Исследователи предприняли попытку смоделировать, как могла бы выглядеть при наблюдениях через телескоп планета, населенная технологически развитой инопланетной цивилизацией, взяв за основу пример Земли. Они разработали перечень потенциальных траекторий развития человечества и определили, каким образом в каждом из этих случаев можно было бы идентифицировать обитаемую планету. Примечательно, что в ряде сценариев она могла бы оказаться практически неопределимой.
Помимо радиосигналов, которые мы отправляем в космос, химический состав атмосферы указывает на то, что Земля является планетой, населенной разумной цивилизацией. К числу характерных признаков относится наличие фреонов – веществ, используемых в холодильном и кондиционирующем оборудовании. Эти соединения не встречаются в природе, так как являются продуктом промышленного производства. Соответственно, выявление подобных веществ в атмосфере другой планеты может стать историческим открытием.
Помимо этого, планета проявляет и другие химические техносигнатуры, которые можно интерпретировать как свидетельства деятельности разумных цивилизаций. Однако, даже при использовании современных телескопов, обнаружить такие признаки из другой звездной системы представляется чрезвычайно затруднительным. В связи с этим, эксперты из Центра космических полетов имени Роберта Годдарда и Института космических наук «Голубой мрамор» (Американские ученые предложили сконцентрироваться на поиске внеземных цивилизаций, превосходящих нас по уровню развития, поскольку они, вероятно, оставляют более заметные следы технологической деятельности».
В недавней статье, доступной на сервере препринтов arXiv.org, по мнению ученых, ими были разработаны десять вероятных сценариев развития земной цивилизации. Они основаны на различных ответах на важнейшие вопросы, которые определят будущее человечества через тысячелетие: какой источник энергии станет доминирующим, и будет ли покорение космоса определяющим приоритетом?
В одном из возможных сценариев человечество достигает максимального уровня индустриализации и технологического развития, при этом активно стремясь к установлению контакта с другими разумными существами. В альтернативном варианте планета превращается в глобальный «сад» с кристально чистой атмосферой, а в еще одном – люди проживают в огромных городах-государствах. Ученые предложили рассмотреть все десять вариантов Земли будущего как десять гипотетических населенных экзопланет, чтобы определить, что бы мы наблюдали через телескопы в каждом из этих случаев. При этом речь идет, в основном, о наблюдательных комплексах, которые только находятся в стадии разработки.
В большинстве случаев атмосфера содержала бы одновременно большое количество углекислого газа и диоксида азота, что может указывать на промышленное горение. Обсерватория обитаемых миров (Habitable Worlds Observatory), запуск которой запланирован на 2040-е годы, сможет зафиксировать эти признаки. В определенных ситуациях, возможно, удастся даже выявить на экзопланете искусственное освещение городских территорий.
Ученые также возлагают большие надежды на разрабатываемый проект миссии LIFE («Большой интерферометр для экзопланет»), который, как ожидается, позволит обнаружить промышленные газы и признаки активного сельского хозяйства, такие как комбинация закиси азота, метана и аммиака.
Впрочем, существуют гипотезы о существовании разумных цивилизаций, которые приводят к состоянию планеты, делающему обнаружение каких-либо признаков её деятельности крайне затруднительным, даже при использовании передовых обсерваторий. Речь идёт о мирах, где применяются исключительно возобновляемые источники энергии, а атмосфера сохранена в своём первоначальном виде.
В подобных обстоятельствах остается только выявлять признаки колонизации близлежащих планет, такие как крупные сооружения на их поверхности или в космосе. По мнению ученых, для этого потребуется крайне масштабный и пока нереализованный проект — «Солнечная гравитационная линза» (SGL).
Предлагается установить телескоп на расстоянии более 540 астрономических единиц от Солнца. Наблюдения с такого удалённого положения позволят использовать гравитационное воздействие светила, которое будет действовать как огромная линза, увеличивая изображения звёздных систем, расположенных за ней. Появление такого инструмента для человечества ожидается не ранее следующего столетия, поскольку даже при запуске в ближайшие годы, современная двигательная установка потребует 50-100 лет для достижения цели.