Одним з основних пріоритетів NASA є дослідження можливості життя в інших куточках Всесвіту. Хоча NASA не виявила надійних доказів існування позаземного життя, вона продовжує дослідження Сонячної системи та за її межами, щоб допомогти відповісти на ключові питання, зокрема, чи є ми одинокими у Всесвіті.
Для дослідників, які займаються пошуком життя поза Землею, одним з давніх питань є визначення ймовірності існування мікробного життя, складнішого життя, або цивілізації, достатньо розвиненої, щоб ми могли виявити її техносигнатури з Землі. Дослідження таких питань може спрямувати розробку нових телескопів чи місій, акцентуючи на найімовірніших місцях та методах пошуку життя.
Нещодавно опублікована стаття в Astrophysical Journal від 24 травня стверджує, що якщо розвинені позаземні цивілізації існують, однією з причин, чому їх може бути складно виявити з нашої точки зору, є те, що їхні енергетичні потреби можуть бути відносно невеликими.
Якщо їхня культура, технології та чисельність населення не вимагають великої кількості енергії, то їм не потрібно створювати величезні збірні структури зоряної енергії, які ми могли б виявити за допомогою сучасних чи майбутніх телескопів. Такі структури, згідно з нашим земним досвідом, можуть включати масиви сонячних панелей, що покривають значну частину поверхні планети, або орбітальні мегаструктури для використання більшої частини енергії материнської зірки — обидва варіанти ми могли б помітити з нашої Сонячної системи.
“Ми виявили, що навіть якщо наше нинішнє населення, яке становить приблизно 8 мільярдів осіб, стабілізується на рівні 30 мільярдів із високим рівнем життя, і ми використовуємо лише сонячну енергію для отримання електроенергії, ми все одно споживаємо значно менше енергії, ніж те, що дає все сонячне світло, яке освітлює нашу планету”, – сказав Раві Коппарапу з Центру космічних польотів імені Годдарда NASA в Грінбелті, штат Меріленд, провідний автор статті.
Дослідження має наслідки для парадоксу Фермі, висунутого фізиком Енріко Фермі, який ставить запитання: оскільки наша галактика древня та величезна, а міжзоряні подорожі складні, але можливі, чому інопланетна цивілізація досі не поширилася галактикою?
Цивілізація може мати високий рівень життя, але не потребувати величезних структур для збору енергії.
«Це означає, що цивілізації можуть не почуватися змушеними розширюватися по всій галактиці, тому що вони можуть досягти стабільного рівня чисельності населення та споживання енергії, навіть якщо оберуть дуже високий рівень життя», — сказав Коппарапу. «Вони можуть розширюватися в межах своєї власної зоряної системи або навіть у сусідніх зоряних системах, але цивілізації, що охоплює галактику, може не існувати».
Читайте також: Загадкові об’єкти в космосі можуть бути сферами Дайсона
Крім того, наш власний технологічний досвід може ще не в змозі передбачити, що можуть зробити більш розвинені цивілізації.
«Великомасштабні структури збору зоряної енергії можуть виявитися застарілими, якщо взяти до уваги технологічний прогрес », — додає Вінсент Кофман, співавтор статті NASA Goddard та Американського університету, Вашингтон, округ Колумбія. Космос зможе отримати доступ до ядерного синтезу або інших космічних ефективних методів генерації енергії».
Дослідники використали комп’ютерні моделі та супутникові дані NASA для моделювання планети, подібної до Землі, з різними рівнями покриття кремнієвими сонячними панелями. Команда також змоделювала просунутий телескоп, аналогічний до запропонованого NASA Habitable Worlds Observatory, щоб перевірити, чи можливо виявити сонячні панелі на планеті, яка знаходиться приблизно за 30 світлових років від Землі, в галактиці, що простягається на понад 100 000 світлових років. Виявлено, що для виявлення сонячних панелей, які займають близько 23% поверхні екзопланети, потрібно кілька сотень годин спостережень за допомогою такого телескопа. Однак, для задоволення потреб 30 мільярдів людей з високим рівнем життя, необхідно лише близько 8,9% покриття поверхні планети сонячними панелями.
Пошук інших типів техносигнатур
Цивілізації з розвиненими технологіями можуть бути виявлені за їх техносигнатурами — спостережними ознаками позаземних технологій, які можна ідентифікувати або вивести з астрономічних досліджень. Протягом десятиліть вчені використовували радіотелескопи для пошуку можливих позаземних радіосигналів. Нещодавно астрономи запропонували використовувати телескопи, подібні до Обсерваторії населених світів, для пошуку інших типів техносигнатур, таких як хімічні “відбитки пальців” у атмосферах екзопланет або особливі характеристики відбитого світла, які можуть свідчити про наявність великих кремнієвих сонячних масивів.
Читайте також: Чому позаземний розум, швидше за все, штучний
У новому дослідженні припускають, що інопланетяни могли б використовувати кремній для будівництва сонячних панелей, оскільки він є відносно поширеним порівняно з іншими елементами, які застосовуються у сонячній енергетиці, такими як германій, галій чи миш’як. Кремній ефективно перетворює світло від зірок, схожих на Сонце, у електрику, і його економічно вигідно добувати та обробляти для виготовлення сонячних елементів.
Дослідники також розглядають можливість, що гіпотетична позаземна цивілізація може залежати виключно від сонячної енергії. Проте, якщо вони використовують інші джерела енергії, наприклад ядерний синтез, це може зменшити кремнієву техносигнатуру, ускладнюючи виявлення такої цивілізації. Дослідження також передбачає, що чисельність населення цивілізації може стабілізуватися з часом. Якщо це не відбудеться, вони можуть бути змушені шукати нові території у далекому космосі. Наостанок, ми не знаємо, чи розвинена цивілізація може використовувати невідомі нам технології, які потребують значних обсягів енергії.