Обнаружение Земли с помощью далеких звездных систем

В настоящее время астрономы используют несколько методов для обнаружения далеких экзопланет от Земли . ^[1] Теоретически некоторые из этих методов можно использовать для обнаружения Земли как экзопланеты из далеких звездных систем.

История

Звезда потускнела из-за транзитной экзопланеты

В июне 2021 года астрономы идентифицировали 1715 звезд (с, вероятно, связанными с ними экзопланетными системами ) в пределах 326 световых лет (100 парсеков ), которые имеют выгодную позиционную точку обзора — по отношению к транзитной зоне Земли (ETZ) — для обнаружения Земли как экзопланеты, проходящей транзитом. Солнце ; с момента зарождения человеческой цивилизации (около 5000 лет назад) Ожидается, что в ближайшие 5000 лет на эту особую точку обзора прибудут еще 319 звезд. ^[2] Среди этих звезд могут быть семь известных экзопланет, включая Росс 128 . Можно ожидать, что Звезда Тигардена и Траппист-1 увидят Землю через 29 и 1642 года соответственно. Радиоволны, излучаемые человеком, достигли более 75 изученных ближайших звезд. ^[2] В июне 2021 года астрономы сообщили об обнаружении 29 планет в обитаемых зонах , с которых можно наблюдать Землю. ^[3] Ранее, в октябре 2020 года, астрономы первоначально идентифицировали 508 таких звезд в пределах 326 световых лет (100 парсеков ), которые могли бы иметь выгодную позиционную точку зрения — по отношению к транзитной зоне Земли (ETZ) — для обнаружения Земли как экзопланеты , проходящей транзитом через Землю. Солнце. ^[4]^[5]^[6]^[7]

Транзитный метод — самый популярный инструмент, используемый для обнаружения экзопланет, и наиболее распространенный инструмент для спектроскопического анализа экзопланетных атмосфер . ^[4] В результате подобные исследования, основанные на транзитном методе, будут полезны при поиске жизни на экзопланетах за пределами Солнечной системы в рамках программы SETI , Breakthrough Listen Initiative , а также предстоящих экзопланетной миссии TESS . поисках ^[4]

Возможность обнаружения Земли с помощью далеких звездных систем может позволить обнаружить человечество и/или проанализировать Землю с удаленных точек зрения, например, с помощью « атмосферного SETI », для обнаружения состава атмосферы, объяснимого только использованием (искусственных) технологий, таких как воздух. загрязнения, содержащие диоксид азота, например, в результате транспортных технологий. ^[8]^[9]^[10] Самыми простыми или наиболее вероятными искусственными сигналами с Земли, которые можно обнаружить, являются короткие импульсы, передаваемые противоракетной обороны радарами раннего предупреждения и наблюдения за космическим пространством (ПРО) во время холодной войны , а затем астрономическими и военными радарами. ^[11]^[12] В отличие от самого раннего и обычного радио- и телевещания, которое, как утверждалось, было невозможно обнаружить на коротких расстояниях, ^[13]^[14] такие сигналы могут быть обнаружены с очень далеких, возможно, звездных, приемных станций (любая из которых может обнаруживать короткие эпизоды мощных импульсов, повторяющихся с интервалом в один земной день) и могут использоваться для обнаружения как Земли, так и присутствия на нем находится цивилизация, использующая радары. ^[15]

Исследования показали, что утечка радиопередач – при этом программный материал, вероятно, не может быть обнаружен – может быть техносигнатурой, которую можно обнаружить на расстояниях до ста световых лет с помощью технологии, эквивалентной решетке в квадратном километре. ^[16] если местоположение Земли известно. ^[17]^[18]^[12] Аналогичным образом, если местоположение Земли может быть известно и известно, возможно, можно будет использовать атмосферный анализ для обнаружения жизни или благоприятных условий для нее на Земле с помощью биосигнатур , включая инструменты MERMOZ , которые могут быть способны удаленно обнаруживать живую материю на Земле. ^[19]^[20]^[21]

Эксперименты

В 1980-х годах астроном Карл Саган убедил НАСА провести эксперимент по обнаружению жизни и цивилизации на Земле с помощью инструментов космического корабля «Галилео» . Он был запущен в декабре 1990 года, и когда он находился на высоте 960 км (600 миль) от поверхности планеты, Галилей повернул свои инструменты для наблюдения за Землей. Статья Сагана называлась «Поиски жизни на Земле с космического корабля Галилео»; он писал, что «изображения Австралии и Антарктиды с высоким разрешением, полученные во время пролета Галилея , не выявили признаков цивилизации»; другие измерения показали наличие растительности и обнаружение радиопередач. ^[22]^[23]

См. также

Самые ранние известные формы жизни
Экзопланетология
Список проектов поиска экзопланет
Списки экзопланет
МЕРМОЗ – Способ дистанционного обнаружения живой материи
Методы обнаружения экзопланет
Nexus for Exoplanet System Science – посвящен поиску жизни на экзопланетах.
Планетология - Наука о планетах и планетных системах.
Тихие и громкие инопланетяне – концепция астробиологии

Ссылки

^ Персонал (2020). «5 способов найти планету» . НАСА . Проверено 24 октября 2020 г.
^ Jump up to: ^а ^б Кальтенеггер, Л .; Фаэрти, Дж. К. (23 июня 2021 г.). «Звезды прошлого, настоящего и будущего, которые могут видеть Землю как транзитную экзопланету» . Природа . 594 (7864): 505–507. arXiv : 2107.07936 . Бибкод : 2021Natur.594..505K . дои : 10.1038/s41586-021-03596-y . ПМИД 34163055 . S2CID 235626242 . Проверено 23 июня 2021 г.
^ Сэмпл, Ян (23 июня 2021 г.). «Ученые идентифицируют 29 планет, с которых инопланетяне могли наблюдать Землю. По оценкам астрономов, 29 обитаемых планет расположены так, чтобы видеть транзит Земли и перехватывать человеческие передачи» . Хранитель . Проверено 23 июня 2021 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с Кальтенеггер, Л.; Пеппер, Дж. (20 октября 2020 г.). «Какие звезды могут видеть Землю как транзитную экзопланету?» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 499 (1): Л111–Л115. arXiv : 2010.09766 . дои : 10.1093/mnrasl/slaa161 . Проверено 24 октября 2020 г.
^ Летцер, Рафи (22 октября 2020 г.). «Новые исследования показывают, что инопланетяне на 1000 близлежащих звездах могли нас видеть» . Живая наука . Проверено 24 октября 2020 г.
^ Фридлендер, Блейн (21 октября 2020 г.). «Улыбнитесь, помашите рукой: некоторые экзопланеты тоже могут нас увидеть» . Корнеллский университет . Проверено 24 октября 2020 г.
^ Картер, Джейми (22 октября 2020 г.). «За нами наблюдают? На Земле существует 509 звездных систем с прекрасным видом на жизнь, говорят ученые» . Форбс . Проверено 24 октября 2020 г.
^ «Загрязнение на других планетах может помочь нам найти инопланетян, — говорит НАСА» . Независимый . 12 февраля 2021 г. Проверено 6 марта 2021 г.
^ «Может ли инопланетный смог привести нас к внеземным цивилизациям?» . Проводной . Проверено 6 марта 2021 г.
^ Коппарапу, Рави; Арни, Джада; Хакк-Мисра, Джейкоб; Люстиг-Йегер, Джейкоб; Вильянуэва, Джеронимо (22 февраля 2021 г.). «Загрязнение диоксидом азота как признак внеземных технологий» . Астрофизический журнал . 908 (2): 164. arXiv : 2102.05027 . Бибкод : 2021ApJ...908..164K . дои : 10.3847/1538-4357/abd7f7 . ISSN 1538-4357 . S2CID 231855390 .
^ Хакк-Мисра, Джейкоб; Буш, Майкл В.; Сом, Санджой М.; Баум, Сет Д. (1 февраля 2013 г.). «Польза и вред полета в космос» . Космическая политика . 29 (1): 40–48. arXiv : 1207.5540 . Бибкод : 2013SpPol..29...40H . doi : 10.1016/j.spacepol.2012.11.006 . ISSN 0265-9646 . S2CID 7070311 . Проверено 9 апреля 2021 г.
^ Jump up to: ^а ^б Салливан, WT III (1980). «Радиоутечка и подслушивание» . Стратегии поиска жизни во Вселенной . Библиотека астрофизики и космических наук. Том. 83. С. 227–239. Бибкод : 1980ASSL...83..227S . дои : 10.1007/978-94-009-9115-6_20 . ISBN 978-90-277-1226-4 . Проверено 9 апреля 2021 г.
^ «На каком расстоянии от Земли инопланетяне смогут обнаружить наши радиосигналы?» . Журнал BBC Science Focus . Проверено 9 апреля 2021 г.
^ «Вот как далеко в галактике распространились человеческие радиопередачи» . Планетарное общество . Проверено 9 апреля 2021 г.
^ «XI. — Планеты и жизнь вокруг других звезд» . Международная геофизика . 87 . Академическая пресса: 592–608. 1 января 2004 г. doi : 10.1016/S0074-6142(04)80025-1 . ISBN 978-0-12-446744-6 . Проверено 5 апреля 2021 г.
^ «Как далеко в космос могут слышать радиотелескопы?» . Форбс . Проверено 9 апреля 2021 г.
^ Де Магальяйнс, Жоау Педро (1 ноября 2016 г.). «Предложение о прямом общении для проверки гипотезы о зоопарке» . Космическая политика . 38 : 22–26. arXiv : 1509.03652 . Бибкод : 2016СпПол..38...22Д . doi : 10.1016/j.spacepol.2016.06.001 . ISSN 0265-9646 . Хотя пределы обнаружения радиопередач Земли являются предметом дискуссий (Салливан утверждает, что ~25 световых лет, Атри и др. (2011) и Баум и др. (2011) — до 100 световых лет), поскольку они во многом зависят от размер приемной антенны
^ Леб, Ави; Салдарриага, Матиас (22 января 2007 г.). «Подслушивание радиопередач галактических цивилизаций с помощью будущих обсерваторий для обнаружения красносмещенного 21-сантиметрового излучения» . Журнал космологии и физики астрочастиц . 2007 (1): 020. arXiv : astro-ph/0610377 . Бибкод : 2007JCAP...01..020L . дои : 10.1088/1475-7516/2007/01/020 . S2CID 119398714 . Проверено 9 апреля 2021 г.
^ Пэтти, КХЛ; и др. (2021). «Биосигнатуры Земли I. Аэроспектрополяриметрическое обнаружение фотосинтетической жизни» . Астрономия и астрофизика . A68 : 651. arXiv : 2106.00493 . Бибкод : 2021A&A...651A..68P . дои : 10.1051/0004-6361/202140845 . S2CID 235265876 . Проверено 21 июня 2021 г.
^ Пэтти, CH Лука; и др. (1 июня 2021 г.). «Биосигнатуры Земли». Астрономия и астрофизика . 651 : А68. arXiv : 2106.00493v1 . Бибкод : 2021A&A...651A..68P . дои : 10.1051/0004-6361/202140845 . S2CID 235265876 .
^ Бернский университет (20 июня 2021 г.). «Ученые используют новую технологию для дистанционного обнаружения признаков жизни» . SciTechDaily.com . Проверено 21 июня 2021 г.
^ Витце, Александра (16 октября 2023 г.). «Как бы мы узнали, есть ли жизнь на Земле? Этот смелый эксперимент выяснил» . Природа . 622 (7983): 451–452. Бибкод : 2023Natur.622..451W . дои : 10.1038/d41586-023-03230-z . ПМИД 37845527 .
^ Саган, Карл; Томпсон, В. Рид; Карлсон, Роберт; Гернетт, Дональд; Хорд, Чарльз (23 октября 1993 г.). «Поиски жизни на Земле с космического корабля Галилео» (PDF) . Природа . 365 (6448): 715–721. Бибкод : 1993Natur.365..715S . дои : 10.1038/365715a0 . ПМИД 11536539 . S2CID 4269717 .

Внешние ссылки

Энциклопедия внесолнечных планет Парижской обсерватории

[NASA-2020-1] Персонал (2020). «5 способов найти планету» . НАСА . Проверено 24 октября 2020 г.

[NAT-20210623-2] Jump up to: ^а ^б Кальтенеггер, Л .; Фаэрти, Дж. К. (23 июня 2021 г.). «Звезды прошлого, настоящего и будущего, которые могут видеть Землю как транзитную экзопланету» . Природа . 594 (7864): 505–507. arXiv : 2107.07936 . Бибкод : 2021Natur.594..505K . дои : 10.1038/s41586-021-03596-y . ПМИД 34163055 . S2CID 235626242 . Проверено 23 июня 2021 г.

[TG20210623-3] Сэмпл, Ян (23 июня 2021 г.). «Ученые идентифицируют 29 планет, с которых инопланетяне могли наблюдать Землю. По оценкам астрономов, 29 обитаемых планет расположены так, чтобы видеть транзит Земли и перехватывать человеческие передачи» . Хранитель . Проверено 23 июня 2021 г.

[RAS-20201020-4] Jump up to: ^а ^б ^с Кальтенеггер, Л.; Пеппер, Дж. (20 октября 2020 г.). «Какие звезды могут видеть Землю как транзитную экзопланету?» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 499 (1): Л111–Л115. arXiv : 2010.09766 . дои : 10.1093/mnrasl/slaa161 . Проверено 24 октября 2020 г.

[LS-20201022-5] Летцер, Рафи (22 октября 2020 г.). «Новые исследования показывают, что инопланетяне на 1000 близлежащих звездах могли нас видеть» . Живая наука . Проверено 24 октября 2020 г.

[COR-20201021-6] Фридлендер, Блейн (21 октября 2020 г.). «Улыбнитесь, помашите рукой: некоторые экзопланеты тоже могут нас увидеть» . Корнеллский университет . Проверено 24 октября 2020 г.

[FRBS-20201022-7] Картер, Джейми (22 октября 2020 г.). «За нами наблюдают? На Земле существует 509 звездных систем с прекрасным видом на жизнь, говорят ученые» . Форбс . Проверено 24 октября 2020 г.

[8] «Загрязнение на других планетах может помочь нам найти инопланетян, — говорит НАСА» . Независимый . 12 февраля 2021 г. Проверено 6 марта 2021 г.

[9] «Может ли инопланетный смог привести нас к внеземным цивилизациям?» . Проводной . Проверено 6 марта 2021 г.

[10] Коппарапу, Рави; Арни, Джада; Хакк-Мисра, Джейкоб; Люстиг-Йегер, Джейкоб; Вильянуэва, Джеронимо (22 февраля 2021 г.). «Загрязнение диоксидом азота как признак внеземных технологий» . Астрофизический журнал . 908 (2): 164. arXiv : 2102.05027 . Бибкод : 2021ApJ...908..164K . дои : 10.3847/1538-4357/abd7f7 . ISSN 1538-4357 . S2CID 231855390 .

[11] Хакк-Мисра, Джейкоб; Буш, Майкл В.; Сом, Санджой М.; Баум, Сет Д. (1 февраля 2013 г.). «Польза и вред полета в космос» . Космическая политика . 29 (1): 40–48. arXiv : 1207.5540 . Бибкод : 2013SpPol..29...40H . doi : 10.1016/j.spacepol.2012.11.006 . ISSN 0265-9646 . S2CID 7070311 . Проверено 9 апреля 2021 г.

[10.1007/978-94-009-9115-6_20-12] Jump up to: ^а ^б Салливан, WT III (1980). «Радиоутечка и подслушивание» . Стратегии поиска жизни во Вселенной . Библиотека астрофизики и космических наук. Том. 83. С. 227–239. Бибкод : 1980ASSL...83..227S . дои : 10.1007/978-94-009-9115-6_20 . ISBN 978-90-277-1226-4 . Проверено 9 апреля 2021 г.

[13] «На каком расстоянии от Земли инопланетяне смогут обнаружить наши радиосигналы?» . Журнал BBC Science Focus . Проверено 9 апреля 2021 г.

[14] «Вот как далеко в галактике распространились человеческие радиопередачи» . Планетарное общество . Проверено 9 апреля 2021 г.

[15] «XI. — Планеты и жизнь вокруг других звезд» . Международная геофизика . 87 . Академическая пресса: 592–608. 1 января 2004 г. doi : 10.1016/S0074-6142(04)80025-1 . ISBN 978-0-12-446744-6 . Проверено 5 апреля 2021 г.

[16] «Как далеко в космос могут слышать радиотелескопы?» . Форбс . Проверено 9 апреля 2021 г.

[17] Де Магальяйнс, Жоау Педро (1 ноября 2016 г.). «Предложение о прямом общении для проверки гипотезы о зоопарке» . Космическая политика . 38 : 22–26. arXiv : 1509.03652 . Бибкод : 2016СпПол..38...22Д . doi : 10.1016/j.spacepol.2016.06.001 . ISSN 0265-9646 . Хотя пределы обнаружения радиопередач Земли являются предметом дискуссий (Салливан утверждает, что ~25 световых лет, Атри и др. (2011) и Баум и др. (2011) — до 100 световых лет), поскольку они во многом зависят от размер приемной антенны

[JCAP-2007-18] Леб, Ави; Салдарриага, Матиас (22 января 2007 г.). «Подслушивание радиопередач галактических цивилизаций с помощью будущих обсерваторий для обнаружения красносмещенного 21-сантиметрового излучения» . Журнал космологии и физики астрочастиц . 2007 (1): 020. arXiv : astro-ph/0610377 . Бибкод : 2007JCAP...01..020L . дои : 10.1088/1475-7516/2007/01/020 . S2CID 119398714 . Проверено 9 апреля 2021 г.

[AA-2021-19] Пэтти, КХЛ; и др. (2021). «Биосигнатуры Земли I. Аэроспектрополяриметрическое обнаружение фотосинтетической жизни» . Астрономия и астрофизика . A68 : 651. arXiv : 2106.00493 . Бибкод : 2021A&A...651A..68P . дои : 10.1051/0004-6361/202140845 . S2CID 235265876 . Проверено 21 июня 2021 г.

[ARX-20210601-20] Пэтти, CH Лука; и др. (1 июня 2021 г.). «Биосигнатуры Земли». Астрономия и астрофизика . 651 : А68. arXiv : 2106.00493v1 . Бибкод : 2021A&A...651A..68P . дои : 10.1051/0004-6361/202140845 . S2CID 235265876 .

[STD-20210620-21] Бернский университет (20 июня 2021 г.). «Ученые используют новую технологию для дистанционного обнаружения признаков жизни» . SciTechDaily.com . Проверено 21 июня 2021 г.

[22] Витце, Александра (16 октября 2023 г.). «Как бы мы узнали, есть ли жизнь на Земле? Этот смелый эксперимент выяснил» . Природа . 622 (7983): 451–452. Бибкод : 2023Natur.622..451W . дои : 10.1038/d41586-023-03230-z . ПМИД 37845527 .

[23] Саган, Карл; Томпсон, В. Рид; Карлсон, Роберт; Гернетт, Дональд; Хорд, Чарльз (23 октября 1993 г.). «Поиски жизни на Земле с космического корабля Галилео» (PDF) . Природа . 365 (6448): 715–721. Бибкод : 1993Natur.365..715S . дои : 10.1038/365715a0 . ПМИД 11536539 . S2CID 4269717 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]

[20]

[21]

[22]

[23]