دانشمندان کشف کرده‌اند که چگونه موجودات فضایی ممکن است زمین را پیدا کنند

به گزارش مجله خبری نگار،جستجوی نشانه‌های فناوری - نشانه‌هایی از فعالیت فناوری در سیارات فراخورشیدی دوردست - همچنان یکی از چالش‌برانگیزترین وظایف در نجوم مدرن است. سیگنال‌های احتمالی زیادی وجود دارد و قابلیت‌های تلسکوپ‌های فعلی فقط برای مجموعه‌ای محدود کافی است. یک مطالعه جدید توسط یک تیم بین‌المللی از محققان، رویکردی غیرمعمول را پیشنهاد می‌کند: تصور کنید که تکنوسفر زمین در هزار سال آینده چگونه خواهد بود و آزمایش کنید که رصدخانه‌های فضایی کدام آثار آن را می‌توانند شناسایی کنند. این مطالعه در مجله Astrophysical Journal Letters (AJL) منتشر شده است.

دانشمندان ده سناریو برای توسعه تمدن توصیف کرده‌اند - از یک دنیای صنعتی با انتشار عظیم گاز‌های گلخانه‌ای گرفته تا سیاره‌ای از نظر زیست‌محیطی پایدار، که تقریباً از زمین پیشاصنعتی قابل تشخیص نیست. نکته مهم این است که هر سناریو، بشریت را حفظ می‌کند و فروپاشی کامل تکنوسفر در نظر گرفته نشده است.

محققان مدل‌سازی کردند که چنین «زمین آینده» چه ردپایی را در مدار اطراف ستاره‌ای که در فاصله ۳۲ سال نوری قرار دارد، به جا می‌گذارد و اینکه آیا چهار ابزار نجومی - موجود، برنامه‌ریزی‌شده یا هنوز فقط مفهومی - قادر به شناسایی آنها خواهند بود یا خیر.

رصدخانه جهان‌های قابل سکونت (HWO)، یک تلسکوپ برنامه‌ریزی‌شده، به عنوان کاندیدای اصلی برای جستجوی نشانه‌های فناوری ظاهر شد. این رصدخانه برای مطالعه جو سیارات فراخورشیدی هم‌اندازه زمین طراحی شده است. محاسبات نشان داد که در هشت سناریو از ده سناریو، می‌تواند غلظت‌های بالای دی‌اکسید نیتروژن (NO₂)، یک آلاینده معمولی دوران صنعتی، را تشخیص دهد.

در سناریو‌هایی که کل سیاره به یک توده شهری غول‌پیکر تبدیل شود، HWO از لحاظ تئوری حتی می‌تواند خطوط درخشش سدیم مشخصه ناشی از نور مصنوعی را تشخیص دهد. با این حال، این تلسکوپ قادر به تشخیص یک "اکوسیاره" با فناوری پیشرفته از جهانی با زیست‌کره ابتدایی نخواهد بود - تکنوسفر در آنجا تقریباً کاملاً پنهان خواهد بود.

طیف رادیویی به طور سنتی یکی از امیدوارکننده‌ترین حوزه‌های اکتشاف محسوب می‌شود. با این حال، حتی بزرگترین تلسکوپ رادیویی جهان، SKA، که در سال ۲۰۲۸ عملیاتی خواهد شد، تنها قادر به شناسایی سیگنال‌هایی خواهد بود که عمداً به سمت ما هدایت می‌شوند. ارتباطات درون خود تمدن - به عنوان مثال، با فضاپیما - با افزایش فاصله، خیلی سریع از بین می‌رود.

مفهوم ماموریت اروپایی LIFE (تداخل‌سنج بزرگ برای سیارات فراخورشیدی)، در صورت تحقق، امکان تشخیص مولکول‌های پیچیده ساخته دست بشر - به عنوان مثال، فرئون‌ها یا CF₄ - را که توضیح آنها با فرآیند‌های طبیعی دشوار است، فراهم می‌کند. در تعدادی از سناریو‌های آینده برای زمین، چنین موادی در جو با غلظت‌های قابل توجهی وجود دارند و LIFE می‌تواند به طور قابل اعتمادی آنها را تشخیص دهد.

بلندپروازانه‌ترین ابزار مورد بررسی، پروژه عدسی گرانشی خورشیدی (SGL) بود. این پروژه، ارسال یک فضاپیما به فاصله تقریبی ۶۰۰ واحد نجومی - بسیار فراتر از کمربند کویپر - را پیش‌بینی می‌کند تا با استفاده از عدسی گرانشی خورشید، تصویری بزرگنمایی‌شده از سیاره دوردست به دست آورد.

برخلاف سایر تلسکوپ‌ها، SGL پتانسیل انجام کاری بیش از تجزیه و تحلیل ساده طیف را دارد؛ همچنین می‌تواند یک تصویر کامل (البته با وضوح پایین) ایجاد کند. در تئوری، این امر امکان مشاهده حتی سازه‌های مهندسی بزرگ یا الگو‌های شهری را نیز فراهم می‌کند.

نویسندگان تأکید کردند که این موضوع مربوط به اکتشافات واقعی نیست، بلکه بیشتر مربوط به ایجاد یک چارچوب منطقی است که نشان می‌دهد رصدخانه‌های آینده باید کدام نوع از امضا‌های فناوری را هدف قرار دهند. اما دقیقاً همین مدل‌ها هستند که به برنامه‌ریزی ماموریت‌ها از قبل کمک می‌کنند - به طوری که تا زمانی که تلسکوپ‌های قدرتمند آماده شوند، ستاره‌شناسان دقیقاً می‌دانند که به دنبال چه چیزی باشند.