Астрономія
Астрономія

Забруднення повітря планети діоксидом азоту назвали потенційним техномаркером

Дослідники протестували забруднення атмосфери екзопланет діоксидом азоту в якості техномаркерів позаземних цивілізацій. Виявилося, що концентрації цієї сполуки можна буде виявити на землеподібних безхмарних планетах біля сонцеподібних зірок на відстані 10 парсек за допомогою інфрачервоної спектроскопії. У такий спосіб вдасться відшукати цивілізацію земного рівня віком у сорок років. Препринт статті доступний на сайті arXiv.org.

NASA Ames / JPL-Caltech

NASA Ames / JPL-Caltech

Що таке техномаркери?

За останні 25 років було відкрито понад 4 тисячі екзопланет. Сучасні технології вже дозволяють вивчати їхні атмосфери, що відкриває перспективу для пошуку потенційно придатних місць для життя. Саме тому астробіологія займається характеристикою та виявленням «біомаркерів» — спектральних характеристик атмосфери, які можуть вказувати на ознаки живих організмів на екзопланеті. Подібно до цього, вчені пропонують шукати «техномаркери», які вказували б на прояви позаземних технологій. Як і у випадку з біомаркерами, слід виходити з гіпотези про їхні можливі типи, відштовхуючись від життя на Землі. Потім необхідно розробити способи шукати такі характеристики з урахуванням можливості їх виявити. Хоча наука про техномаркери є менш розвиненою порівняно з біомаркерами, пропонується широкий клас можливих слідів позаземних цивілізацій. Це, наприклад, відпрацьоване тепло, штучне освітлення, штучні атмосферні складові, штучні складові поверхні, зоряне «забруднення» та мегаструктури.

Що досліджували астрономи?

Дослідники вирішили проаналізувати діоксид азоту (NO2) у якості атмосферного техномаркера. На Землі частина цієї сполуки виробляється як побічний продукт згоряння, і протягом пандемії внаслідок скорочення викидів спостерігалося падіння її концентрації у містах.Таким чином, можливо, завдяки вдосконаленим технологіям позаземної цивілізації, виробництво діоксиду азоту є більш масштабним. Виявлення більш високих рівнів цієї сполуки у порівнянні з нетехнологічними викидами, зафіксованими на Землі, можуть бути ознакою того, що на планеті відбуваються активні промислові процеси. Саме тому дослідники змоделювали, чи можливо зафіксувати діоксид азоту на землеподібній планеті поблизу сонцеподібної зірки.

Що показали результати?

Виявилося, що викиди діоксиду азоту земного рівня буде складно зафіксувати напряму навколо зірок спектрального класу G та K протягом 10 годин спостережень. Для виявлення концентрація цієї сполуки на рівні Землі за допомогою інфрачервоної спектроскопії знадобиться 400 годин роботи космічного телескопа типу LUVOIR.

Історично склалося, що викиди діоксиду азоту в Сполучених Штатах коливалися, зменшуючись приблизно в 3 рази протягом 40 років у період з 1980 по 2019 роки. Отже, теоретично, існує можливість виявити індустріальне суспільство на рівні Землі віком у сорок років чи навіть менше. Крім того, цю сполуку буде легше виявити на придатних для життя планетах без хмар, що обертаються навколо прохолодних зірок (спектрального класу К). Таке світило виробляє менше короткохвильових фотонів, які можуть руйнувати діоксид азоту. Проте коли у моделюванні в атмосфері з’являються водно-крижані та рідкі водні хмари, спостерігається помірне зниження фіксації сполуки. Таким чином, хмари та аерозолі можуть зменшити можливість виявлення цього техномаркера.

Нагадаємо: вчені не знайшли слідів позаземних технологій у 10 мільйонах зоряних систем та запропонували використовувати теорію ігор для пошуків позаземного інтелекту. Про те, чому ми досі не знайшли слідів іншої цивілізації, читайте у нашому матеріалі «Де всі вони є?»