Существующие наземные телескопы способны обнаружить признаки деятельности инопланетных цивилизаций при условии, что последние осуществляют терраформирование своих планет с использованием специфических газов для модификации климата.
Учёные из Америки попытались определить, могут ли земные телескопы обнаружить следы суперпарниковых газов в атмосферах других планет. По их результатам, опубликованным в Astrophysical Journal, это возможно, если инопланетяне занимаются регулированием климата на этих планетах и они находятся достаточно близко к своим звёздам.
Для нас эти газы вредны, так как мы не хотим усиливать потепление климата. Однако они могут быть полезны для цивилизаций, которым необходимо остановить наступление ледникового периода или перестроить непригодные для комфортной жизни планеты их систем, например, как предлагалось сделать с Марсом, — сказал ведущий автор новой научной работы Эдуард Швитерман из Калифорнийского университета в Риверсайде.
Исследователи под «этими газами» понимают суперпарниковые: элегаз (SF6), гексафторэтан (C2F6), октафторпропан (C3F8), тетрафторид углерода (CF4) и трифторид азота (NF3). Практически все эти молекулы обладают высокой живучестью в природе (до полусотни тысяч лет у элегаза), что даёт им очень длительный цикл работы. В отличие от углекислого газа, быстро удаляемого из атмосферы земными и некоторыми другими процессами.
Эти газы прекрасно перемещаются вверх при конвекции, даже между молекулами меньшей плотности.
Все эти соединения практически не образуются в природе, поэтому могут служить надёжными признаками технологической цивилизации. Например, присутствуют в земной атмосфере, туда попадая из холодильного и другого оборудования. К сожалению, их концентрация в обычных условиях сравнительно мала, поэтому из космоса такие газы обнаружить затруднительно уже с нескольких световых лет.
Если внеземная цивилизация попытается сделать климат своей планеты теплее, концентрации суперпарниковых газов могут возрасти до одной части на миллион и больше. Еще более высокие концентрации возникнут, если инопланетяне переделают под себя слишком холодную для жизни планету, подобно терраформированию Марса, предлагаемому земными учеными. В этом случае поглощение газами излучения из средней части инфракрасного диапазона (8-12 микрометров) будет особенно сильным.
Авторы нового исследования рассчитали время наблюдений, после которого земные астрономы могли бы увидеть газы в атмосфере планеты Траппист-1 f (несколько десятков световых лет от нас). Равновесная температура этой планеты — −54,2 ± 4,2 °C, что близко к средним температурам Марса.
Поэтому она может являться примером достаточно холодной планеты в системе красного карлика — настолько холодной, чтобы требовать терраморфирования. По расчетам ученых, это вполне реальная задача для телескопов нашего времени. При этом их даже не придется специально нацеливать на такие поиски: простое наблюдение за ИК-спектром интересующих систем предоставит достаточную информацию, чтобы найти свидетельства терраформирования.
Впрочем, Траппист-1 f может не зависеть от суперпарниковых газов из-за низкой средней плотности. Возможность существования собственной плотной атмосферы с сильным парниковым эффектом делает её потенциально обитаемой и без вмешательства технологий.
Новая научная работа имеет ограничения. Ее выводы применимы только к разумным видам, обитающим в привычных для нас температурах. Если биохимия этих видов принципиально иная, потепление на колонизируемых небесных телах может не иметь значения для них.
Другая проблема: такие парниковые газы легко обнаружить транзитным методом при регулярном прохождении планеты между диском своей звезды и Землей на малом расстоянии от светила. Например, Траппист-1 f вращается примерно в шести миллионах километрах от своей звезды — в 30-40 раз ближе, чем Марс к Солнцу.
Телескопы будут легко обнаруживать «улучшенные» планеты в системах красных карликов, так как те достаточно близки к своим звездам. В системах же вроде Солнечной, где звезды — желтые карлики, «улучшенные» планеты будут крайне трудно заметить из-за большого расстояния от светила до зоны обитаемости. Это обстоятельство имеет и плюсы: при терраформировании Марса астрономы других цивилизаций долго не смогут его быстро выявить.