Bir Dünya doppelganger gezegenini nasıl tespit ederiz?

Mevcut teknolojimiz veya yakın gelecekte mevcut olan teknolojimizle (2025'e kadar), bir gezegeni tam olarak bizimki gibi nasıl tespit edeceğiz ve ne kadar yakın olarak algılanabilir olması gerekir?

Şimdiye kadar hangi yöntemler Dünya benzeri gezegenleri tespit etmek için en etkili olduğunu kanıtladı ve gezegenimizin atmosferi, yörünge özellikleri ve türlerimiz hakkında ne ortaya çıkarabileceklerdi?

Bu soru, hem karşılaştırılabilir teknolojiye sahip dünya dışı bir uygarlığın bizi ne kadar kolay bulabileceği hem de onları ne kadar kolay bulabileceğimiz üzerine düşünmek için ilginç bir besindir.

Sorunun amacı için, her yerde var olabilecek eşdeğer teknolojik ilerlemelere sahip bir medeniyete sahip bir gezegen olduğunu varsayacağız.

Avi Loeb ve Edwin Turner, şehir ışıklarını arayarak başka bir dünyada bizimkine benzer bir medeniyeti tespit etme olasılığı hakkında bir makale yazdılar.

Önerilen yöntemleri, ana yıldızlarının önünden geçerken gezegenlerin karanlık taraflarını gözlemlemeyi önerir. Her ne kadar bu yöntemin gelecek nesil teleskoplar gerektireceğini söylediler.

Kaynak:

• City Lights ET Uygarlığını Ortaya Çıkardı - Harvard-Smithsonian Astrofizik Merkezi

Mevcut teknolojiyi kullanarak (ve şu anda mevcut olan deneyleri ve teleskopları kastediyorum) "Dünya benzeri" bir gezegen tespit etmedik ve muhtemelen birkaç ışık yılı mesafesinden bile olsa Dünya üzerindeki yaşamı tespit edemeyiz . Bu nedenle, şu anda bir "Dünya doppelgangerı" nda yaşamı tespit etme ihtimali yoktur. Aşağıda ayrıntılı olarak açıkladım:

1. Başka bir yıldızın çevresinde henüz Dünya gibi hiçbir gezegen tespit edilmedi. Yani, güneş tipi bir yıldızdan 1 au'da (veya ona yakın) benzer bir kütle, yarıçap ve yörüngeye sahip olmayan hiçbiri. Mevcut teknoloji ile, öyle hemen ulaşamayacağı. Bu nedenle, Dünya benzeri bir gezegende yaşam için yönlendirilmiş herhangi bir arama aslında nereden başlayacağını bilemez. Eğer gezegen tespit edemiyorsanız hiç o bir sanayi medeniyetten indirgeyici metan gibi gaz veya kloroflorokarbonlar birlikte (biyomarkerların için örneğin oksijen bakmak ve atmosferik içeriği bakarak kesinlikle şansı yoktur - . Vd 2014 Lin). Atmosferik bileşimlerin (kabaca ve geçici olarak) ölçüldüğü tek dış gezegenler "sıcak Jüpiterlerdir". - ana yıldızlarına çok yakın yörüngede dönen dev gezegenler.

2. "Kör" bir arama radyo imzalarını arayabilir ve elbette SETI bunu yapıyor. Eğer "Dünya" yı saptamaktan bahsediyorsak, iletişimdeki kasıtlı ışınlanmış girişimlerden bahsetmediğimizi varsaymalıyız ve bu yüzden medeniyetimiz tarafından üretilen rastgele radyo "konuşkan" ve kazara sinyalleri tespit etmeye güvenmeliyiz. SETI Phoenix projesi, diğer akıllı yaşamdan radyo sinyalleri için en gelişmiş aramadır. Alıntı Cullers ve diğ. (2000) : " Tipik sinyaller, en güçlü sinyallerimizin aksine, sinyal en yakın yıldızdan gelse bile çoğu anketin tespit eşiğinin altına düşer ". Tarter'den alıntı (2001) : "Mevcut duyarlılık düzeylerinde, hedeflenen mikrodalga aramaları, güçlü TV vericilerinin eşdeğer gücünü 1 ışık yılı uzaklıkta tespit edebiliyordu (içinde başka yıldız bulunmuyor) ... ".Bu ifadelerdeki tartışma, biz yapmak Böyle sinyaller daha bin ışık yılı aşkın görüleceğini veya hesaplanmıştır. radar kullanarak güneş sistemindeki davranış metroloji örneğin, iyi tanımlanmış belli yönlerde yayarlar güçlü kirişli sinyalleri. Fakat bu sinyaller kısa bir ışınlanan vardır hedeflenen aramalar yapıyorsanız, doğru zamanda doğru yönde gözlemlediğiniz için çok şanslı olmanız gerekir.

Bu nedenle, mevcut yöntemler ve teleskoplarla başarı şansının fazla olmadığını iddia ediyorum. Ancak elbette teknoloji gelişiyor ve önümüzdeki 10-20 yıl içinde daha iyi fırsatlar olabilir.

Yönlendirilmiş bir araştırmanın ilk adımı Dünya gibi gezegenleri bulmak olacaktır. İlk büyük fırsat , en parlak 500.000 yıldızın etrafındaki dünya büyüklüğündeki gezegenleri tespit edebilen TESS uzay aracıyla 2017'de başlatılacak. Bununla birlikte, 2 yıllık misyonu Dünya analoğunu algılama yeteneğini sınırlamak olacaktır. Plato'nun lansmanı ile diğer Dünyaları bulmak için en iyi bahis daha sonra (belki de 2024) gelecek, yine en parlak yıldızları inceleyen altı yıllık bir görev. Bununla birlikte, bu gezegenlerin atmosferleri üzerinde çalışmalar yapmak için ileriye doğru büyük bir sıçrama gerekli. Doğrudan görüntüleme ve spektroskopi muhtemelen uzay kaynaklı nulling interferometreleri gerektirecektir; exoplanet atmosferi yoluyla faz etkilerinin ve iletim spektroskopisinin dolaylı gözlemleri, büyük açısal çözünürlük, sadece büyük hassasiyet ve toplama alanı gerektirmez. Normal bir yıldızın etrafında Dünya büyüklüğünde bir şeyin spektroskopisi, muhtemelen James Webb Uzay Teleskobu ( JWST - lansman 2018) için daha büyük bir halefi veya önümüzdeki on yıl içinde E-ELT tarafından sağlanacak olandan daha fazla toplama alanı gerektirecektir. Örneğin Snellen (2013) E-ELT ile bir Dünya analogunun biyobelirteç sinyalini tespit etmek için 80-400 geçiş değerinde maruz kalma süresinin (yani 80-400 yıl!) alınacağını savunuyor!

Kare Kilometre Dizisi gibi yeni radyo teleskop projelerinin ve teknolojisinin 50 "( ışıkyılı) mesafelere radyo" konuşmasını "tesadüfen tespit edebileceği öne sürülmüştür - bkz. Loeb ve Zaldarriaga (2007) . Bu dizi, 2025'ten bir süre sonra tam çalışmaya başlaması nedeniyle ışınlanmış sinyaller için aynı anda çok sayıda yönü izleyebilir. Yakın gelecekte nelerin mümkün olabileceğine dair iyi bir genel bakış Tarter ve ark. (2009) .$\sim 150$

"muhtemelen değil". Yanlışlıkla göndermiş olduğumuz televizyon veya radyo sinyalleri o kadar yakın olmadıkça, medeniyet hakkında bilemeyeceğimiz arka plan radyasyon seviyelerinin üzerinde tespit edilebilir.
Sinyaller son derece zayıftır ve bilimsel olarak ilginç bir grupta değil (kasıtlı olarak, elbette, televizyonlarımızın yapay sinyallerimize müdahale edecek doğal sinyalleri almasını istemiyoruz), bilimsel ilginiz özellikle gönderilen iletişimleri gözetlemek değilse potansiyel uzaylılar tarafından (SETI akla geliyor, hoş bir hobi ve dinlemek için daha ilginç bir şey olmadığı zamanlarda radyo teleskopları ile ilgili bir şey).

Dünyanın büyüklüğündeki gezegenlere gelince, bir yıldızın yaşanabilir bölgesinde, kayalık olanı bir daha asla bulamadık. Dış gezegenleri tespit etmek için kullanılan mekanizmalar yeterince hassas değildir.

Bir seçenek bırakır: Voyager 1'e eşdeğerleri güneş sistemimize girer ve aslında ne olduğunu tespit edip tanırız ve kurtarmanın bir yolunu buluruz. Ama eğer teknoloji seviyemizdeyse, bunun gerçekleşmesinden binlerce yıl önce olacak.

"Aynı bizim gibi" aynı uygarlığa sahip bir gezegen olsaydı, algılanabilecek kadar yakın olma olasılığı son derece uzaktır. Sıfır değil, kuantum mekaniği ile bir duvarı aşmak kadar düşük.