Hva en fremmed sivilisasjon kan lære om jorden fra våre mobiltelefonsignaler

Publisert av Platon

Følgere: 0

Er vi alene i universet? Det er et spørsmål som fascinerer både forskere og publikum. I vitenskapen har fokuset en tendens til å være på vår søke etter liv andre steder. Ideen om at vi kan bli overvåket av en fjern fremmed sivilisasjon, er imidlertid vanligvis begrenset til science fiction-området.

Men hvis det finnes andre teknologiske sivilisasjoner der ute, ville de sannsynligvis vært betydelig mer utviklet enn oss. Tross alt har vi bare så vidt dukket opp som en ny teknisk (industriell) sivilisasjon i løpet av de siste 200 årene – andre tekniske sivilisasjoner kan lett være 1,000 eller 10,000 100,000 eller til og med XNUMX XNUMX år mer avanserte enn vi er.

Og ingen kan nekte for at tempoet i vår egen teknologiske fremgang akselererer, i noen områder i et forrykende tempo. For å parafrasere science fiction-forfatter Arthur C. Clarkes tredje lov– En avansert sivilisasjon vil fremstå for oss som i stand til magi når det gjelder deres tekniske dyktighet.

I løpet av de siste årene har kollegene mine og jeg begynt å tenke på om en avansert sivilisasjon kunne oppdage de teknologiske signaturene ("techno-signaturer"), slik som radioutslipp, fra jorden. Og i så fall, hva kan de oppdage?

Vår siste studie gir en pekepinn.

Dette er ikke første gang en slik forskning er utført. Men det er nå mer enn 50 år siden temaet var ordentlig vurdert. Mens mye har endret seg siden midten av 1970-tallet, har den desidert største endringen skjedd de siste to tiårene med fremkomsten av mobiltelefoner. Disse enheter og tårnene som forbinder dem har laget en ny bredbåndsradio-emisjonsteknologisignatur.

Selv om 4G-mobiltelefoner og sendetårn har relativt lav effekt hver for seg (0.1–200 watt), er det bare så mange av dem – milliarder av telefoner og mange millioner tårn. Og det akkumulerte radioutslippet fra disse begynner å bli ganske betydelig. Men ville det være merkbart for en fremmed sivilisasjon som ser på langveis fra? Vi ville finne ut av det.

Det viser seg å være ganske vanskelig å finne en offentlig database som viser plasseringen og overføringsegenskapene til alle mobiltårnene rundt om i verden. Men ved å bruke OpenCellID-database, med data fylt ut av crowdsourcing, var vi i stand til å bygge en enkel modell som estimerte den globale distribusjonen av mobiltårn.

Modellen vår er uten tvil rå og ufullstendig, men det er vårt beste estimat på de teknosignatur-mobiltårnene som lekker ut i plass.

Fordi jorden roterer rundt sin akse, vil en avansert sivilisasjon lokalisert et sted i galaksen vår måle radioutslippet fra mobile tårn for å stige og falle i intensitet når forskjellige deler av jorden roterer til syne.

Modellen kompliseres av det faktum at overføringen av flyttbare tårn typisk stråles mot horisonten. Dette betyr at til enhver tid vil tårn som sees å sette seg eller reise seg på jordens horisont bidra mest til det målte signalet.

Alien konklusjoner?

En avansert sivilisasjon som gjør mange nøyaktige målinger av denne radiolekkasjen over tid kan sannsynligvis konkludere med at planeten vår for det meste er dekket av vann og er delt inn i flere store landmasser. Radiolekkasjen kommer vanligvis fra landmassene i stedet for vannet.

De kan også være i stand til å fortelle at mens det meste av mobilradiolekkasjen er assosiert med landmasser, har tårnene (og antagelig deres intelligente brukere) en tendens til å ligge langs kysten.

De vil også se at mobiltårnnettverk er ganske likt fordelt over hele planeten. Det er annerledes enn den tradisjonelle radiolekkasjen som tidligere ble anerkjent som store teknosignaturer – spesielt radar- og TV-sendere.

Simuleringene våre viser at betydelige bidrag til jordens mobile lekkasjestråling gis fra utviklingsregioner, som Afrika og Asia. Dette er ingen overraskelse gitt viktigheten av mobile systemer i alle aspekter av samfunnet i utviklingsland.

Vi beregnet kraften som sendes ut fra jorden – som er omtrent 4 gigawatt (GW) totalt på topp (én GW kunne drive rundt 750,000 XNUMX hjem i en time). Vi estimerte overføringen sett fra tre forskjellige stjerner i vår galakse—HD 95735, Barnards stjerne, og Alpha Centauri A..

Vi fant ut at en fremmed sivilisasjon i nærheten av disse stedene ville imidlertid trenge mye bedre teleskoper enn vi har for å oppdage jordas mobilradiolekkasje. Men det ville være ganske sannsynlig, gitt at de fleste tekniske sivilisasjoner forventes å være mye mer avanserte enn vi er.

Det er også andre typer utslipp de kunne se, for eksempel militære radarsystemer og kommunikasjonsoverføringer til fjerntliggende romfartøyer, for eksempel Voyager-romsondene. Selv om disse signalene ville være relativt sjeldne hendelser for et observerende romvesen, har de fordelen av å være ekstremt kraftige.

Radioteknosignaturer er sannsynligvis den definerende egenskapen til vår egen sivilisasjons eksistens, i det minste fra et romvesens perspektiv. Men en utenomjordisk art vil også finne lekkasjestråling over det elektromagnetiske spekteret (inkludert synlig lys).

Hvis vi fortsetter å øke energiforbruket med dagens hastighet, "spillvarme"– et uunngåelig sluttprodukt av energibruk – vil også slippes ut i verdensrommet. Der ville det manifestere seg som et unormalt overskudd ved infrarøde bølgelengder - et tydelig tegn på en aktiv teknisk sivilisasjon.

Andre teknosignaturer inkludert industrielle forurensninger i jordens atmosfære vil også være merkbar for romvesener utstyrt med kraftige teleskoper og spektralanalysesystemer (som bryter ned lys i henhold til bølgelengde). En avansert fremmed sivilisasjon kunne uten tvil ha en god gjetning på vår spesielle fase av industrialiseringen og vårt energiforbruk.

På jorden bruker vi Kardashev skala for å estimere utviklingen av fremmede sivilisasjoner basert på deres energibruk – i den skalaen vil vi fremstå som en fremvoksende teknisk sivilisasjon, ennå ikke på nederste trinn på stigen.

Og selv om en fremmed art ikke klarte å oppdage alt dette for øyeblikket, kan det hende at de snart vil klare seg bedre. Vi planlegger å utvide dette arbeidet til å omfatte tradisjonelle radioteknologiske signaturer og andre nye kilder til radiolekkasjestråling, inkludert 5G-systemer, WiFi, digitale overføringer og kommunikasjon i dypt rom.

Dette vil også inkludere kokongen av radioutslipp som snart vil omgi jorden som vekst av enorme satellittkonstellasjoner slik som Starlink og OneWeb gir globale wifi-dekning.

Hvem vet, det kan til og med være mulig for romvesener å dekode den komplekse moduleringen av våre mobile kommunikasjonssystemer. Til syvende og sist, ettersom jorden blir kunstig lysere på alle bølgelengder, kan sjansene for at de oppdager oss før vi oppdager dem, ikke utelukkes.

Tartikkelen hans er publisert på nytt fra Den Conversation under en Creative Commons-lisens. Les opprinnelige artikkelen.

Bildekreditt: Crescent Earth sett fra månen / NASA