What An Alien Civilization Could Learn About Earth From Our Mobile Phone Signals

Heruitgegeven door Plato

volgers: 0

Zijn we alleen in het universum? Het is een vraag die zowel wetenschappers als het publiek fascineert. In de wetenschap ligt de focus vaak op ons elders een leven zoeken. Het idee dat we misschien in de gaten worden gehouden door een verre buitenaardse beschaving, is dat echter meestal wel beperkt tot het domein van de sciencefiction.

Maar als er andere technologische beschavingen zouden zijn, zouden ze waarschijnlijk aanzienlijk verder ontwikkeld zijn dan wij. We zijn tenslotte nog maar net opgekomen als een jonge technische (industriële) beschaving in de afgelopen 200 jaar – andere technische beschavingen zouden gemakkelijk 1,000 of 10,000 of zelfs 100,000 jaar verder gevorderd kunnen zijn dan wij.

En dat kan niemand ontkennen tempo van onze eigen technologische vooruitgang versnelt, in sommige gebieden in een razendsnel tempo. Om sciencefictionauteur te parafraseren De derde wet van Arthur C. Clarke- een geavanceerde beschaving lijkt ons in staat tot magie in termen van hun technische bekwaamheid.

De afgelopen jaren zijn mijn collega's en ik gaan nadenken over de vraag of een geavanceerde beschaving de technologische handtekeningen zou kunnen detecteren ("techno-handtekeningen"), zoals radio-emissies, van de aarde. En zo ja, wat zouden ze kunnen detecteren?

Onze laatste studie geeft een aanwijzing.

Het is niet de eerste keer dat dergelijk onderzoek wordt uitgevoerd. Maar het is nu meer dan 50 jaar geleden dat het onderwerp was goed overwogen. Hoewel er sinds het midden van de jaren zeventig veel is veranderd, heeft verreweg de grootste verandering plaatsgevonden in de afgelopen twee decennia met de komst van mobiele telefoons. Deze apparaten en de torens die ze met elkaar verbinden hebben een nieuwe technosignatuur voor breedbandradio-emissie gecreëerd.

Hoewel mobiele 4G-handsets en zendmasten individueel een relatief laag vermogen hebben (0.1-200 watt), zijn er zo veel: miljarden telefoons en vele miljoenen torens. En de geaccumuleerde radio-emissie hiervan begint behoorlijk significant te worden. Maar zou het opvallen voor een buitenaardse beschaving die van een afstand toekijkt? We wilden erachter komen.

Het blijkt nogal moeilijk om een openbare database te vinden die de locatie en zendkarakteristieken van alle zendmasten over de hele wereld opsomt. Maar door gebruik te maken van de OpenCellID-database, met gegevens die zijn ingevuld door crowdsourcing, waren we in staat om een eenvoudig model te bouwen dat de wereldwijde distributie van zendmasten schat.

Ons model is ongetwijfeld ruw en onvolledig, maar het is onze beste schatting van de techno-signatuur mobiele torens die uitlekken in ruimte.

Omdat de aarde om haar as draait, zou een geavanceerde beschaving ergens in ons melkwegstelsel de radio-emissie van mobiele torens meten om in intensiteit te stijgen en dalen wanneer verschillende delen van de aarde in beeld draaien.

Het model wordt bemoeilijkt door het feit dat de transmissie van mobiele torens typisch naar de horizon wordt gestraald. Dit betekent dat op elk moment torens waarvan wordt aangenomen dat ze aan de horizon van de aarde ondergaan of oprijzen, het meest zullen bijdragen aan het gemeten signaal.

Buitenaardse conclusies?

Een geavanceerde beschaving die in de loop van de tijd vele nauwkeurige metingen van deze radiolekkage uitvoert, zou waarschijnlijk kunnen concluderen dat onze planeet grotendeels bedekt is met water en is verdeeld in verschillende grote landmassa's. De radiolekkage komt meestal van de landmassa's in plaats van het water.

Ze kunnen misschien ook zien dat, hoewel het grootste deel van het lekken van mobiele radio verband houdt met landmassa's, de torens (en vermoedelijk hun intelligente gebruikers) zich meestal langs de kustlijn bevinden.

Ze zouden ook zien dat mobiele torennetwerken vrij eerlijk over de planeet zijn verdeeld. Dat is anders dan het traditionele radiolek dat voorheen werd erkend als belangrijke technosignaturen, met name radar- en tv-zenders.

Onze simulaties laten zien dat ontwikkelingsregio's, zoals Afrika en Azië, een belangrijke bijdrage leveren aan de mobiele lekstraling van de aarde. Dit is geen verrassing gezien de belang van mobiele systemen in alle aspecten van de samenleving in ontwikkelingslanden.

We hebben het vermogen berekend dat door de aarde wordt uitgestraald, wat in totaal ongeveer 4 gigawatt (GW) is op zijn hoogtepunt (één GW kan ongeveer 750,000 huizen gedurende een uur van stroom voorzien). We hebben de transmissie geschat vanaf drie verschillende sterren in ons melkwegstelsel:HD 95735, Barnards ster, en Alfa Centauri A.

We kwamen erachter dat een buitenaardse beschaving in de buurt van deze locaties echter veel betere telescopen nodig zou hebben dan wij om de mobiele radiolekkage van de aarde te detecteren. Maar dat zou vrij waarschijnlijk zijn, gezien de verwachting is dat de meeste technische beschavingen veel geavanceerder zijn dan wij.

Er zijn ook andere soorten emissies die ze zouden kunnen zien, zoals militaire radarsystemen en deep space-communicatietransmissies naar verre ruimtevaartuigen, zoals de Voyager-ruimtesondes. Hoewel deze signalen relatief zeldzame gebeurtenissen zijn voor een observerende alien, hebben ze het voordeel dat ze extreem krachtig zijn.

Radiotechnosignaturen zijn waarschijnlijk het bepalende kenmerk van het bestaan van onze eigen beschaving, althans vanuit het perspectief van een buitenaards wezen. Maar een buitenaardse soort zou ook lekstraling vinden over het hele elektromagnetische spectrum (inclusief zichtbaar licht).

Als we ons energieverbruik in het huidige tempo blijven verhogen, "afvalwarmte"-een onvermijdelijk eindproduct van energieverbruik - zal ook in de ruimte worden geloosd. Daar zou het zich manifesteren als een abnormaal overschot op infrarode golflengten - een veelbetekenend teken van een actieve technische beschaving.

Andere techno-handtekeningen inclusief industriële verontreinigende stoffen in de atmosfeer van de aarde zou ook merkbaar zijn voor buitenaardse wezens die zijn uitgerust met krachtige telescopen en spectrale analysesystemen (die licht afbreken op basis van golflengte). Een geavanceerde buitenaardse beschaving zou ongetwijfeld een goede inschatting kunnen maken van onze specifieke fase van industrialisatie en ons energieverbruik.

Op aarde gebruiken we de Kardashev schaal voor het inschatten van de ontwikkeling van buitenaardse beschavingen op basis van hun energieverbruik - op die schaal zouden we verschijnen als een opkomende technische beschaving, nog niet op de onderste trede van de ladder.

En zelfs als een uitheemse soort dit allemaal op dit moment niet zou kunnen detecteren, zou het snel beter kunnen. We zijn van plan dit werk uit te breiden tot traditionele radiotechnosignaturen en andere opkomende bronnen van radiolekstraling, waaronder 5G-systemen, wifi, digitale transmissies en communicatie in de verre ruimte.

Dit zou ook de cocon van radio-emissie omvatten die binnenkort de aarde zal omringen als de groei van enorm satellietconstellaties zoals Starlink en OneWeb bieden global wifi dekking.

Wie weet is het voor buitenaardse wezens zelfs mogelijk om de complexe modulatie van onze mobiele communicatiesystemen te decoderen. Uiteindelijk, aangezien de aarde kunstmatig helderder wordt op alle golflengten, kan de kans dat ze ons detecteren voordat we hen detecteren, niet worden uitgesloten.

Tzijn artikel is heruitgegeven uit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees de originele artikel.

Image Credit: Crescent Earth gezien vanaf de maan / NASA