Hvad en fremmed civilisation kunne lære om jorden fra vores mobiltelefonsignaler

Genudgivet af Platon

Abonnenter: 0

Er vi alene i universet? Det er et spørgsmål, der fascinerer både videnskabsmænd og offentligheden. I videnskaben plejer fokus at være på vores søge efter liv et andet sted. Ideen om, at vi kan blive overvåget af en fjern fremmed civilisation, er dog normalt begrænset til science fiction-området.

Men hvis der er andre teknologiske civilisationer derude, ville de sandsynligvis være væsentligt mere udviklede, end vi er. Når alt kommer til alt, er vi først lige opstået som en ny teknisk (industriel) civilisation i de sidste 200 år – andre tekniske civilisationer kunne nemt være 1,000 eller 10,000 eller endda 100,000 år mere avancerede, end vi er.

Og ingen kan benægte, at tempoet i vores egen teknologiske fremskridt accelererer, i nogle områder i et hæsblæsende tempo. For at omskrive science fiction-forfatteren Arthur C. Clarkes tredje lov-en avanceret civilisation vil for os fremstå som i stand til magi i forhold til deres tekniske dygtighed.

I løbet af de sidste par år er mine kolleger og jeg begyndt at tænke på, om en avanceret civilisation kunne opdage de teknologiske signaturer ("techno-signaturer"), såsom radioemissioner fra Jorden. Og hvis ja, hvad kan de opdage?

Vores seneste undersøgelse giver et fingerpeg.

Det er ikke første gang, en sådan forskning er blevet foretaget. Men det er nu mere end 50 år siden, at emnet var ordentligt overvejet. Mens meget har ændret sig siden midten af 1970'erne, er langt den største forandring sket i de sidste to årtier med fremkomsten af mobiltelefoner. Disse enheder og de tårne, der forbinder dem har skabt en ny bredbåndsradio-emissionsteknologisignatur.

Selvom 4G-mobiltelefoner og sendetårne hver for sig har relativt lav effekt (0.1-200 watt), er der bare så mange af dem - milliarder af telefoner og mange millioner tårne. Og den akkumulerede radioemission fra disse begynder at blive ret betydelig. Men ville det være mærkbart for en fremmed civilisation, der ser på langvejs fra? Vi ville finde ud af det.

Det viser sig at være ret svært at finde en offentlig database, der viser placeringen og transmissionsegenskaberne for alle mobiltårne rundt om i verden. Men ved at bruge OpenCellID-database, med data udfyldt af crowdsourcing, var vi i stand til at bygge en simpel model, der estimerer den globale distribution af mobiltårne.

Vores model er uden tvivl rå og ufuldstændig, men det er vores bedste skøn over de teknologiske signatur-mobiltårne, der lækker ud i plads.

Fordi Jorden roterer om sin akse, ville en avanceret civilisation placeret et sted i vores galakse måle radioemissionen fra mobile tårne til at stige og falde i intensitet, når forskellige dele af Jorden roterer til syne.

Modellen kompliceres af, at transmissionen af mobile tårne typisk udstråles mod horisonten. Det betyder, at på ethvert givet tidspunkt vil tårne, der ses at sætte sig eller rejse sig i Jordens horisont, bidrage mest til det målte signal.

Udlændinge konklusioner?

En avanceret civilisation, der foretager mange præcise målinger af denne radiolækage over tid, kunne sandsynligvis konkludere, at vores planet for det meste er dækket af vand og er opdelt i flere store landmasser. Radiolækagen kommer typisk fra landmasserne frem for vandet.

De vil måske også være i stand til at fortælle, at mens det meste af den mobile radiolækage er forbundet med landmasser, har tårnene (og formentlig deres intelligente brugere) en tendens til at være placeret langs kysten.

De ville også se, at mobiltårnnetværk er ret ligeligt fordelt over hele planeten. Det er anderledes end den traditionelle radiolækage, der tidligere blev anerkendt som store teknosignaturer - især radar- og tv-sendere.

Vores simuleringer viser, at betydelige bidrag til Jordens mobile lækagestråling ydes af udviklingsregioner, såsom Afrika og Asien. Dette er ingen overraskelse i betragtning af betydningen af mobile systemer i alle aspekter af samfundet i udviklingslandene.

Vi beregnede den effekt, der udsendes fra Jorden - som er omkring 4 gigawatt (GW) i alt på sit højeste (én GW kunne drive omkring 750,000 hjem i en time). Vi estimerede transmissionen set fra tre forskellige stjerner i vores galakse—HD 95735, Barnards stjerne, , Alpha Centauri.

Vi fandt ud af, at en fremmed civilisation i nærheden af disse steder ville have brug for meget bedre teleskoper, end vi har, for at opdage Jordens mobile radiolækage. Men det ville være ret sandsynligt, da de fleste tekniske civilisationer forventes at være meget mere avancerede, end vi er.

Der er også andre typer emissioner, de kunne se, såsom militære radarsystemer og dybe rumkommunikationstransmissioner til fjerne rumfartøjer, såsom Voyager-rumsonderne. Selvom disse signaler ville være relativt sjældne begivenheder for et observerende rumvæsen, har de fordelen af at være ekstremt kraftfulde.

Radioteknosignaturer er formentlig det afgørende kendetegn ved vores egen civilisations eksistens, i det mindste set fra et rumvæsens perspektiv. Men en udenjordisk art ville også finde lækagestråling over det elektromagnetiske spektrum (inklusive synligt lys).

Hvis vi fortsætter med at øge vores energiforbrug i den nuværende takt, "spildvarme"— et uundgåeligt slutprodukt af energiforbrug — vil også blive udledt i rummet. Der ville det manifestere sig som et unormalt overskud ved infrarøde bølgelængder - et afslørende tegn på en aktiv teknisk civilisation.

Andre techno-signaturer inkl industrielle forurenende stoffer i Jordens atmosfære ville også være mærkbar for rumvæsener udstyret med kraftige teleskoper og spektralanalysesystemer (som nedbryder lys efter bølgelængde). En avanceret fremmed civilisation kunne uden tvivl have et godt bud på vores særlige fase af industrialiseringen og vores energiforbrug.

På Jorden bruger vi Kardashev skala for at estimere udviklingen af fremmede civilisationer baseret på deres energiforbrug – på den skala ville vi fremstå som en ny teknisk civilisation, endnu ikke på det nederste trin af stigen.

Og selvom en fremmed art ikke kunne opdage alt dette i øjeblikket, vil de måske snart klare sig bedre. Vi planlægger at udvide dette arbejde til at omfatte traditionelle radioteknologiske signaturer og andre nye kilder til radiolækagestråling, herunder 5G-systemer, WiFi, digitale transmissioner og dybrumskommunikation.

Dette vil også omfatte kokonen af radioemission, der snart vil omgive Jorden som vækst af enorme satellitkonstellationer såsom Starlink og OneWeb leverer globale wifi dækning.

Hvem ved, det kan endda være muligt for aliens at afkode den komplekse modulering af vores mobile kommunikationssystemer. I sidste ende, da Jorden bliver kunstigt lysere ved alle bølgelængder, kan chancerne for, at de opdager os, før vi opdager dem, ikke udelukkes.

Thans artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs oprindelige artikel.

Billedkredit: Halvmåne set fra månen / NASA