|
Новый тип инопланетной техногенной сигнатуры
|
|
|
|
Что, если ключ к поиску внеземных цивилизаций лежит не в прослушивании сигналов, а в тщательном изучении воды? Недавнее исследование предполагает, что развитые инопланетные общества могут оставить после себя уникальный, долговременный след в виде аномально низкого соотношения дейтерия и водорода (D/H) в океанах и атмосфере их планет - потенциальный техносигнатур.
|
|
|
|
“Термоядерный синтез дейтерий-дейтерий (DD) рассматривается как идеальный источник энергии для человечества в далеком будущем, учитывая огромные запасы D в морской воде. Здесь мы рассматриваем долгоживущие внеземные технологические общества, которые развивают термоядерный синтез DD”, - пишут исследователи. “Если такое общество сохранится в течение геологических периодов времени, количество дейтерия в океане уменьшится”.
|
|
|
|
Человечество уже давно смотрит на звезды в поисках признаков разумной жизни, часто ориентируясь на мимолетные техносигналы, такие как радиоволны или загрязняющие вещества.
|
|
|
|
Однако новое исследование, проведенное доктором Дэвидом К. Кэтлингом, профессором наук о Земле и космосе Вашингтонского университета, предлагает подход, меняющий парадигму: поиск устойчивых признаков инопланетных технологий путем измерения содержания дейтерия - тяжелого изотопа водорода — в экзопланетной воде.
|
|
|
|
|
|
|
Исследование, опубликованное в препринте на arXiv, посвящено изучению того, как использование продвинутыми внеземными цивилизациями технологии ядерного синтеза может повлиять на состав воды на планете.
|
|
|
|
Термоядерные реакторы, особенно те, которые основаны на дейтерий-дейтериевых реакциях (DD), используют дейтерий в качестве топлива. На протяжении тысячелетий это значительно снизило бы соотношение D/H в океанах и водяном паре.
|
|
|
|
В отличие от радиосигналов, которые требуют наличия активной цивилизации, истощение запасов дейтерия сохраняется в течение многих эпох. Таким образом, даже если цивилизация исчезнет или будет двигаться дальше, этот признак может остаться — призрачный след ее технологического существования.
|
|
|
|
Соотношение D/H в воде является хорошо известным показателем в планетологии. Океаны Земли имеют относительно высокое соотношение D/H из-за химических процессов, происходивших во время формирования планеты.
|
|
|
|
Напротив, межзвездная среда (ISM) имеет гораздо более низкое соотношение D/H, сформированное нуклеосинтезом Большого взрыва и процессами звездной эволюции. Если вода на экзопланете показывает аномально низкое соотношение D/H, значительно ниже исходного уровня ISM, это может свидетельствовать о длительной термоядерной активности DD.
|
|
|
|
Обнаружение таких аномалий зависит от передовых телескопических технологий. Такие приборы, как космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST), и будущие миссии, такие как обсерватория обитаемых миров НАСА (HWO) или Европейский большой интерферометр экзопланет (LIFE), могли бы анализировать водяной пар в атмосферах отдаленных миров. Ключевые спектральные характеристики, такие как длина волны воды, обогащенной дейтерием, составляет 3,7 микрона, открывают многообещающие возможности для этих исследований.
|
|
|
|
По оценкам исследования, для планеты земного типа с сопоставимой массой океана и начальным соотношением D/H цивилизация, потребляющая 1000 тераватт энергии за счет термоядерного синтеза, что в 10 раз превышает прогнозируемую для человечества энергию в следующем столетии, может истощить запасы дейтерия до аномальных уровней в течение 167 миллионов лет. На планетах с меньшими океанами эта временная шкала может сократиться всего до 10 миллионов лет.
|
|
|
|
Исследователи отмечают, что если развитые цивилизации существуют и полагаются на DD-синтез, как предполагалось ранее, то их технологическая деятельность может создавать заметные техносигналы, которые сохраняются еще долгое время после их присутствия на планете.
|
|
|
|
Предложение использовать DD fusion в качестве обнаруживаемого признака высокоразвитой инопланетной жизни дополняет растущий список инновационных идей в области техносигнатур. Традиционные методы, такие как поиск радиоволн или атмосферных загрязнителей, таких как хлорфторуглероды (ХФУ), ограничены из-за их короткого срока службы. Тем не менее, данные об истощении запасов дейтерия являются практически постоянными, что может революционизировать наши представления о поиске инопланетной жизни. По сути, он не полагается на обнаружение жизни в том виде, в каком она есть. Напротив, это открывает путь к поиску технологических отпечатков, запечатленных в структуре планеты.
|
|
|
|
Поиск источников истощения дейтерия представляет собой новый подход, но он является частью более широких усилий по изучению необычных особенностей планет как потенциальных индикаторов жизни или передовых технологий.
|
|
|
|
Среди этих интригующих возможностей - концепция сфер Дайсона, теоретических мегаструктур, построенных вокруг звезд для улавливания энергии, которые могут быть идентифицированы по аномальным инфракрасным признакам.
|
|
|
|
Другая идея заключается в обнаружении искусственного освещения; некоторые исследователи предполагают, что городские огни на экзопланетах могут излучать уникальные волны, которые можно обнаружить.
|
|
|
|
Кроме того, планеты с неправильной или неустойчивой орбитальной структурой могут сигнализировать о гравитационном влиянии масштабных инженерных проектов инопланетян. Были рассмотрены даже спектральные признаки уникально развитых инопланетных экосистем, поскольку они могут содержать биосигналы, указывающие на присутствие жизни, сильно отличающейся от того, что мы знаем на Земле.
|
|
|
|
Вместе взятые, эти идеи расширяют сферу исследований техносигнатур, раздвигая границы того, как мы ищем внеземные цивилизации.
|
|
|
|
Помимо теоретических техносигналов, океаны на Земле продолжают удивлять ученых странными открытиями, такими как гигантские трубчатые черви, недавно обнаруженные в глубоководных гидротермальных источниках.
|
|
|
|
В контексте инопланетных миров такие явления напоминают нам о том, насколько разнообразной может быть жизнь и как она может проявляться в других местах. Аналогичным образом, истощение дейтерия как техносигнатура может представлять собой верхушку айсберга в обнаружении инопланетной жизни.
|
|
|
|
В конечном счете, поиски жизни за пределами Земли вступили в захватывающую эпоху, когда телескопы, подобные JWST, уже раскрывают детальный состав атмосферы экзопланет. Идея поиска техносигналов, таких как истощение запасов дейтерия, обещает расширить эту работу, побуждая ученых разрабатывать еще более чувствительные инструменты и методы.
|
|
|
|
Независимо от того, обнаружит человечество такой техносигнатуру или нет, путешествие обещает углубить наше понимание космоса — и, возможно, нашего места в нем.
|
|
|
|
“Инженеры и ученые, разрабатывающие [HWO] и [LIFE], должны выяснить, может ли измерение D/H на экзопланетах быть достижимой целью”, - сказал доктор Кэтлинг Phys.org.
|
|
|
|
“Что мы можем сказать на данный момент, так это то, что поиск D/H признаков ЖИЗНИ, по-видимому, возможен для экзопланет с большим количеством водяного пара в атмосфере в области спектра с длиной волны около 8 микрон”.
|
|
|
|
Источник
|
