جستجوی نشانه های حیات در کیهان با هوش مصنوعی

تلاش ناسا برای یافتن نشانه های حیات فرازمینی در حال حاضر شامل شواهدی از تمدن های پیشرفته در سیارات فراخورشیدی دوردست است.

به گزارش تکناک، اکنون دانشمندان از طریق هوش مصنوعی، روش‌های تحقیقاتی جدید و تمرکز گسترده، به کشف حیات فراتر از زمین امیدوار هستند.

اولین مدرک تایید شده مبنی بر وجود حیات در فراسوی زمین ممکن است اصلاً شامل زیست شناسی نباشد. این امکان وجود دارد که ما ارتباط را از طریق امواج الکترومغناطیسی مانند رادیو رهگیری کنیم یا شواهد تلسکوپی پیدا کنیم.

اگرچه این جستجو تا حد زیادی بر روی حیات غیرفناوری متمرکز است، اما دانشمندان ناسا شروع به بررسی این موضوع کرده‌اند که آثار تکنولوژیکی حیات هوشمند یا همان تکنوسیژه‌ها نیز ممکن است در آنجا وجود داشته باشند یا خیر. آنها از سیارات منظومه شمسی ما نمی آیند، بلکه از سیارات فراخورشیدی دوردستی می آیند که ما نمی توانیم از نزدیک ببینیم. از جمله این احتمالات می توان به پالس های لیزری یا رادیویی، نشانه هایی از مواد شیمیایی مصنوعی در جو سیارات دوردست، یا کره های دایسون اشاره کرد که ساختارهای عظیمی هستند که در اطراف ستاره ها برای جمع آوری انرژی آنها ساخته شده اند.

چیزی فراتر از مردان سبز کوچک

همانطور که پذیرش در جامعه علمی به آرامی رشد می کند، موضوعی که زمانی به عنوان جستجو برای مردان سبز کوچک مورد تمسخر قرار می گرفت، نشانه های اولیه شکل گرفتن یک تحقیق جدی را نشان می دهد.

جیل تارتر، ستاره‌شناسی که دهه‌ها به عنوان رهبر در جستجوی نشانه های حیات هوشمند فراتر از زمین شناخته می‌شود، می‌گوید: چیزی است که ما روی آن بسیار سخت کار کرده‌ایم، اثبات مشروعیت خود و فاصله گرفتن از شبه علمی بود. درحال حاضر اعتقاد من به این که این یک کار مهم و معقول است، افزایش یافته است.

تارتر یکی از بنیانگذاران و مدیر سابق مرکز تحقیقات SETI (جستجوی هوش فرازمینی) در موسسه SETI و همچنین الهام بخش شخصیت اصلی رمان تماس اثر کارل سیگان در سال 1985 است. او می‌گوید یکی از بزرگترین چالش‌های امروزی، جستجوی نشانه‌های فناوری فراتر از سیگنال‌های رادیویی است.

تارتر گفت: ما هنوز هم می‌خواهیم همیشه و در تمام طول موج‌ها به آسمان نگاه کنیم، از جمله پالس‌های نور لیزر که ممکن است برای ارتباط استفاده شوند.

سیگنال های گذرا و کمک هوش مصنوعی

چالش دیگر سیگنال‌های کوتاه‌مدت گذرا است که رویدادهای یک‌باره هستند که می‌توانند درخشان و پرانرژی باشند. در میان بسیاری از منابع طبیعی برای چنین سیگنال‌هایی، مانند انفجارهای پرتو گاما یا ابرنواخترها، ممکن است گذرگاه‌های مصنوعی از تمدن‌های دور باشند. اما جدا کردن آنها احتمالاً به زمان زیادی نیاز دارد.

تارتر گفت: ما در تلاشیم تا بفهمیم چگونه این کار را انجام دهیم. تمرکز ما اکنون این است.

هوش مصنوعی می تواند کمکی در چنین جستجوهایی باشد. الگوریتم های پیچیده می توانند مقادیر زیادی از داده ها را برای الگوهایی که می توانند سیگنال مهندسی شده را نشان دهند، مرتب کنند. جستجوهای هوش مصنوعی احتمالاً دارای سوگیری های احتمالی کمتری نسبت به تحلیلگران انسانی می باشد، که ممکن است تمایل داشته باشند جستجوی خود را بر روی انواع سیگنال هایی که از قبل تعریف کرده اند، متمرکز کنند یا آنها را محتمل تر بدانند.

گسترش مرزها در جستجوی امضاهای فنی برای راوی کوپراپو که محققی در مرکز پرواز فضایی گودارد ناسا در گرین‌بلت است و متخصص در شکار جهان‌های قابل سکونت و همچنین امضاهای فناوری است، اولویت بالایی دارد. او مانند تارتر به دنبال تعریف سیگنال های موثر فراتر از حوزه رادیویی است.

او گفت که در تحقیق منتشر شده، کوپراپو استفاده از آلودگی دی اکسید نیتروژن به عنوان نشانه ای برای فناوری را بررسی کرده است. از این گذشته، سطح آلودگی زمین منعکس کننده فعالیت انسان است. ماهواره‌هایی که سیاره ما را رصد می‌کنند نیز تغییراتی را مشاهده کرده‌اند. به عنوان مثال، کاهش موقت چنین آلودگی در اطراف مراکز شهری در طول دوران قرنطینه ویروس کرونا.

او گفت: من فکر کردم آیا می توانیم از آن به عنوان امضای فناوری استفاده کنیم که تمدن دیگری ممکن است از آن استفاده کند؟

کربن چهارمین عنصر فراوان و قابل مشاهده در جهان است و نسبتاً واکنش پذیر است و همین مسئله آن را به یک کاندید طبیعی برای دخالت در واکنش های مصنوعی تبدیل می کند که هر حیاتی ممکن است از آن استفاده کند. کربن، اساس حیات است و بسیاری از فناوری‌های روی زمین را تشکیل داده است.

کوپراپو گفت: ما باید انتظار داشته باشیم که اتفاقات مشابهی در سیارات دیگر رخ دهد. آنها باید همان عناصری را داشته باشند که ما در اینجا داریم. سپس آنها می توانند حیات مبتنی بر کربن، فناوری مبتنی بر کربن و فناوری سوخت های فسیلی را نیز داشته باشند.

یکی دیگر از مواد شیمیایی کاملا مصنوعی، کلروفلوئوروکربن ها یا CFC ها هستند که زمانی به شدت به عنوان مبرد در اینجا روی زمین استفاده می شدند. آنها که به لایه اوزون محافظ سیاره بسیار آسیب رساندند، پس از توافقنامه پروتکل مونترال در اواخر دهه 1980 حذف شدند. کوپراپو گفت که تشخیص این ماده شیمیایی در اتمسفر سیارات فراخورشیدی یعنی سیارات اطراف ستارگان دیگر، ممکن است تحت برخی شرایط امکان پذیر باشد.

پدیده دیگری که گاهی اوقات نوعی آلودگی در نظر گرفته می شود، نور مصنوعی است. اگرچه رصد کردن آن دشوار است، اما ثبت درخشش نورهای شهر در سمت شب یک سیاره صخره ای و به اندازه زمین، نشانه واضحی از یک فناوری نسبتا پیشرفته خواهد بود.

یکی از ابزار گمانه‌زنی یک تمدن فوق پیشرفته می‌تواند کره‌های دایسون باشد که ابرساختارهای اطراف ستاره‌های دیگر هستند. این مسئله دهه‌ها پیش توسط فیزیکدان فقید فریمن دایسون بیان شد. یک ساختار فرضی می تواند تا حدی نور یک ستاره بالغ و شبیه خورشید را مسدود کند، زیرا انرژی ستاره را جمع آوری می کند. حضور کره دایسون با حرارت اتلاف آشکار می شود که به صورت تشعشع مادون قرمز اضافی مشاهده می شود.

جیسون رایت، استاد اخترشناسی و اخترفیزیک در ایالت پن که روی این ستاره کار می‌کند، می‌گوید: اگر این فناوری از انرژی خورشیدی زیادی استفاده کند، پانل‌های خورشیدی غول‌پیکر در فضا که 1 درصد از نور ستاره را مسدود می‌کنند، این نشان دهنده ردپای عظیم اشعه مادون قرمز خواهد بود.

تشعشعات فروسرخ معمولاً با ستارگان جوانی که توسط دیسک‌های غبارآلود احاطه شده‌اند، در محل تشکیل سیارات مرتبط است. دیسک‌ها نور ستاره‌ها را جذب می‌کنند و نور مادون قرمز بیش از حد از خود ساطع می‌کنند.

رایت گفت: ستاره‌ای قدیمی مانند خورشید حق ندارد آنقدر تابش مادون قرمز داشته باشد.

تحقیقات در مورد کره های دایسون و دیگر امضاهای فنی موثر شروع به تکثیر شده است و برخی از اخترفیزیکدانان ناسا را ​​بر آن داشت تا یک نظرسنجی از چنین تلاش هایی انجام دهند و فناوری هایی که محققان ممکن است به آن نیاز داشته باشند را شناسایی کنند.

علاقه رو به رشد ناسا به فناوری امضاء

نیک سیگلر، فن‌شناس ارشد برنامه اکتشاف سیاره‌های فراخورشیدی در آزمایشگاه پیشرانش جت ناسا در جنوب کالیفرنیا و تیمش تاکنون بیش از 40 تحقیق با امضای فناوری توسط دانشمندان در زمینه‌های مرتبط فهرست‌بندی کرده‌اند.

تحقیقات آنها شامل جستجوهای شناخته شده برای سیگنال‌های رادیویی و همچنین رویکردهای جدید می‌شود: جستجوی تشعشعات عجیب پرتو گاما که ممکن است نشان‌دهنده سیستم‌های پیشرانه بسیار پیشرفته باشد، یا نشانه‌های نوری سازه‌های بزرگ و آشکارا مصنوعی که از مقابل ستارگانشان عبور می‌کنند.

سیگلر گفت: تصور کنید که برخی از آدم فضایی ها، با قیمتی نه چندان زیاد یک مثلث عظیم ساخته اند. آنها به طور طبیعی در کیهان ظاهر نمی شوند.

او تمرکز مجدد روی امضاهای فنی را نتیجه طبیعی جستجوی گسترده ناسا برای یافتن حیات فراتر از زمین می داند. او می‌گوید که امضاهای فنی که به عنوان شواهدی از حیات پیشرفته تعریف می‌شوند، زیرمجموعه‌ای از امضاهای زیستی هستند یعنی شواهدی از تمام حیات بیولوژیکی، از جمله میکروارگانیسم‌ها.

مسیر پیش رو

سیگلر گفت: ناسا کاملا متعهد است که جستجوی حیات فراتر از زمین، یکی از اهداف کلیدی علمی آن است. امضاهای فنی بخشی از شواهد حیاتی خواهند بود که ما در سیارات فراخورشیدی به دنبال آن خواهیم بود.

جیلینو گفت: ما باید به همه نشان دهیم که تکنوسیگناتوری یک زمینه واقعی مطالعه است و به بودجه نیاز دارد تا بتواند رشد کند و بخشی از کل اکوسیستم سیاره فراخورشیدی باشد.

تارتر، سیگلر و دانشمندان دیگر می‌گویند، یکی از راه‌های رشد مطالعات تکنوسیگناتوری، انجام مطالعات سیارات فراخورشیدی و دیگر پدیده‌های کیهانی است. اگر یک تلسکوپ فضایی در حال حاضر به دلایل دیگری به یک ستاره نگاه می کند، همان داده ها را می توان برای نشانه هایی از تکنوسیچرها بررسی کرد. این کار به کاهش هزینه ها کمک می کند و در عین حال دیافراگم را در جستجوی نشانه هایی از تمدن های فراتر از زمین، بازتر می کند.

جستجوی امضاهای فنی در داده‌های فراتر از رادیو برای مثال شیمی، یا الگوهایی در جذب و انتشار انرژی، می‌تواند مبنای علمی بررسی‌های بیشتر را گسترش دهد.