Новые разработки в области ядерного синтеза помогут астрономам в поисках жизни за пределами Земли

Анализируя спектр света, отраженного от планеты и проходящего через ее атмосферу, астрономы уже давно могут определять состав веществ на ее поверхности, поскольку каждый химический элемент имеет свой уникальный спектральный «отпечаток пальцев». На основе этого ученые сделали вывод, что можно выявить на удаленной планете неестественный химический состав, который может быть результатом деятельности технологически развитой внеземной цивилизации, включая способность к управлению термоядерным синтезом.

Изучая развитие нашей цивилизации, мы видим, что увеличение потребности в энергии закономерно связано с прогрессом, и подобную закономерность можно предположить и для гипотетических внеземных разумных цивилизаций. В качестве примера стоит обратиться к всемирно известной шкале развития цивилизаций, разработанной советским астрофизиком Николаем Кардашевым: согласно этой шкале, уровень развития определяется объемом используемых энергоресурсов. На сегодняшний день мы даже не достигли первой ступени шкалы Кардашева: для этого необходимо научиться полностью использовать энергию своей планеты. Для достижения второй ступени требуется освоение энергии своей звезды, а для третьей — энергоресурсов галактики.

Термоядерный синтез, процесс, происходящий внутри звезд и заключающийся в образовании более тяжелых атомных ядер из более легких с выделением колоссальной энергии, рассматривается как одна из ключевых технологий для будущего развития человечества.

Астрофизики из университетов Вашингтона и Аризоны (США) недавно опубликовали статью, в которой доступна на сервере препринтов Корнеллского университета, подчеркнули, что самым перспективным считается управляемое ядерное горение дейтерия — тяжелой разновидности водорода, которая от обычного отличается наличием в ядре «лишнего веса» в виде нейтрона. В Мировом океане этот изотоп содержится в сравнительно мизерных количествах — 0,0115 процента от всего водорода на Земле, — но на практике это означает миллиарды тонн пока еще неиспользуемого ресурса.

Используя анализ отражения света, ученые смогли установить соотношение дейтерия и водорода в космическом пространстве, что проявляется в различиях в спектре. С помощью этой методики определили содержание дейтерия в атмосферах Марса и Венеры, на ледяном спутнике Сатурна Энцеладе, а также на кометах Галлея, Хейла — Боппа и Чурюмова — Герасименко. Полученные данные свидетельствуют о том, что содержание тяжелого водорода во внеземной воде значительно выше, чем в земной. В межзвездной среде дейтерий присутствует в крайне малых количествах.

Астрономы подсчитали, что активное использование управляемого термоядерного синтеза, основанного на дейтерии, приведет к истощению его запасов на планете до уровня, наблюдаемого в межзвездном пространстве. Это может служить веским аргументом в пользу существования на ней развитой технологической цивилизации. Подобный признак может сохраняться на протяжении сотен миллионов, а то и миллиардов лет после исчезновения самой гипотетической цивилизации.