Как пришельцы могут обнаружить жизнь на Земле?

От атмосферы, состоящей из газов, до спутников в космосе наша Земля посылает множество сигналов о том, что здесь есть что-то живое.

Как вселенная только известная гавань для жизни, Земля, возможно, одна странная скала. Но за световые годы от нашей солнечной системы, другие разумные существа в подобном планетарном оазисе могут смотреть в нашу сторону и видеть нас, как знак того, что они не одиноки во вселенной.

Планета Земля
Планета Земля

На сегодняшний день астрономы подтвердили существование около 4000 планет за пределами нашей солнечной системы, в том числе некоторые, которые могут иметь необходимые условия для поддержки жизни, как мы ее знаем. По мере совершенствования наших технологий мы должны приобретать знания и возможности узнавать больше об этих мирах и их шансах на размещение флоры, фауны и, возможно, даже цивилизаций.

Это наводить на мысль, что, если инопланетяне где-то там, то они могут так же легко обнаружить нас.

Во-первых, им нужно было бы найти Землю издалека, наблюдая, как наше солнце колеблется, когда гравитация планеты тянется против него, или, созерцая, как солнце тускнеет, когда Земля блокирует крошечную долю солнечного света во время прохождения её орбиты. Девять известных чужих миров могут видеть, как Земля проходит через наше солнце, так же, как мы видели, что тысячи чужеродных планет появляются точками перед своими звёздами.

Снимок полярного сияния
Снимок полярного сияния

Только заметив нашу планету, скорее всего, она заинтриговала инопланетян. Наше солнце относительно стабильно, не подвержено катастрофическим вспышкам, которые разорвали бы нашу атмосферу на клочки. Более того, мы попадаем прямо в зону обитания нашего солнца, области вокруг звезды, где жидкая вода может сохраняться на поверхности планеты. (Это лишь некоторые из вещей, которые делают жизнь, как мы знаем, возможной на Земле.)

Тогда далекие-учёные могут попытаться определить нашу атмосферу, чтобы увидеть, насколько большой вес находится на химических весах. Но что они будут искать? И смогли бы они действительно определить присутствие жизни через триллионы миль?

Что же может выдать нас?

Если вы боитесь предупредить внеземных иностранцев о вашем присутствии, то это за Вас сделал корабль, который плыл более двух миллиардов лет с кислородом в багаже. Обильное содержание кислорода на нашей планете - главный намек на то, что здесь есть что-то живое.

Кислород представляет собой высоко реактивный элемент, который с такой легкостью подходит к другим атомам и молекулам, что трудно найти его в изобилии отдельно от других элементов, если только что-то не разрушает обогащенные кислородом соединения. На Земле вы можете поблагодарить фотосинтетические растения за то, что они являются щедрыми кислородными фабриками.

Но одного кислорода недостаточно для внеземных жителей, чтобы доказать наше существование. «Мы обнаружили несколько способов, благодаря которым кислород может накапливаться в отсутствие жизни, - говорит Стефани Олсон, астробиолог из Калифорнийского университета в Риверсайд. «Высокие уровни кислорода или процессы, достигающие высших уровней кислорода, могут фактически исключить появление жизни на некоторых планетах».

В дополнение к молекулам кислорода инопланетные астрономы будут смотреть на уровни в нашей атмосфере азота, двуокиси углерода, закиси азота и метана. Ведь только присутствие жизни могло бы удерживать эти химически неоднородные газы все сразу.

Терра Когнита?

Помимо этих химических признаков инопланетные астрономы с действительно массивными телескопами могут даже иметь возможность отображать поверхность Земли издалека, вплоть до крупных городских районов.

В статье, опубликованной на "arXiv" в 2017 году, астрономы Светлана Бердюгина и Джефф Кун рассказали, как астрономы могут фактически отображать поверхности чужих планет на ближайшие световые годы. Чтобы снять такую ​​экстремальную картографию, им понадобился бы телескоп шириной не менее 40 метров, выполненный по индивидуальному заказу только для одной задачи: наблюдать, как слабое излучение света отражалось от чужой планеты. Вариации этого отраженного света с течением времени будут означать региональные различия в ландшафте планеты.

Как доказательство концепции для этого телескопа, называемого ExoLife Finder, или ELF, Бердюгина и Кун моделировали, как соседние инопланетяне, использующие телескоп, будут видеть Землю. От 25 триллионов миль, инопланетяне могли бы не только отображать континенты Земли, но также могли бы видеть признаки разумной жизни.

«Телескоп ELF имеет чувствительность, чтобы увидеть бассейн в Лос-Анджелесе, - говорит Кун. «Мы не видим огней, но мы видим тепловую подпись». Их группа, Фонд планет, теперь строит однозеркальный телескоп на Гавайях, чтобы протестировать основные технологии. Они говорят, что если все пойдёт по плану, то можно построить ELF в течение десятилетия.

«Это будет похоже на« Звездный путь », реалити-шоу, - говорит Бердюгина. «Мы могли бы фактически посетить эти планеты».

Развитый интеллект

Если разумная жизнь находится поблизости, самым простым способом найти землян будет услышать нас. В течение прошлого века человеческая цивилизация транслировала свое существование в космос через наши протекающие радиопередачи. Иногда мы передавали сообщения инопланетянам намеренно, отправляя золотые записи в пустоту на случай, если инопланетяне спотыкнутся о наш межпланетный космический корабль.

Вид на Землю с МКС
Вид на Землю с МКС

Пришельцы не смогут обнаружить наше присутствие по радио, а тем более наши золотые записи, если они не находятся в пределах 590 триллионов миль от Земли. Если разумная жизнь находится дальше, наши ранние радиосигналы еще не дошли до них.

Но через несколько веков разумные инопланетяне могут увидеть и другие признаки нашей технологичности. В недавнем исследовании, которое недавно было принято в «Астрофизическом журнале», астрофизик Гектор Сокас-Наварро говорит, что мы можем найти разумную жизнь, находя искусственные спутники, вращающиеся вокруг чужих миров. И это означает, что они могут найти нас с использованием аналогичных методов.
Присутствие жизни на Земле было довольно очевидным в течение последних 4 миллиардов лет для всех, кто мог построить большой телескоп », - говорит он. «Если бы там было что-то неприятное, то они давно бы потушили жизнь на Земле. Я думаю, мы безопасными способами приглашаем их посетить и обменяться заметками в космосе».

По мере того, как мир, запутанный в спутниках, перед своей домашней звездой, его спутники будут блокировать некоторый звездный свет перед и за транзитной планетой. Этот металлический пояс выглядел бы неестественно по сравнению с известными планетарными кольцами.

В настоящее время спутниковая сеть Земли нигде не находится достаточно плотно, чтобы ее можно было обнаружить, и в ближайшее время такое будет невозможно. Но наше присутствие в космосе растет экспоненциально: если мы продолжаем запускать спутники в нынешнем темпе, Socas-Navarro говорит в своем исследовании, соседние инопланетяне, вооруженные телескопами столь же мощными, как те, которые у нас есть сегодня, могут обнаружить наши спутники к 2200 году.

Ветер перемен

Конечно, Земле более 4,5 миллиардов лет, и жизнь сильно изменилась за эоны. Что, если бы инопланетные астрономы посмотрели наш путь еще миллиардом ранее?

В 2018 году в «Science Advances» Олсон и ее коллеги симулировали модель изменения атмосферы Земли с течением времени. Даже три миллиарда лет назад инопланетяне, возможно, смогли вывести жизнь, обнюхивая метан и углекислый газ в ранней атмосфере. Но наша современная атмосфера - буквальный маяк для жизни - прибыла всего около 500 миллионов лет назад.

«За более чем миллиард лет истории Земли инопланетный астроном, возможно, даже был введен в заблуждение, чтобы сделать вывод, что Земля была бесплодной, несмотря на то, что в наше время жизнь процветала в нашем океане», - говорит Олсон.

Но, как и мы, инопланетяне могут бояться перспективы враждебных, интеллектуальных инопланетян - в этом случае люди, прибывающие без предупреждения на их космическом пороге.

Фото "Вояджера"
Фото "Вояджера"