Nel 1995 una coppia di scienziati ha scoperto un pianeta al di fuori del nostro sistema solare in orbita attorno a una stella di tipo solare. Da quella scoperta, che ha fatto vincere agli scienziati una parte del Premio Nobel per la Fisica 2019, le ricerche ne hanno scoperte più di 4, 000 esopianeti, compresi alcuni pianeti simili alla Terra che potrebbero avere il potenziale per ospitare la vita.

Per rilevare se i pianeti ospitano la vita, però, gli scienziati devono prima determinare quali caratteristiche indicano che la vita è (o una volta era) presente.

Nell'ultima decade, gli astronomi hanno compiuto grandi sforzi nel tentativo di trovare quali tracce di semplici forme di vita - note come "firme biologiche" - potrebbero esistere altrove nell'universo. Ma cosa accadrebbe se un pianeta alieno ospitasse una vita intelligente che ha costruito una civiltà tecnologica? Potrebbero esserci "firme tecnologiche" che una civiltà su un altro mondo creerebbe e che potrebbero essere viste dalla Terra? E, queste tecnofirme potrebbero essere ancora più facili da rilevare rispetto alle firme biologiche?

Adam Frank, professore di fisica e astronomia all'Università di Rochester, ha ricevuto un finanziamento dalla NASA che gli consentirà di iniziare a rispondere a queste domande. La sovvenzione finanzierà il suo studio sulle tecnofirme, segni rilevabili di tecnologia passata o presente utilizzata su altri pianeti. Questa è la prima sovvenzione per la tecnofirma non radiofonica della NASA mai assegnata e rappresenta una nuova entusiasmante direzione per la ricerca di intelligenza extraterrestre (SETI). La sovvenzione consentirà a Frank, insieme ai collaboratori Jacob-Haqq Misra dell'organizzazione internazionale no profit Blue Marble Space, Manasvi Lingam del Florida Institute of Technology, Avi Loeb dell'Università di Harvard, e Jason Wright della Pennsylvania State University, produrre le prime voci in una biblioteca di tecnofirme online.

"SETI ha sempre affrontato la sfida di capire dove guardare, " dice Frank. "A quali stelle punti il ​​tuo telescopio e cerchi i segnali? Ora sappiamo dove cercare. Abbiamo migliaia di esopianeti, compresi i pianeti nella zona abitabile dove può formarsi la vita. Il gioco è cambiato".

Anche la natura della ricerca è cambiata. Una civiltà, dalla natura, dovrà trovare un modo per produrre energia, e, Franco dice, "Ci sono così tante forme di energia nell'universo. Gli alieni non sono magici."

Sebbene la vita possa assumere molte forme, sarà sempre basato sugli stessi principi fisici e chimici che stanno alla base dell'universo. La stessa connessione vale per la costruzione di una civiltà; qualsiasi tecnologia utilizzata da una civiltà aliena sarà basata sulla fisica e sulla chimica. Ciò significa che i ricercatori possono utilizzare ciò che hanno appreso nei laboratori terrestri per guidare il loro pensiero su ciò che potrebbe essere accaduto altrove nell'universo.

"La mia speranza è che, utilizzando questa sovvenzione, quantificheremo nuovi modi per sondare i segni di civiltà tecnologiche aliene che sono simili o molto più avanzate alla nostra, "dice Loeb, il Frank B. Baird, Jr., Professore di Scienze ad Harvard.

I ricercatori inizieranno il progetto esaminando due possibili tecnofirme che potrebbero indicare l'attività tecnologica su un altro pianeta:

• Pannelli solari. Le stelle sono uno dei generatori di energia più potenti dell'universo. Sulla terra, sfruttiamo l'energia della nostra stella, il Sole, quindi "usare l'energia solare sarebbe una cosa abbastanza naturale da fare per altre civiltà, " dice Frank. Se una civiltà usa molti pannelli solari, la luce che viene riflessa dal pianeta avrebbe una certa firma spettrale, una misura delle lunghezze d'onda della luce riflessa o assorbita, che indica la presenza di quei collettori solari. I ricercatori determineranno le firme spettrali della raccolta di energia solare planetaria su larga scala.
• Inquinanti. "Abbiamo fatto molta strada per capire come potremmo rilevare la vita su altri mondi dai gas presenti nelle atmosfere di quei mondi, "dice Wright, professore di astronomia e astrofisica alla Penn State. Sulla terra, siamo in grado di rilevare le sostanze chimiche nella nostra atmosfera dalla luce che le sostanze chimiche assorbono. Alcuni esempi di queste sostanze chimiche includono metano, ossigeno, e gas artificiali come i clorofluorocarburi (CFC) che un tempo usavamo come refrigeranti. Gli studi sulla biofirma si concentrano su sostanze chimiche come il metano, che la vita semplice produrrà. Frank e i suoi colleghi catalogheranno le firme dei prodotti chimici, come i CFC, che indicano la presenza di una civiltà industriale.

Le informazioni saranno raccolte in una libreria online di tecnofirme che gli astrofisici potranno utilizzare come strumento comparativo durante la raccolta dei dati.

"Il nostro compito è dire, 'questa banda di lunghezze d'onda è dove potresti vedere certi tipi di inquinanti, questa banda di lunghezze d'onda è dove vedresti la luce solare riflessa dai pannelli solari, " Afferma Frank. "In questo modo gli astronomi che osservano un lontano esopianeta sapranno dove e cosa cercare se stanno cercando tecnofirme".

Il lavoro è una continuazione della precedente ricerca di Frank sull'astrofisica teorica e SETI, compreso lo sviluppo di un modello matematico per illustrare come una popolazione tecnologicamente avanzata e il suo pianeta potrebbero svilupparsi o collassare insieme; classificare le ipotetiche "eso-civiltà" in base alla loro capacità di sfruttare l'energia; e un esperimento mentale chiedendo se un precedente, la civiltà tecnologica estinta da tempo sulla Terra sarebbe ancora rilevabile oggi.