Ученые НАСА предложили новый метод поиска внеземных цивилизаций

Согласно новым исследованиям НАСА, если в близлежащей звездной системе обитает развитая внеземная цивилизация, мы могли бы обнаружить ее, используя ее собственное атмосферное загрязнение.

В ходе исследования было изучено присутствие диоксида азота (NO₂), который на Земле образуется при сжигании ископаемого топлива, но также может поступать из непромышленных источников, таких как биология, молнии и вулканы.

«На Земле большая часть диоксида азота выделяется в результате человеческой деятельности — процессов горения, таких как выбросы транспортных средств и электростанций, работающих на ископаемом топливе», — сказал Рави Коппарапу из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте.

«В нижних слоях атмосферы (около 10-15 километров) NO₂ от человеческой деятельности доминирует по сравнению с другими источниками. Таким образом, наблюдение NO₂ на потенциально обитаемой планете может указывать на присутствие индустриальной цивилизации.»

На сегодняшний день астрономы обнаружили более 4000 планет, вращающихся вокруг других звезд. Некоторые из них могут иметь условия, пригодные для жизни в том виде, в каком мы ее знаем, и на некоторых из этих обитаемых миров жизнь могла развиться до такой степени, что породила технологическую цивилизацию.

Поскольку планеты вокруг других звезд находятся очень далеко, ученые пока не могут искать признаки жизни или цивилизации, посылая космические корабли в эти отдаленные миры. Вместо этого они должны использовать мощные телескопы, чтобы увидеть, что находится в атмосферах экзопланет.

Возможным признаком жизни, или биосигналом, может быть сочетание газов, таких как кислород и метан в атмосфере. Точно так же признаком технологии на экзопланете, называемой техносигналом (техносигнатурой), может быть то, что здесь, на Земле, считается загрязнением — наличие газа, который выделяется как побочный продукт широко распространенного промышленного процесса, такого как NO₂.

Это исследование является первым случаем, когда NO₂ был изучен как возможная техносигнатура.

В своем исследовании ученые использовали компьютерное моделирование, чтобы предсказать, будет ли загрязнение NO₂ производить сигнал, который можно обнаружить с помощью существующих и планируемых телескопов.

Атмосферный NO₂ сильно поглощает некоторые цвета (длины волн) видимого света, которые можно обнаружить, наблюдая свет, отраженный от экзопланеты, когда она вращается вокруг своей звезды. Они обнаружили, что для планеты, подобной Земле, вращающейся вокруг звезды, подобной Солнцу, цивилизация, производящая такое же количество NO₂, как и наша, может быть обнаружена на расстоянии около 30 световых лет с примерно 400 часами наблюдения с помощью будущего большого телескопа НАСА, наблюдающего на видимых длинах волн.

Это значительное, но не беспрецедентное количество времени, поскольку космический телескоп НАСА «Хаббл» занял аналогичное количество времени для знаменитых глубоких полевых наблюдений. Один световой год, расстояние, которое свет проходит за год, составляет около 9,5 триллиона километров. Для сравнения, ближайшие к нашему Солнцу звезды находятся в системе Альфа Центавра на расстоянии чуть более 4 световых лет, а наша галактика имеет размер около 100 000 световых лет в поперечнике.

Ученые также обнаружили, что звезды, которые холоднее и гораздо более распространены, чем наше Солнце, такие как звезды типа K и M, будут производить более сильный и более легко обнаруживаемый сигнал NO₂.

Это происходит потому, что такие звезды производят меньше ультрафиолетового света, который может расщепить NO₂. Такие звезды увеличивают вероятность того, что внеземная цивилизация может быть найдена.

Поскольку NO₂ также производится естественным путем, ученым придется тщательно проанализировать экзопланету, чтобы увидеть, есть ли избыток, который можно было бы отнести к технологическому обществу.

Другие осложнения включают наличие облаков или аэрозолей в атмосфере. Облака и аэрозоли поглощают свет с такими же длинами волн, как и диоксид азота, поэтому они могут имитировать сигнатуру. Команда планирует использовать более продвинутую модель, чтобы увидеть, можно ли использовать естественную изменчивость облачного покрова для различения этих двух факторов.