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寻找外星文明或现曙光 同步卫星带是“指路明灯”

科普小知识2022-07-10 17:58:04
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科学家认为,人类目前拥有的科学仪器能够探测到与人类技术水平相同的外星文明。一项新的研究表明,如果在一个外星世界周围有足够多的同步卫星,并且它们的分布足够密集,那么人类就可以借助用于发现未知行星的天文望远镜,发现那些漂浮在广阔宇宙中的外星文明。

第一个选择是与人类技术水平相同的外星文明。

几十年来,天文学家一直在寻找探测外星痕迹的方法,其中大部分侧重于寻找技术比我们先进得多的文明。

但是加那利群岛天体物理研究所的赫克托·索卡斯-纳瓦罗是一项新研究的主要作者,他说这些方法的问题在于很难确定比人类更先进的文明会使用什么样的技术手段。例如,在20世纪60年代,一些人认为更先进的文明可能会使用“戴森球体”和其他大型结构从自治恒星获取能量。所谓的“戴森球”实际上是一个直径约2亿公里的人造天体,用来包裹恒星和利用恒星能量。这是一个使用恒星作为能源的天然核聚变反应堆。

但索卡斯·纳瓦罗指出,如果一个文明能够成功提炼核裂变过程,它可能永远不需要建造这样的结构。他认为找到一个与我们的文明水平相似的文明会更有意义,因为我们知道至少有一个民族遵循这样的技术思路。SETI遵循这一思路,从外星文明中寻找信息,就像我们自己的无线电信号被意外(有时是故意)发送到太空一样。

“克拉克外层卫星带”或“想法”

索卡斯-纳瓦罗认为,目前人类可以利用的科学仪器可以在与人类相同的技术水平上探测外星文明。在地球上,*和私营公司发射地球同步卫星用于科学研究、通信、侦察和军事领域。制造卫星也可能是其他文明迈出的技术一步。

根据美国趣味科学网站最近的一份报告,在这一思想的指导下,索卡斯·纳瓦罗提出了“克拉克地外卫星带(CEB)”的概念,以著名科幻作家阿瑟·克拉克的名字命名。

他认为,如果在一个外星世界周围有足够多的同步卫星,并且它们的分布足够密集,那么人类就可以借助现在用来发现未知行星的天文望远镜,发现那些漂浮在广阔宇宙中的外星文明。

索卡斯-纳瓦罗说:“研究极端先进文明的可能信号涉及太多的猜测。CEB的优势在于找到我们知道的技术。”

他模拟了围绕外行星运行的同步卫星带,以观察它们是否能被美国宇航局的开普勒任务、过*行星探索卫星(TESS)和其他仪器探测到。他发现,无论是许多小型卫星还是少数大型城市大小的物体组成了同步卫星波段,同步卫星波段都需要达到一定程度的完整性,才能被航天器探测到。

索卡斯-纳瓦罗强调:“CEB的高度非常重要,至于它们是大量的小物体还是少量的大物体,似乎并不那么重要。当然,如果围绕系外行星运行的物体更大,系外行星的CEB将更容易被探测到。”计算表明,一个可探测的CEB需要大量相距100米、直径1米的卫星,或者相距100公里、直径1公里的太空城市,或者两者兼而有之。

索卡斯-纳瓦罗还指出,探测这种卫星波段的理想环境是在距离地球100光年以内的暗红矮星周围。

“过境”探索卫星可能有很大的潜力

Socas-Navarro认为,开普勒任务和TESS在这方面有很大关系。

他说:“如果我们足够幸运,并且开普勒任务观测到的恒星系统碰巧有一颗CEB密度更高的行星,那么望远镜肯定会看到它。”

因此,他提议重新分析开普勒任务在其主要任务期间以及自2014年以来的附加任务(K2)期间发现的2600颗已确认的行星,看看它们是否有来自外星卫星的微弱信号。

他还说,新一代系外行星“猎人”TESS比开普勒任务更有可能找到CEB,因为预计TESS会在红矮星周围找到比开普勒任务更多的行星。

美联社的报道指出开普勒任务正在观察数千光年以外的恒星。TESS卫星将聚焦于几十或几百光年以外的恒星邻居。苔丝的观察目标正是索卡斯·纳瓦罗所说的凉爽、不显眼的红矮星,它被认为是行星的温床。为了找到这些行星,TESS还将采用开普勒任务所使用的中转方法,即定期等待恒星亮度迅速下降,这将“暴露出行星在恒星前面经过的线索”。这是目前天文学家能采取的最好方法。

美国宇航局官员称苔丝是一只“新生牛犊”。但是开普勒任务是“老廉颇”,它的光辉旅程即将结束。这台望远镜很快就会耗尽燃料,几个月后可能会停止运行。

人类在浩瀚的宇宙中是独一无二的吗?寻找外星文明正是为了回答这个永恒的谜。随着科技的不断发展,黎明似乎慢慢出现了。

(北京,5月8日,科技日报)