stringtranslate.com

Обнаружение Земли из далеких звездных систем

Темно-серый и черный статик с цветными вертикальными лучами солнечного света над частью изображения. Маленькая бледно-голубая точка света едва заметна.
Pale Blue Dot , фотография Земли , сделанная 14 февраля 1990 года космическим зондом Voyager 1 с расстояния около 6 миллиардов километров ( 3,7 миллиарда миль, 40,5 а. е .). Земля видна как крошечная точка в глубоком космосе: голубовато-белое пятнышко почти на полпути к правой полосе света.

В настоящее время астрономы используют несколько методов для обнаружения далеких экзопланет с Земли . [1] Теоретически некоторые из этих методов могут быть использованы для обнаружения Земли как экзопланеты с далеких звездных систем.

История

Звезда тускнеет из-за транзитной экзопланеты

В июне 2021 года астрономы идентифицировали 1715 звезд (с вероятными связанными экзопланетными системами ) в пределах 326 световых лет (100 парсеков ), которые имеют благоприятную позиционную точку наблюдения — по отношению к Зоне транзита Земли (ETZ) — для обнаружения Земли как экзопланеты , проходящей мимо Солнца с момента зарождения человеческой цивилизации (около 5000 лет назад); ожидается, что еще 319 звезд прибудут в эту особую точку наблюдения в течение следующих 5000 лет. [2] Семь известных хозяев экзопланет, включая Росс 128 , могут быть среди этих звезд. Ожидается, что Звезда Тигардена и Траппист-1 увидят Землю через 29 и 1642 года соответственно. Радиоволны, излучаемые людьми, достигли более 75 ближайших звезд, которые были изучены. [2] В июне 2021 года астрономы сообщили об идентификации 29 планет в обитаемых зонах , которые могут быть способны наблюдать за Землей. [3] Ранее, в октябре 2020 года, астрономы первоначально идентифицировали 508 таких звезд в пределах 326 световых лет (100 парсеков ), которые имели бы благоприятную позиционную точку наблюдения — по отношению к Зоне транзита Земли (ETZ) — для обнаружения Земли как экзопланеты, проходящей мимо Солнца. [4] [5] [6] [7]

Метод транзита является наиболее популярным инструментом, используемым для обнаружения экзопланет, и наиболее распространенным инструментом для спектроскопического анализа экзопланетных атмосфер . [4] В результате такие исследования, основанные на методе транзита, будут полезны при поиске жизни на экзопланетах за пределами Солнечной системы в рамках программы SETI , Breakthrough Listen Initiative , а также в предстоящих поисках экзопланет миссией TESS . [4]

Обнаружение Земли с далеких звездных систем может позволить обнаружить человечество и/или анализ Земли с удаленных точек наблюдения, таких как « атмосферный SETI » для обнаружения атмосферных составов, объяснимых только использованием (искусственных) технологий, таких как загрязнение воздуха диоксидом азота , например, транспортными технологиями. [8] [9] [10] Самыми простыми или наиболее вероятными искусственными сигналами с Земли, которые можно обнаружить, являются короткие импульсы, передаваемые радарами раннего предупреждения о ракетном нападении (ПРО) и космическими радарами наблюдения во время Холодной войны , а позднее астрономическими и военными радарами. [11] [12] В отличие от самых ранних и обычных радио- и телевещаний, которые, как утверждалось, не поддаются обнаружению на коротких расстояниях, [13] [14] такие сигналы могут быть обнаружены с очень далеких, возможно, звездных, приемных станций — любая из которых могла бы обнаружить короткие эпизоды мощных импульсов, повторяющихся с интервалом в один земной день — и могли бы использоваться для обнаружения как Земли, так и присутствия на ней цивилизации, использующей радары. [15]

Исследования показали, что утечка радиопередач — при этом материал программы, вероятно, не поддается обнаружению — может быть техносигнатурой, обнаруживаемой на расстоянии до ста световых лет с помощью технологии, эквивалентной Square Kilometer Array [16], если известно местоположение Земли. [17] [18] [12] Аналогичным образом, если местоположение Земли может быть и известно, может быть возможным использование атмосферного анализа для обнаружения жизни или благоприятных условий для нее на Земле с помощью биосигнатур , включая приборы MERMOZ , которые могут быть способны дистанционно обнаруживать живую материю на Земле. [19] [20] [21]

Эксперименты

В 1980-х годах астроном Карл Саган убедил NASA провести эксперимент по обнаружению жизни и цивилизации на Земле с использованием инструментов космического корабля «Галилео» . Он был запущен в декабре 1990 года, и когда он находился в 960 км (600 миль) от поверхности планеты, «Галилео» повернул свои инструменты для наблюдения за Землей. Статья Сагана называлась «Поиск жизни на Земле с космического корабля «Галилео»»; он писал, что «снимки Австралии и Антарктиды с высоким разрешением, полученные во время пролета «Галилео» , не дали признаков цивилизации»; другие измерения показали наличие растительности и зафиксировали радиопередачи. [22] [23]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Staff (2020). «5 способов найти планету». NASA . Получено 24 октября 2020 г.
  2. ^ ab Kaltenegger, L. ; Faherty, JK (23 июня 2021 г.). «Прошлые, настоящие и будущие звезды, которые могут видеть Землю как транзитную экзопланету». Nature . 594 (7864): 505–507. arXiv : 2107.07936 . Bibcode :2021Natur.594..505K. doi :10.1038/s41586-021-03596-y. PMID  34163055. S2CID  235626242 . Получено 23 июня 2021 г. .
  3. ^ Сэмпл, Ян (23 июня 2021 г.). «Ученые определили 29 планет, с которых инопланетяне могли бы наблюдать за Землей. Астрономы оценивают, что 29 пригодных для жизни планет расположены так, чтобы наблюдать за транзитом Земли и перехватывать передачи людей». The Guardian . Получено 23 июня 2021 г.
  4. ^ abc Kaltenegger, L.; Pepper, J. (20 октября 2020 г.). «Какие звезды могут видеть Землю как транзитную экзопланету?». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 499 (1): L111–L115. arXiv : 2010.09766 . doi : 10.1093/mnrasl/slaa161 . Получено 24 октября 2020 г.
  5. ^ Летцер, Рафи (22 октября 2020 г.). «Инопланетяне на 1000 близлежащих звездах могут нас видеть, предполагает новое исследование». Live Science . Получено 24 октября 2020 г.
  6. ^ Фридлендер, Блейн (21 октября 2020 г.). «Улыбнитесь, помашите рукой: некоторые экзопланеты тоже могут нас видеть». Корнелльский университет . Получено 24 октября 2020 г.
  7. ^ Картер, Джейми (22 октября 2020 г.). «За нами следят? Ученые говорят, что на Земле есть 509 звездных систем с прекрасным видом на жизнь». Forbes . Получено 24 октября 2020 г.
  8. ^ «Загрязнение на других планетах может помочь нам найти инопланетян, заявляет НАСА». The Independent . 12 февраля 2021 г. Получено 6 марта 2021 г.
  9. ^ «Может ли инопланетный смог привести нас к внеземным цивилизациям?». Wired . Получено 6 марта 2021 г.
  10. ^ Коппарапу, Рави; Арни, Джиада; Хакк-Мисра, Якоб; Люстиг-Йегер, Якоб; Виллануева, Джеронимо (22 февраля 2021 г.). «Загрязнение диоксидом азота как признак внеземных технологий». The Astrophysical Journal . 908 (2): 164. arXiv : 2102.05027 . Bibcode : 2021ApJ...908..164K. doi : 10.3847/1538-4357/abd7f7 . ISSN  1538-4357. S2CID  231855390.
  11. ^ Хакк-Мисра, Якоб; Буш, Майкл В.; Сом, Санджой М.; Баум, Сет Д. (1 февраля 2013 г.). «Польза и вред передачи в космос». Космическая политика . 29 (1): 40–48. arXiv : 1207.5540 . Bibcode : 2013SpPol..29...40H. doi : 10.1016/j.spacepol.2012.11.006. ISSN  0265-9646. S2CID  7070311. Получено 9 апреля 2021 г.
  12. ^ ab Sullivan, WT III (1980). "Утечка радиосигнала и подслушивание". Стратегии поиска жизни во Вселенной . Библиотека астрофизики и космической науки. Том 83. С. 227–239. Bibcode :1980ASSL...83..227S. doi :10.1007/978-94-009-9115-6_20. ISBN 978-90-277-1226-4. Получено 9 апреля 2021 г. .
  13. ^ «На каком расстоянии от Земли инопланетяне могут обнаружить наши радиосигналы?». Журнал BBC Science Focus . Получено 9 апреля 2021 г.
  14. ^ «Вот как далеко в галактику проникли человеческие радиопередачи». Планетарное общество . Получено 9 апреля 2021 г.
  15. ^ "XI. - Планеты и жизнь вокруг других звезд". Международная геофизика . 87. Academic Press: 592–608. 1 января 2004 г. doi :10.1016/S0074-6142(04)80025-1. ISBN 978-0-12-446744-6. Получено 5 апреля 2021 г. .
  16. ^ «Как далеко в космосе могут слышать радиотелескопы?». Forbes . Получено 9 апреля 2021 г.
  17. ^ De Magalhães, João Pedro (1 ноября 2016 г.). "Предложение о прямой связи для проверки гипотезы зоопарка". Space Policy . 38 : 22–26. arXiv : 1509.03652 . Bibcode : 2016SpPol..38...22D. doi : 10.1016/j.spacepol.2016.06.001 . ISSN  0265-9646. Хотя пределы обнаружения радиопередач Земли являются предметом споров (Салливан утверждает, что они составляют ~25 световых лет, Атри и др. (2011) и Баум и др. (2011) — до 100 световых лет), поскольку они в значительной степени зависят от размера приемной антенны
  18. ^ Лёб, Ави; Залдарриага, Матиас (22 января 2007 г.). «Прослушивание радиопередач галактических цивилизаций с предстоящими обсерваториями для смещенного в красную область 21 см излучения». Журнал космологии и астрочастичной физики . 2007 (1): 020. arXiv : astro-ph/0610377 . Bibcode : 2007JCAP...01..020L. doi : 10.1088/1475-7516/2007/01/020. S2CID  119398714. Получено 9 апреля 2021 г.
  19. ^ Patty, CHL; et al. (2021). "Биологические признаки Земли I. Спектрополяриметрическое обнаружение фотосинтетической жизни с воздуха". Астрономия и астрофизика . A68 : 651. arXiv : 2106.00493 . Bibcode : 2021A&A...651A..68P. doi : 10.1051/0004-6361/202140845. S2CID  235265876. Получено 21 июня 2021 г.
  20. ^ Patty, CH Luca; et al. (1 июня 2021 г.). «Биосигнатуры Земли». Астрономия и астрофизика . 651 : A68. arXiv : 2106.00493v1 . Bibcode : 2021A&A...651A..68P. doi : 10.1051/0004-6361/202140845. S2CID  235265876.
  21. ^ Университет Берна (20 июня 2021 г.). «Ученые используют новую технологию для удаленного обнаружения признаков жизни». SciTechDaily.com . Получено 21 июня 2021 г. .
  22. ^ Witze, Alexandra (16 октября 2023 г.). «Как мы узнаем, есть ли жизнь на Земле? Этот смелый эксперимент выяснил». Nature . 622 (7983): 451–452. Bibcode :2023Natur.622..451W. doi : 10.1038/d41586-023-03230-z . PMID  37845527.
  23. ^ Саган, Карл; Томпсон, В. Рид; Карлсон, Роберт; Гурнетт, Дональд; Хорд, Чарльз (23 октября 1993 г.). «Поиск жизни на Земле с космического корабля «Галилео»» (PDF) . Nature . 365 (6448): 715–721. Bibcode : 1993Natur.365..715S. doi : 10.1038/365715a0. PMID  11536539. S2CID  4269717.

Внешние ссылки