Существует ли разумная жизнь на других планетах? Техносигнатуры подскажут

В 1995 году двое ученых открыли планету за пределами Солнечной системы, вращающуюся вокруг звезды солнечного типа. После этого открытия, которое принесло ученым часть Нобелевской премии по физике в 2019 году, исследователи обнаружили более 4000 экзопланет, в том числе некоторые планеты, подобные Земле, на которых может быть жизнь.

За последнее десятилетие астрономы приложили огромные усилия, пытаясь обнаружить следы простых форм жизни, их биосигнатуры, которые могут существовать где-то еще во Вселенной. Но что, если на другой планете была разумная жизнь, построившая технологическую цивилизацию? Могут ли быть техносигнатуры, которые создаст цивилизация в другом мире, которые можно было бы увидеть с Земли? И может техносигнатуры легче обнаружить, чем биосигнатуры?

Адам Франк, профессор физики и астрономии в Университете Рочестера, получил грант от НАСА, позволивший ему начать отвечать на эти вопросы. Грант будет финансировать изучение техносигнатур - обнаруживаемых признаков технологий прошлого или настоящего, используемых на других планетах. Это первый грант НАСА, не связанный с радиотехнической техникой, и представляет собой захватывающее новое направление для поиска внеземного интеллекта (SETI). Грант позволит Фрэнку вместе с сотрудниками Джейкобом-Хакком Мисрой из международной некоммерческой организации Blue Marble Space, Манасви Лингамом из Технологического института Флориды, Ави Лоэбом из Гарвардского университета и Джейсоном Райтом из Университета штата Пенсильвания подготовить первые данные в онлайн-библиотеку техносигнатур.

«SETI всегда сталкивался с проблемой выяснения, где искать», - говорит Фрэнк. «На какие звезды направлять телескоп и искать сигналы? Теперь мы знаем, где искать. У нас есть тысячи экзопланет, включая планеты в обитаемой зоне, где может образоваться жизнь. Игра изменилась».

Характер поиска также изменился. Цивилизация по своей природе должна будет найти способ производить энергию, и, по словам Фрэнка, «во вселенной существует очень много форм энергии. Инопланетяне не магия».

Жизнь может принимать разные формы, но она всегда будет основываться на тех же физических и химических принципах, которые лежат в основе Вселенной. Такая же связь существует для построения цивилизации. Любая технология, которую использует инопланетная цивилизация, будет основана на физике и химии. То есть, исследователи могут использовать то, чему они научились в земных лабораториях, чтобы направлять свои размышления о том, что могло произойти где-то еще во Вселенной.

«Я надеюсь, что, используя этот грант, мы количественно определим новые способы исследования признаков инопланетных технологических цивилизаций, которые похожи или намного более развиты, чем наши», - говорит Лоэб.

Исследователи начнут проект с рассмотрения двух возможных техносигнатур, 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 нашего Солнца, поэтому «использование солнечной энергии вполне естественно для других цивилизаций», - говорит Фрэнк. Если цивилизация использует много солнечных панелей, свет, отражающийся от планеты, будет с определенной спектральной сигнатурой (измерение длин волн света, которые отражаются или поглощаются), указывая на присутствие солнечных панелей. Исследователи определят спектральные признаки крупномасштабного сбора солнечной энергии на планете.

- Загрязняющие вещества. «Мы прошли долгий путь к пониманию того, как можно обнаружить жизнь в других мирах по газам, присутствующим в атмосферах этих миров», - говорит Райт. На Земле мы можем обнаружить химические вещества в нашей атмосфере по свету, который поглощают химические вещества. Некоторые примеры этих химических веществ включают метан, кислород и искусственные газы, такие как хлорфторуглероды (ХФУ), которые мы когда-то использовали в качестве хладагентов. Биосигнатурные исследования сосредоточены на химических веществах, которые будут производить простые формы жизни. Ученые будут каталогизировать подписи химических веществ, таких как ХФУ, которые указывают на наличие индустриальной цивилизации.

Информация будет собрана в онлайн-библиотеке техносигнатур, которую астрофизики смогут использовать в качестве сравнительного инструмента при сборе данных.

«Наша работа состоит в том, чтобы сказать: «В этой части спектра вы можете увидеть определенные типы загрязняющих веществ, в этой вы увидите солнечный свет, отраженный от солнечных батарей», - говорит Фрэнк. «Таким образом, астрономы, наблюдающие за далекой экзопланетой, будут знать, где и что искать при поиске техносигнатур».