BELLEVUE, Wash. - Якщо життя склалося на інших планетах, як це було на Землі, інопланетяни можуть збільшувати масштаби автомобілів, які відривають забруднення у космосі. Або вони, можливо, мали свого власного Едісона - і планету, затулену на штучному світлі.
Група астрономів шукає ці дивні сигнали з далеких екзопланет, або що називають «техносигнатурами», оскільки вони можуть вказувати на існування розумних цивілізацій в інших місцях космосу. Термін "техносигнатура" - відносно новий, вперше введений в 2007 році астрономом Джил Тартер, який на той час був директором Центру досліджень SETI.
Але ще до народження цього терміну астрономи шукали техносигнатури, найпопулярнішою з яких була радіопередача. Практично кажучи, це часто означало шукати щось дивне - аномалію в даних, яка могла б свідчити про наявність чогось неприродного - наприклад, планети, яка є занадто яскравою. Історично цей пошук не сприймався серйозно. Однак тепер, як стверджують вчені, вони можуть реально поставитись до пошуку таких сигналів - доки вони шукатимуть потрібні речі в потрібних місцях.
Як виглядали б такі техносигнатури? Наприклад, під час сканування віддалених екзопланет такі аномалії даних, як незвичайний атмосферний склад, можуть бути підказкою для "складної життєвої інженерії навколишнього середовища", - сказав Джозеф Лаціо, астроном з лабораторії реактивного руху NASA, під час розмови на науковій конференції з астробіології 26 червня. Але вчені повинні бути обережними; той самий сигнал "просто міг би бути планетою, покритою водоймою ставка, яка виробляє кисень", - сказав Лаціо.
Інша можлива технологія - це надшвидке миготіння зірки. "Якщо ви бачите зірку, скажімо, блимає і вимикається швидше, ніж мікросекунда, це очевидно не природне явище", - сказав він. Більше того, майже будь-яка досить розвинена цивілізація могла б створити такий підпис.
"Це насправді не все так складно. Ми можемо це зробити сьогодні на лабораторній лавці", - сказав Лаціо. Наприклад, люди створили лазери, які випускають фотони трильйони разів в секунду, додав він.
Радіохвилі, що променіють через космос з певною частотою, також можуть бути підказкою для розумних чужих цивілізацій. Природні джерела зазвичай не виробляють радіохвилі в дуже вузькому діапазоні частот, сказав Лаціо. І все-таки "нам це дуже легко зробити штучно", сказав Лаціо. Отже, якщо ми можемо це зробити ... чи не міг E.T.?
Пошук життя в космосі історично зосереджувався на пошуку біосигнатів або біологічних сигналів, таких як кисень, залишений під час дихання живих істот. Сьогодні у нас є багато способів виявити біосигнатури.
Так само існує кілька основних класів техносигнатур: хімічні підписи, такі як забруднення атмосфери; мегаструктури, що відбивають, поглинають або блокують світло від зорі-господаря планети; "самосвітні" сигнали, такі як штучне освітлення, радіо чи лазерне спілкування; і витрачають тепло, що є "неминучим результатом будь-якого виду діяльності", - сказала під час розмови Світлана Бердюгіна, директор Інституту сонячної фізики Кіпенхейера у Фрайбурзі, Німеччина. (Відходи тепла виробляються машинами або іншими процесами, що використовують енергію).
Бердюгіна та її команда шукають оптичні сигнали. Коли планета подорожує навколо своєї власної зірки, світло, яке відбивається планетою, змінюється залежно від того, де знаходиться планета у своєму обертанні та на орбіті. Зшиваючи сигнали, вироблені відбитим світлом з часом, дослідники можуть створити те, що називається кривою світла. Це, у свою чергу, могло б оглядати планетарну поверхню - та будь-які незвичні риси там, - зазначила Бердюгіна. Наприклад, гігантська мегаструктура буде відображати світло зовсім по-іншому, ніж, скажімо, порожнє поле.
Бердюгіна та її команда раніше використовували цю техніку для вирішення географічних особливостей, таких як гори та кратери, на планетах та місяцях у нашій власній Сонячній системі, а також на імітованих екзопланет. Зараз вони працюють над тим, щоб зрозуміти, чи може ця техніка виявити на поверхні планети дивні форми та штучне освітлення.
Існують також інші програми, що шукають світловий сигнал, наприклад 10-річна ініціатива пошуку позаземного інтелекту (SETI) під назвою Breakthrough Listen. Ця команда обстежує тисячі зірок не лише оптичних сигналів, але і радіосигналів.
Хоча астрономи могли придумати майже нескінченний список потенційних техносигнатур, їх варто шукати лише кілька.
"Гра полягає в тому, щоб спробувати знайти щось штучне, але також можливо виявити", - розповів Live Science Томас Бітті, помічник астронома в обсерваторії Стюарда університету Арізони. "Я думаю, що ми ближче, ніж багато людей уявляють".
Одна можливість? Безліч нічних вогнів, висвітлюючи поверхню далекого світу, сказала Бітті на розмові на конференції. І запропонований космічний телескоп під назвою Великий УФ-оптичний інфрачервоний обстежувач (LUVOIR) міг би стати ідеальним інструментом для полювання на них. Якщо він буде побудований, LUVOIR використовуватиме дзеркало від 8 до 16 метрів від 26 до 52 футів для сканування екзопланет та вимірювання газів у їх атмосфері. Але той же телескоп також міг опосередковано виявити техносигнатури, додав він.
У той момент, коли ви могли б виявити - дійсно сильно виявити - рівень кисню в атмосфері, ви також повинні мати можливість виявити вогні міста, сказав він. Звичайно, рівень кисню буде виявлено на "вишуканому" рівні точності, і для порівняння, легке забруднення з міст знайти буде непросто.
Існуючі наземні телескопи, такі як надзвичайно великий телескоп або гігантський телескоп Магеллан, також можуть виявити міські вогні на чужих планетах, сказав він. Однак, на відміну від LUVOIR, ці інструменти, пов'язані з Землею, дещо перешкоджають нашій власній атмосфері. Тож міські вогні повинні були бути справді сильними - екзопланета повинна мати 10 або 20 разів більше міст, ніж Земля. Ці щільно упаковані планети повинні були бути "як майбутня Земля з 2200 року", щоб ми могли їх знайти.
Пошук технологічних підписів також не повинен руйнувати банк. "У деяких випадках це лише граничні витрати", - сказав Лаціо. Це тому, що техносигнатури можуть бути приховані в даних, які ми вже маємо; все, що нам потрібно зробити, це знайти їх. І технічні підписи (на зразок вогнів міста), і біосигнатури (на зразок вогнів міста) можуть бути виявлені одночасно, сказала Бердюгіна.
Але не всі впевнені, що пошук виявить що-небудь.
На відміну від біосигнатур, інопланетні техносигнатури можуть бути занадто слабкими, сказав Густаво Крус Діас, докторантура науково-дослідного центру НАСА Еймс, який брав участь у переговорах, але не брав участі в дослідженнях. "Якщо позаземне життя придивиться до нас, вони не знайдуть техносигнатури", - сказав він після Live razgovor. Незважаючи на те, що ми думаємо, що у нас є передова цивілізація, з далекого окуня в космосі, ми просто не модифікували нашу планету достатньо, щоб бути виявленою - принаймні за допомогою існуючої технології. "Ви повинні покрити всю Землю містами, щоб знати, що там щось є", - сказав Крус Діас.
Більше того, технології постійно змінюються, і тому ми можемо шукати неправильні речі в неправильний час, - сказав Ендрю Маттіода, науковий співробітник дослідницького центру NASA Еймса в Маунтін-В'ю, штат Каліфорнія, який також взяв участь у бесіді. Спроба використовувати сигнали від технології "для ідентифікації іншої цивілізації - це як спроба вразити рухому ціль", - сказав він. "Ви не знаєте, що це за технологія".
Вчені-земляки також обмежені тим, що ми знаємо. Полювання на прибульців з техносигнатурами може бути схоже на пошук відсутніх ключів під ліхтарем, тому що це єдине місце, що ми можемо побачити, сказала Бітті.
Незважаючи на це, ми можемо полювати лише за тим, що можемо собі уявити там, - запропонував він. Як пише Шекспір, "На небі та на землі, Гораціо, є більше речей, ніж про те, про що мріяли у твоїй філософії". Але ми повинні мати вихідну точку, і тому розумною, логічною відправною точкою є шукати щось на зразок Землі », - додала Бітті.
Історично історичний пошук техносигнатур був набагато менш популярним, ніж полювання на біосигнатури, особливо з точки зору фінансування, зазначив Лаціо. Крім того, пошук не сприймався серйозно іншими астрономами, сказала Бітті. Але це зараз змінюється, значною мірою тому, що "ми стали дуже хорошими в вимірюванні екзопланетних атмосфер" і невеликих сигналах навколо екзопланет, сказала Бітті.
Таким чином, можливо, в міру вдосконалення нашої скромної технології Землі, полювання на техносигнатури може отримати більше поваги. Зрештою, пошук життя в інших світах "раніше був небом, що здавалося дуже пирогом на небі", - сказав він. "Тоді як зараз, це те, про що ми сьогодні серйозно думаємо".
