeken.
"Het spel is om te proberen iets te bedenken dat kunstmatig is, maar ook uitvoerbaar detecteerbaar is", vertelde Thomas Beatty, een assistent-astronoom aan het Steward Observatory van de Universiteit van Arizona, aan WordsSideKick.com. 'Ik denk dat we dichterbij zijn dan veel mensen denken.'
Een mogelijkheid? Talloze nachtlampjes verlichten het oppervlak van een verre wereld, zei Beatty tijdens een lezing op de conferentie. En een voorgestelde, op de ruimte gebaseerde telescoop, de Large UV Optical Infrared Surveyor (LUVOIR) genaamd, zou een perfect hulpmiddel kunnen zijn om erop te jagen. Als het wordt gebouwd, gebruikt LUVOIR zijn spiegel van 26 tot 52 voet (8 tot 16 meter) om exoplaneten te scannen en gassen in hun atmosfeer te meten. Maar dezelfde telescoop kon ook indirect technosignaturen detecteren, voegde hij eraan toe.
Op het punt waar je zuurstofniveaus in een atmosfeer haalbaar zou kunnen detecteren - heel sterk zou kunnen detecteren, zou je ook stadslichten moeten kunnen detecteren, zei hij. Natuurlijk zullen zuurstofniveaus met een "voortreffelijk" nauwkeurigheidsniveau worden gedetecteerd, en in vergelijking daarmee zal lichtvervuiling door steden niet gemakkelijk te vinden zijn.
Bestaande telescopen op het land, zoals de Extremely Large Telescope of de Giant Magellan Telescope, kunnen mogelijk ook stadslichten op buitenaardse planeten detecteren, zei hij. In tegenstelling tot LUVOIR zouden deze aardgebonden instrumenten echter enigszins worden belemmerd door onze eigen atmosfeer. Stadslichten zouden dus echt sterk moeten zijn - een exoplaneet zou 10 of 20 keer zoveel steden moeten hebben als de aarde. Die dicht opeengepakte planeten zouden 'als een toekomstige aarde vanaf het jaar 2200' moeten zijn, anders zouden we ze niet kunnen vinden, zei hij.
Het zoeken naar technische handtekeningen hoeft de bank ook niet te breken. 'In sommige gevallen zijn het slechts marginale kosten', zei Lazio. Dat komt omdat technische handtekeningen verborgen kunnen zijn in gegevens die we al hebben; we hoeven ze alleen maar te vinden. En technosignaturen (zoals stadslichten) en biosignaturen (zoals stadslichten) konden tegelijkertijd worden gedetecteerd, zei Berdyugina.
Maar niet iedereen is ervan overtuigd dat de zoektocht iets oplevert.
In tegenstelling tot biosignaturen zijn buitenaardse technosignaturen misschien te zwak, zei Gustavo Cruz Diaz, een postdoctoraal onderzoeker bij het NASA Ames Research Center die de lezingen bijwoonde, maar niet betrokken was bij het onderzoek. 'Als buitenaards leven naar ons kijkt, zullen ze geen technosignatuur vinden', vertelde hij WordsSideKick.com na de lezing. Ook al denken we dat we een geavanceerde beschaving hebben, van een verre plek in de ruimte, hebben we onze planeet gewoon niet genoeg aangepast om gedetecteerd te worden - althans met onze bestaande technologie. 'Je moet de hele aarde met steden bedekken om te weten dat er iets is', zei Cruz Diaz.
Bovendien verandert de technologie voortdurend, en daarom zoeken we mogelijk op het verkeerde moment naar de verkeerde dingen, zei Andrew Mattioda, een onderzoekwetenschapper bij NASA Ames Research Center in Mountain View, Californië, die ook de lezing bijwoonde. Signalen van technologie proberen te gebruiken 'om een andere beschaving te identificeren, is als proberen een bewegend doelwit te raken', zei hij. 'Je weet niet wat technologie gaat worden.'
Aardgebonden wetenschappers worden ook beperkt door wat we weten. Op buitenaardse wezens jagen met een technische handtekening lijkt misschien op het zoeken naar ontbrekende sleutels onder een straatlantaarn, want dat is de enige plek die we kunnen zien, zei Beatty.
Toch kunnen we alleen jagen op wat we ons kunnen voorstellen daarbuiten te zijn, stelde hij voor. Zoals Shakespeare schrijft: 'Er zijn meer dingen in hemel en aarde, Horatio, dan waarover in je filosofie wordt gedroomd.' Maar we moeten een startpunt hebben, en dus is het redelijke, het logische startpunt, om te zoeken naar zoiets als de aarde, 'voegde Beatty eraan toe.
Historisch gezien was de zoektocht naar technosignaturen veel minder populair dan de jacht op biosignaturen, vooral in termen van financiering, zei Lazio. De zoektocht is ook niet altijd serieus genomen door andere astronomen, zei Beatty. Maar dat is nu aan het veranderen, grotendeels omdat "we heel goed zijn geworden in het meten van exoplaneetatmosferen" en kleine signalen rond exoplaneten, zei Beatty.
Het is dus mogelijk dat naarmate onze bescheiden Earthling-technologie verbetert, de jacht op technische handtekeningen meer respect krijgt. Het zoeken naar leven op andere werelden 'was immers iets dat heel erg luchtig leek', zei hij. 'Terwijl het nu iets is waar we vandaag serieus over nadenken.'
