Στην αναζήτηση εξωγήινης ζωής και πιθανών πολιτισμών από άλλους πλανήτες, επιστήμονες διευρύνουν τις έρευνες έτσι ώστε να μην καταπιάνονται μόνο με βιολογικές ενδείξεις, μα και τεχνολογικές. Ενώ αστροβιολόγοι αναγνώριζαν από παλιά τη σημασία του οξυγόνου για τη ζωή όπως τη γνωρίζουμε, το οξυγόνο θα μπορούσε επίσης να αποτελεί «κλειδί» για τον εντοπισμό προηγμένης εξωγήινης τεχνολογίας σε πλανητική κλίμακα.
Στο πλαίσιο νέας έρευνας που δημοσιεύτηκε στο Nature Astronomy, ο Άνταμ Φρανκ, καθηγητής Φυσικής και Αστρονομίας στο Πανεπιστήμιο του Ρότσεστερ και συγγραφέας του «The Little Book of Aliens» και ο Αμεντέο Μπάλμπι, αναπληρωτής καθηγητής Αστρονομίας και Αστροφυσικής στο Πανεπιστήμιο Ρόμα Τορ Βεργκάτα στην Ιταλία, παρουσιάζουν τις συνδέσεις μεταξύ του οξυγόνου στην ατμόσφαιρα και της πιθανής εμφάνισης προηγμένων τεχνολογιών σε μακρινούς πλανήτες.
«Είμαστε έτοιμοι να βρούμε “υπογραφές” ζωής σε άλλους κόσμους» λέει ο Φρανκ. «Μα πώς μας λένε κάτι οι συνθήκες σε έναν πλανήτη σχετικά με τις πιθανότητες για νοήμονα ζωή που παράγει τεχνολογία;».
«Στο επιστημονικό μας άρθρο διερευνούμε κατά πόσον κάποια ατμοσφαιρική σύνθεση θα ήταν συμβατή με την παρουσία προηγμένης τεχνολογίας» είπε ο Μπάλμπι. «Διαπιστώσαμε πως οι ατμοσφαιρικές απαιτήσεις θα μπορούσαν να είναι πολύ αυστηρές».
Η θέση των Φρανκ και Μπάλμπι είναι πως, πέρα από το ότι είναι αναγκαίο για την αναπνοή και τον μεταβολισμό σε πολυκύτταρους οργανισμούς, το οξυγόνο είναι κρίσιμης σημασίας για τη φωτιά- και η φωτιά είναι «σήμα κατατεθέν» ενός πολιτισμού με τεχνολογία. Οι ερευνητές καταπιάνονται με την έννοια των «τεχνοσφαιρών»- πεδίων προηγμένης τεχνολογίας που εκπέμπουν εμφανείς ενδείξεις (τις αποκαλούμενες «τεχνοϋπογραφές», technosignatures) εξωγήινης νοημοσύνης.
Στη Γη η ανάπτυξη της τεχνολογίας προϋπέθετε εύκολη πρόσβαση στην καύση στον ανοιχτό αέρα- τη διαδικασία που αποτελεί την «καρδιά» της φωτιάς, όπου κάτι καίγεται μέσω του συνδυασμού ενός καυσίμου και ενός οξειδωτικού, συνήθως του οξυγόνου. Είτε πρόκειται για μεταλλουργία, είτε για μαγείρεμα, είτε για παραγωγή ενέργειας μέσω καύσης κάποιων καυσίμων, η καύση/ ανάφλεξη- κοινώς η φωτιά- αποτελεί την κινητήρια δύναμη πίσω από μια βιομηχανική κοινωνία.
Εξετάζοντας την ανθρώπινη ιστορία, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι η ελεγχόμενη χρήση της φωτιάς και οι εξελίξεις που ακολούθησαν στη μεταλλουργία ήταν δυνατές μόνο όταν τα επίπεδα οξυγόνου στην ατμόσφαιρα έφτασαν ή ξεπέρασαν το 18%. Αυτό σημαίνει πως μόνο πλανήτες με σημαντικές συγκεντρώσεις οξυγόνου θα είναι ικανές να αναπτύσσουν προηγμένες «τεχνόσφαιρες»- και ως εκ τούτου να αφήνουν «τεχνοϋπογραφές» που μπορούν να εντοπιστούν.
Τα επίπεδα οξυγόνου που χρειάζονται για τη βιολογική υποστήριξη πολύπλοκων μορφών ζωής και νοημοσύνης δεν είναι το ίδιο υψηλά με τα επίπεδα που απαιτούνται για τεχνολογία, οπότε, ενώ ένα είδος θα μπορούσε να είναι ικανό να εμφανιστεί σε έναν κόσμο χωρίς οξυγόνο, δεν θα είναι σε θέση να αναπτύξει τεχνολογία, σύμφωνα με τους ερευνητές.
«Θα μπορούσες να έχεις βιολογία- θα μπορούσατε να έχετε ακόμα και νοήμονα όντα- σε έναν κόσμο που δεν έχει οξυγόνο» λέει ο Φρανκ, «μα χωρίς διαθέσιμη πηγή φωτιάς δεν θα αναπτύξεις ποτέ υψηλότερη τεχνολογία, επειδή η υψηλότερη τεχνολογία απαιτεί καύσιμα και τήξη».
Εδώ εμφανίζεται το αποκαλούμενο «oxygen bottleneck» (λαιμός μπουκαλιού οξυγόνου), ένας όρος που δημιουργήθηκε από τους ερευνητές για την περιγραφή του κρίσιμου ορίου που χωρίζει τους κόσμους που είναι ικανοί να «εκκολάψουν» πολιτισμούς με τεχνολογία από αυτούς που δεν είναι σε θέση να το κάνουν. Ως εκ τούτου, τα επίπεδα οξυγόνου είναι ο «λαιμός μπουκαλιού» που εμποδίζει την εμφάνιση προηγμένης τεχνολογίας.
«Η παρουσία υψηλών επιπέδων οξυγόνου είναι σαν ένας λαιμός μπουκαλιού από τον οποίο πρέπει να περάσεις για να έχεις ένα εξελιγμένο τεχνολογικά είδος» λέει ο Φρανκ. «Μπορείς να έχεις όλα τα υπόλοιπα, μα αν δεν έχεις οξυγόνο στην ατμόσφαιρα, δεν θα έχεις κάποιο είδος με τεχνολογία».
Η έρευνα υπογραμμίζει την ανάγκη να δίνεται προτεραιότητα σε πλανήτες με υψηλά επίπεδα οξυγόνου κατά τις έρευνες για εξωγήινες «τεχνοϋπογραφές».
«Η στόχευση πλανητών με υψηλά επίπεδα οξυγόνου θα έπρεπε να λάβει προτεραιότητα επειδή η παρουσία ή απουσία υψηλών επιπέδων οξυγόνου σε ατμόσφαιρες εξωπλανητών θα ήταν σημαντικό στοιχείο όσον αφορά στον εντοπισμό πιθανών “τεχνοϋπογραφών”» είπε ο Φρανκ.