Существует ли разумная жизнь на других планетах?

В 1995 году ученые обнаружили планету за пределами нашей Солнечной системы, вращающуюся вокруг звезды солнечного типа. После этого открытия, которое принесло им часть Нобелевской премии по физике в 2019 году, исследователи обнаружили уже более 4000 экзопланет, включая некоторые планеты земного типа, которые могут потенциально содержать жизнь.

Однако для того, чтобы определить, есть ли на планетах жизнь, ученые должны сначала определить, какие признаки указывают на то, что жизнь там есть (или когда-то была).

В течение последнего десятилетия астрономы прилагали огромные усилия, пытаясь найти следы простых форм жизни, известных как «биосигнатуры» (биосигналы), которые могли бы существовать где-то еще во Вселенной.

Но что, если на чужой планете есть разумная жизнь, которая построила технологическую цивилизацию? Могут ли существовать» техносигналы», которые создала бы цивилизация в другом мире и которые можно было бы увидеть с Земли? И, может быть, эти техносигнатуры даже легче обнаружить, чем биосигналы?

Адам Франк, профессор физики и астрономии в Университете Рочестера, получил грант от НАСА, который позволит ему начать отвечать на эти вопросы.

Грант будет финансировать его исследование техносигналов — обнаруживаемых признаков прошлой или нынешней технологии, используемой на других планетах. Это первый грант НАСА, не связанный с радио-техносигналом, который когда-либо присуждался и представляет собой захватывающее новое направление для поиска внеземного разума (SETI).

Грант позволит Фрэнку вместе со своими подготовить первые записи в онлайн-библиотеке техносигналов.

«SETI всегда сталкивалась с проблемой определения того, где искать», — говорит Адам Фрэнк. — На какие звезды вы наводите телескоп и ищете сигналы? Теперь мы знаем, где искать. У нас есть тысячи экзопланет, включая планеты в обитаемой зоне, где может образоваться жизнь. Игра изменилась.»

Хотя жизнь может принимать различные формы, она всегда будет основана на тех же физических и химических принципах, которые лежат в основе вселенной. То же самое относится и к построению цивилизации; любая технология, которую использует инопланетная цивилизация, будет основана на физике и химии.

Это означает, что исследователи могут использовать то, что они узнали в лабораториях, чтобы направлять свои мысли о том, что могло произойти в других частях Вселенной.

«Я надеюсь, что, используя этот грант, мы сможем количественно определить новые способы исследования признаков инопланетных технологических цивилизаций, которые похожи или намного более продвинуты, чем наши собственные», — говорят ученые.

Исследователи начнут проект с изучения двух возможных техносигналов, которые могут указывать на технологическую активность на другой планете:

Солнечные панели.

Звезды — один из самых мощных генераторов энергии во Вселенной. На Земле мы используем энергию нашей звезды, Солнца, поэтому «использование солнечной энергии было бы вполне естественным для других цивилизаций», — говорит Адам Фрэнк.

Если цивилизация использует много солнечных панелей, свет, отраженный от планеты, будет иметь определенную спектральную сигнатуру — длину волн света, которые отражаются или поглощаются, указывая на наличие солнечных панелей.  Исследователи определят спектральные сигнатуры крупномасштабного планетарного сбора солнечной энергии.

Загрязняющие вещества.

«Мы прошли долгий путь к пониманию того, как мы могли бы обнаружить жизнь в других мирах из газов, присутствующих в атмосфере этих миров», — говорят исследователи.

На Земле мы можем обнаружить химические вещества в нашей атмосфере по свету, который они поглощают. Некоторые примеры этих химических веществ включают метан, кислород и искусственные газы, такие как хлорфторуглероды (ХФУ), которые мы когда-то использовали в качестве хладагентов.

Исследования биосигналов сосредоточены на химических веществах, таких как метан, который будет производить простая жизнь. Фрэнк и его коллеги составят каталог сигнатур химических веществ, таких как ХФУ, которые указывают на присутствие индустриальной цивилизации.

Эта информация будет собрана в онлайн-библиотеке техносигналов, которую астрофизики смогут использовать в качестве сравнительного инструмента при сборе данных.

«Наша работа состоит в том, чтобы сказать: эта полоса длин волн — это то место, где вы можете увидеть определенные типы загрязняющих веществ, эта полоса длин волн — это то место, где вы увидите солнечный свет, отраженный от солнечных панелей», — говорит Адам Фрэнк. — Таким образом, астрономы, наблюдающие за далекой экзопланетой, будут знать, где и что искать, если они ищут техносигналы.»

Эта работа является продолжением предыдущих исследований в области теоретической астрофизики и SETI, включая разработку математической модели, иллюстрирующей, как технологически развитое население и его планета могут развиваться вместе; классификацию гипотетических «экзоцивилизаций» на основе их способности использовать энергию; и мысленный эксперимент, спрашивающий, будет ли предыдущая, давно вымершая технологическая цивилизация на Земле все еще обнаруживаться сегодня.