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找外星人沒那麼復雜 翻翻太空垃圾或許就有發現(圖)

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發表於 2018-6-13 11:31:08 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
來源: 新浪科技

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圖為地外行星比鄰星b的概念圖。
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圖為地球周圍人造衛星的分布示意圖。注意近地軌道衛星(內圈)與地球同步軌道衛星(外圈)的區別。圖中並非真實比例。


新浪科技訊 北京時間6月12日消息,據國外媒體報道,外星人愛好者們設計了多種搜尋外星生命跡象的復雜方法。但一篇新論文指出,我們也許想得過於復雜了。與其去找巨型建築和太空船,不如找找更顯而易見的東西,比如圍繞遙遠地外行星旋轉的外星人衛星和太空垃圾。

  這篇發表在《天體物理學期刊》上的論文指出,利用現有技術,應當可以從地球上觀察到地外行星同步軌道上的衛星,只要這些衛星數量夠多就行。該研究作者、加那利天體物理學研究所的天文學家赫克托·索卡斯·納瓦羅(Hector Socas-Navarro)表示,我們可以用尋找地外行星所用的凌日法來尋找此類目標。他解釋道,從地球上看去,當地外行星從自己的宿主恆星前方穿過時,圍繞在該行星周圍的衛星和太空垃圾應當會產生一種獨特的光曲線特徵。該方法可幫助我尋找與地球約處於同一技術發展水平的外星文明。

  對地外文明的搜尋在上世紀60年代最為踴躍。科學家一開始試圖尋找外星射電信號,但一無所獲,說明還需要採用其它策略。近年來,科學家提出我們可以試着尋找巨型外星結構體,如戴森球;以及其它技術痕跡,比如極度先進的推進系統、反物質發電站、小行星采礦的跡象等等。

  但這些方法的一大局限在於,它們都假定外星智慧處於極度發達水平,但這僅僅是一種假說。高度發達的外星人也許根本就不存在,但我們可以從自身判斷,像我們這樣的中等發達文明的確是存在的。索卡斯·納瓦羅的提議之所以令人激動,就因為他認為有可能找到這種所謂的“中等發達地外文明”,並且我們已經具有、或者很快就會獲得尋找它們所需的工具和技術。

  過去30年間,天文學家已經用凌日法找到了數百顆地外行星。很快,科學家就能夠分析出這些遙遠行星大氣層中的化學元素。今後有了詹姆斯韋伯望遠鏡、大麥哲倫望遠鏡、歐洲甚大望遠鏡、以及位於夏威夷的30米望遠鏡,我們的技術水平還將進一步提高。

  索卡斯·納瓦羅的新論文指出,這些工具可用來搜尋地外行星周圍的“人”造衛星和太空垃圾。更具體來說,我們應當能識別出行星周圍“克拉克帶”( Clarke Belt)中的物體。克拉克帶以小說家阿瑟·克拉克(Arthur C。 Clarke)命名,他在1945年發表了一篇論文,提議讓通訊衛星在地球靜止軌道上運行。

  索卡斯·納瓦羅指出,我們應該留心觀察地外行星的克拉克帶。“克拉克帶由行星靜止軌道和行星同步軌道中的太空設備和太空垃圾等各類物體構成,”他在新論文中寫道,“構成克拉克帶不需要任何人類尚未發明的技術,只不過對軌道空間利用得更多而已。也許外星文明比我們歷史更悠久,在外星球上生活的時間更長。或者出於某些未知原因,它們對太空設備的需求更多。”

  的確,克拉克帶要想被地球探測到,必須足夠稠密、含有大量衛星和太空垃圾。索卡斯·納瓦羅利用計算機模擬,分析克拉克帶需要達到怎樣的厚度、或不透明度,才能在凌日時產生可探測到的光曲線痕跡。各恆星產生的光量不同,因此不同行星的克拉克帶可被探測到的難易程度也不同。計算結果顯示,比鄰星b和TRAPPIST-1星系中的幾顆行星周圍若存在克拉克帶,都能從地球上探測到。當這些行星及其克拉克帶發生凌日現象時,其中央恆星的亮度都會有所下降。索卡斯·納瓦羅指出,這種變化與土星環等天然環結構造成的變化有本質的不同。

  地球的克拉克帶中含有地球靜止衛星和地球同步衛星。索卡斯·納瓦羅稱,這些設備的密度還不夠,無法從外星球探測到。約三分之二的人造衛星為近地軌道衛星,高度約160至2000公里。由於距地表過近,這些衛星不可能被外星文明發現。而地球的克拉克帶位於地表上空約3.6萬公里處,雖然位置夠高,但此處的衛星又遠少於近地軌道衛星。但索卡斯·納瓦羅指出,位於該軌道上的衛星密度正呈指數級增長。按現有增長速度,地球的克拉克帶再過180至200年,便能達到可被探測到的水平。不過他也指出,這一預測是有附加條件的。

  這一推斷顯然不夠預言的資格。我們不能保證今後的200年都會維持目前的指數級增長。如果對軌道設備的需求下降,其增長速度就會放緩;而如果出現了新技術,使人類需要更多的軌道設備,或者有能力生產更多設備,其增長就會加速。說到這里,不妨再介紹一下克拉克設想的另一項發明:能夠直達地球靜止軌道的“太空電梯”。若能實現,這也有可能加速衛星數量的增長。總之,2200年這個年份不是說到了那時、人類就能達到可被外星文明探測到的水平,而是說從現有趨勢來看,這一預期還算合理。

  有趣、但也令人不安的是,這意味着地球文明遲早會被外星人發現。地球靜止軌道上每多一顆衛星,我們就離那一天又近了一步。這也許是好消息,也許是壞消息,總之值得我們考慮一下。當然,我們還在向外泄露射電信號,但它們在遠距離傳輸後會大大減弱,因此不必擔心我們會以這種方式暴露身份。

  索卡斯·納瓦羅提議的好處之一在於,這樣做基本不需要任何成本,可在對地外行星的日常搜索中順帶進行,只需要眼尖的天文學家在光曲線中分辨克拉克帶造成的痕跡就行了。

  最後要說的是,雖然這種方法似乎很有潛力,但我們還不清楚每個外星文明的克拉克帶可被探測到的窗口期有多長。可能僅有短短幾百年,因為在中等發達文明過渡到高度發達文明後,克拉克帶的痕跡也將隨之消失。例如,假如某個外星文明全都生活在戴森球中,周圍就不會存在可被探測到的克拉克帶。所以就算用這種方法,我們也要極為幸運才能得償所願。但盡管如此,我們依然應當盡力一試。


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