Eksoplaneetta hukassa

Valot päälle, Proxima b

7.6.2021 klo 10.00, kirjoittaja Mikko Tuomi
Kategoriat: Astrobiologia , Eksoplaneetat , Elinkelpoisuus

Miljardit lamput, jotka valaisevat kotejamme, teitämme ja muuta infrastruktuuriamme, auttavat meitä selviämään heikon yönäkömme aiheuttamista haasteista. Emme kompastu yöaikaan katukiviin, koska katulamput valaisevat kokonaisia kaupunkeja ja asuinalueita niin tehokkaasti, että edes nukkuminen ei tahdo onnistua, jos emme pimennä makuuhuoneitamme verhoilla. Valaisulla on kuitenkin vääjäämättömät seurauksensa. Osa valosta heijastuu tavaalle maanpinnasta tai rakennuksistamme ja osa karkaa sinne suoraan suunnattuamme valonlähteemme epäoptimaalisilla tavoilla. Valosaasteemme on saanut meidät kautta planeettamme unohtamaan miltä tähtitaivas todellisuudessa näyttää ja sen häiritsevä vaikutus on saanut yöllä liikkuvat eläimet sekaisin niille tuhoisin seurauksin. Mutta lähettämämme valo sisältää myös merkittävän viestin. Se voisi olla havaittavissa toiselta planeetalta, kaukaa aurinkokuntamme ulkopuolelta, kielien planeettamme olevan teknisen sivilisaation asuttama. Viestimme tavallaan valolla jatkuvasti avaruuteen merkkisignaalia omasta olemassaolostamme ja on mahdollista, että joku on jo huomannut valomerkkimme — aivan kuten on mahdollista, että joku on havainnut vaikkapa planeettamme ylikulun Auringon editse.

Moninaiset sähkövalomme loistavat planeettamme pimeällä puolella niin voimakkaina, että niiden havaitseminen Maan kiertoradalta on suorastaan naurettavan helppoa. Kaupungit loistavat kellertävää valoaan sitä voimakkaammin mitä tiheämmin asuttuja ne ovat ja mitä suuremmiksi ne ovat kasvaneet. Kyseessä on yksinkertainen keinovalon tuominen niihin vuorokaudenaikoihin ja paikkoihin, joissa näköaistimme ei riitä tuottamaan riittävän yksityiskohtaista kuvaa ympäristöstämme. Jos jokin toinen tekninen sivilisaatio on sopeutunut käyttämään näkyvää valoa elinympäristönsä havainnointiin, on syytä uskoa sen voineen keksiä kyvyn tuottaa valoa aivan samoista syistä. Silloin voimme kääntää kysymyksenasettelun päälaelleen: jos jonkin lähitähden planeetalla on tekninen sivilisaatio, voisimmeko havaita sen olemassaolon tarkkailemalla onko planeeetan pimeällä puolella keinovaloja?

---

Kirjoitin aiemmin israelilais-yhdysvaltalaisen astrofyysikon, Avi Loebin uskomattomasta hypoteesista, jonka mukaan Aurinkokunnan läpi lentänyt tähtienvälisellä radalla oleva komeetta ’Oumuamua, olisikin jonkin teknisen sivilisaation rakentama valopurjeella toimiva luotain. Juuri kukaan ei usko hypoteesin paikkansapitävyyteen, koska vaikka sitä ei voidakaan sulkea pois, havaintomme komeetasta voidaan selittää aivan yhtä hyvin tuntemiemme fysiikan lakien avulla ja mikään ei viittaa siihen, että olisi syytä tehdä valtaisa oletus miljardeja luotaimia lähettävän teknisen sivilisaation olemassaolosta. Loeb kääntää mielellään kysymyksenasettelun päälaelleen todeten senkin olevan oletus, että muita teknisiä sivilisaatioita ei ole. Tavallaan aivan totta mutta tiedettä tehtäessä valitaan aina se havaintoihin sopiva selitysmalli, joka sisältää vähiten ylimääräisiä oletuksia. Itse ainakin aion pitäytyä kunnioittamaan tätä Occamin partaveitseksi kutsuttua periaatetta, ja leikata fantastisen kompleksiset hypoteesit pois rönsyilemästä luotettavien selitysmallien joukosta, jos niitä ei ehdottomasti tarvita selittämään havaintoja. Ja nyt ei tarvita. Mutta Loebilla on muitakin kiinnostavia ajatuksia.

Tuoreessa artikkelissaan (1) Loeb ja Elisa Tabor tarkastelevat toista hypoteettista vaihtoehtoa. Entäpä, jos lähin tuntemamme elinkelpoisen vyöhykkeen eksoplaneetta, Proxima b, onkin aivan oikeasti elämälle suotuisa? Entäpä, jos vastoin kaikkia odotuksia, Proxima b on kyennyt pitämään kiinni kaasukehästään ja elinkelpoisuudestaan tähtensä voimakkaista purkauksista ja hiukkastuulesta huolimatta? Entäpä, jos planeetan meret eivät ole kiehuneet, vaan sen pinnalla, valoisan ja pimeän puoliskon rajalla, on syntynyt elämää, monisoluisia organismeja, väritykseltään mustia kasveja ja moninaisia eläimiä muodostaen kokonaisen biosfäärin? Entäpä, jos jokin planeetan laji ryhtyi muokkaamaan ympäristöään, kehittäen siihen työkaluja, halliten tieteen ja osaten rakentaa infrastruktuuria, kuten sähköverkkoja ja valaistusta? Silloin olisi mahdollista, että se laji olisi muokannut Proxima b:n pimeän puolen kodikseen ja rakentanut sinne kaupunkinsa suojaan valoisan puolen voimakkaalta säteilyltä. Ehkäpä silloin voisimme havaita planeetan pimeällä puolella valon kajastusta, joka kertoo teknisen sivilisaation olemassaolosta.

Kaksikon tekemien laskelmien mukaan, Proxima b:n pimeän puolen keinovalot voitaisiin havaita, jos ne vastaavat kirkkaudeltaan noin 5% planeetan tähdestään saamasta säteilystä. On vaikeaa kuvitella miksi sivilisaatio valaisisi planeettansa niin kirkkaaksi — vaadittava kirkkaus on noin 500 kertaa suurempi kuin missään parhaiten valaistuissa kaupungeissa oman planeettamme pinnalla. Jos jo sivilisaation olemassaolo lähijärjestelmässä vaikuttaa epätodennäköiseltä, on kaiken huipuksi todella hankalaa kuvitella sen rakentavan kaupunkeja, jotka loistavat kahdeskymmenesosan kirkkaudella planeettaa valaisevasta tähdestä.

Tulevaisuudessa havaintomahdollisuudet paranevat entisestään (2). Proxima b:n pimeän puolen kaupunkisoitumisen tulisi olla suuruusluokkaa yksi prosentti planeetan pinnasta, jotta havainto tulisi mahdolliseksi suunnitteilla olevilla tulevaisuuden instrumenteilla. Havaintokynnyksen ylittyminen vastaa oman planeettamme kaupunkisoitumistrendin mukaan tilannetta, joka meillä saavutetaan suunnilleen 2200-luvun puolessa välissä, mikäli sivilisaatiomme ei romahda ylitettyämme planetaarisen kantokyvyn. Tämän Thomas Beattyn tuoreen arvion mukaan jopa 80 lähitähteä on lähitulevaisuudessa kuvattavissa tarkkuudella, jolla voimme erottaa niiden kiviplaneettojen megakaupungit, jos ne vain peittävät merkittävän osan planeettojen pinnoista. Silloin teknisten sivilisaatioiden havaitsemisesta tulee jo todellista tieteellisen hypoteesin testausta, joka jäädessään vaille ainuttakaan havaintoa tuottaa silti konkreettisia rajoja kaupunkeja rakentavien teknisten sivilisaatioiden olemassaololle.

---

Epätodennäköisyydestään huolimatta, havaintoa toisten planeettojen keinovaloista kannattaa yrittää. Vaikka se on niin monen häkellyttävän mahdottomalta vaikuttavan sattumuksen takana, se olisi onnistuessaan sivilisaatiomme historian merkittävin havainto ja ratkaisisi kerralla niin Fermin paradoksin kuin muutkin tärkeät kysymykset koskien elämän ja kehittyneiden sivilisaatioiden yleisyyttä maailmankaikkeudessa. Kyseessä ei ole edes villein ehdotus, mitä tähtitieteilijät ovat keksineet miettiessään mahdollisuuksia havaita merkkejä teknisistä sivilisaatioista. Yksi mielikuvituksellisimmista hypoteeseista, jonka olen nähnyt, on ehdotus siitä, että erään nimellä KIC 8462852 tunnetun Kepler-avaruusteleskoopin kohdetähden kirkkaudenvaihtelut selittyvät tähden ympärille rakenteilla olevan Dysonin pallon avulla. Tähtitieteilijät ehdottivat paikallisen sivilisaation rakentavan pallokuoren muotoista rakennelmaa koko tähden ympärille, valjastaakseen käyttöönsä tähtensä kaiken säteilyn. Hypoteesia teknisestä sivilisaatiosta ei tosin tarvita, koska KIC 8462852:n tapauksessa havainnot voidaan selittää aivan luonnollisin syin.

Spekulointi puolestaan on hauskaa ja sitä tarvitaan. Jo seuraava havaintomme voi tuoda eteen todistusaineistoa toisesta teknisestä sivilisaatiosta. Tai sitten emme koskaan näe merkkejä muista tiedettä ja taidetta harjoittavista lajeista. Toistaiseksi kumpaakaan mahdollisuutta ei voida pitää toistaan uskomattomampana.