Ученые NASA рассказали, почему мы можем не заметить техносигнатуры солнечных панелей

Исследователи выяснили, что одной из причин, почему трудно обнаружить развитые внеземные цивилизации, если они существуют, является то, что их энергетические потребности могут быть относительно скромными.

Об этом рассказывают в Национальном управлении по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA), передают OstanniPodii.com.

Для тех, кто изучает потенциал жизни за пределами Земли, одним из давних вопросов является попытка определить вероятность существования микробной жизни по сравнению со сложной жизнью и цивилизацией, настолько развитой, что мы можем заметить её признаки, так называемые техносигнатуры, отсюда, из дома. Изучение ответов на такие вопросы может помочь сформулировать предложения по новым телескопам или миссиям, чтобы подчеркнуть наиболее вероятные места и способы поиска жизни.

Недавняя статья, опубликованная в Astrophysical Journal, постулирует, что если развитые внеземные цивилизации существуют, то одной из причин, почему их может быть трудно обнаружить с помощью телескопов с нашей точки наблюдения, является то, что их энергетические потребности могут быть относительно скромными. Если их культура, технологии и численность населения не требуют огромного количества энергии, им не нужно строить огромные сооружения для сбора звездной энергии, которые можно было бы обнаружить с помощью имеющихся или предлагаемых телескопов. Такими сооружениями, исходя из нашего земного опыта, могут быть массивы солнечных панелей, покрывающие значительную часть поверхности их планеты, или орбитальные мегаструктуры для использования большей части энергии их материнской звезды -- и то, и другое мы сможем увидеть из нашей Солнечной системы.

"Мы выяснили, что даже если наше нынешнее население, которое составляет около 8 миллиардов, стабилизируется на уровне 30 миллиардов с высоким уровнем жизни, и мы будем использовать только солнечную энергию для питания, мы все равно будем использовать гораздо меньше энергии, чем обеспечивает весь солнечный свет, освещающий нашу планету", - сказал ведущий автор исследования Рави Коппарапу из Центра космических полетов NASA им. Годдарда.

Исследование имеет значение для парадокса Ферми, постулированного физиком Энрико Ферми, который ставит вопрос: поскольку наша галактика древняя и большая, а межзвездные путешествия сложны, но все же возможны, тогда почему инопланетная цивилизация до сих пор не распространилась по всей галактике?

"Это означает, что цивилизации могут не испытывать потребности распространяться по всей галактике, потому что они могут достичь устойчивого уровня населения и использования энергии, даже если они выбирают очень высокий уровень жизни", - говорит Коппарапу. "Они могут расширяться в пределах собственной звездной системы или даже в соседних звездных системах, но цивилизации, охватывающей всю галактику, могут не существовать".

Кроме того, наш собственный технологический опыт, возможно, еще не позволяет предсказать, что могут сделать более развитые цивилизации.

"Крупномасштабные структуры сбора звездной энергии могут быть особенно устаревшими, если учесть технологический прогресс", - добавляет Винсент Кофман, соавтор исследования из Центра Годдарда и Американского университета. "Безусловно, общество, которое может размещать огромные структуры в космосе, будет иметь доступ к ядерному синтезу или другим космическим методам производства энергии".

Исследователи использовали компьютерные модели и спутниковые данные NASA, чтобы симулировать планету, подобную Земле, с разным уровнем её покрытия кремниевыми солнечными панелями. Затем команда смоделировала усовершенствованный телескоп, подобный предложенной NASA Обсерватории обитаемых миров (комический телескоп, предназначенный для обнаружения признаков жизни на экзопланетах), чтобы увидеть, сможет ли он обнаружить солнечные панели на планете на расстоянии около 30 световых лет, которая находится относительно недалеко от нас в галактике, простирающейся более чем на 100 000 световых лет.

Они выяснили, что для обнаружения сигнатур от солнечных панелей, которые покрывают около 23% площади суши на похожей на Землю экзопланете, понадобится несколько сотен часов наблюдений с помощью такого типа телескопа. Однако, для существования 30 миллиардов людей с высоким уровнем жизни требуется лишь около 8,9% покрытия солнечными панелями.

Внеземные цивилизации с развитыми технологиями можно обнаружить по их техносигнатурам -- наблюдаемым проявлениям внеземных технологий, которые можно обнаружить или вычислить с помощью астрономических поисков. Десятилетиями ученые использовали радиотелескопы для поиска потенциальных внеземных радиопередач. Недавно астрономы предложили использовать телескоп Обсерваторию обитаемых миров для поиска других видов техносигнатур, таких как химические "отпечатки пальцев" в атмосфере экзопланет или специфические характеристики в свете, отраженном экзопланетой, которые могут свидетельствовать о наличии огромных массивов из кремниевых солнечных панелей.

Новое исследование предполагает, что инопланетяне строили бы солнечные панели именно из кремния, поскольку он относительно распространен по сравнению с другими элементами, используемыми в солнечной энергетике, такими как германий, галлий или мышьяк. Кроме того, кремний хорошо преобразует свет, излучаемый звездами, подобными Солнцу, в электричество, а его добыча и производство солнечных батарей является экономически выгодным.

Исследователи также предполагают, что гипотетическая внеземная цивилизация полагается исключительно на солнечную энергию. Однако, если использовать другие источники энергии, такие как ядерный синтез, это уменьшит кремниевую техносигнатуру, что сделает цивилизацию еще более сложной для обнаружения. Исследование также предполагает, что население цивилизации стабилизируется в определенный момент. Если этого по каким-то причинам не произойдет, возможно, они будут вынуждены расширять свои владения в глубокий космос. Наконец, невозможно знать, не использует ли развитая цивилизация что-то, чего мы еще не представляем, что требует огромного количества энергии.