Czego obca cywilizacja może dowiedzieć się o Ziemi z sygnałów z naszych telefonów komórkowych

Opublikowane ponownie przez Plato

Obserwuje: 0

Czy jesteśmy sami we wszechświecie? To pytanie fascynuje zarówno naukowców, jak i opinię publiczną. W nauce skupiamy się zwykle na nas szukać życia gdzie indziej. Pomysł, że możemy być obserwowani przez odległą obcą cywilizację, jest jednak zwykle ogranicza się do sfery science fiction.

Ale jeśli istnieją inne cywilizacje technologiczne, prawdopodobnie byłyby one znacznie bardziej rozwinięte niż my. W końcu dopiero co wyłoniliśmy się jako raczkująca cywilizacja techniczna (przemysłowa) w ciągu ostatnich 200 lat – inne cywilizacje techniczne mogą z łatwością być o 1,000, 10,000 100,000, a nawet XNUMX XNUMX lat bardziej zaawansowane niż my.

I nikt nie może zaprzeczyć, że tzw tempo naszego własnego postępu technologicznego przyspiesza, w niektórych obszarach w zawrotnym tempie. Parafrazując autora science fiction Trzecie prawo Arthura C. Clarke'a— zaawansowana cywilizacja wydawałaby się nam zdolna do magii pod względem ich sprawności technicznej.

W ciągu ostatnich kilku lat moi koledzy i ja zaczęliśmy się zastanawiać, czy zaawansowana cywilizacja mogłaby wykryć sygnatury technologiczne („sygnatury techno”), takie jak emisje radiowe z Ziemi. A jeśli tak, to co mogą wykryć?

Autonomiczne najnowsze badanie daje wskazówkę.

To nie pierwsze tego typu badania. Ale minęło już ponad 50 lat, odkąd temat był właściwie przemyślane. Chociaż od połowy lat siedemdziesiątych wiele się zmieniło, zdecydowanie największa zmiana nastąpiła w ciągu ostatnich dwóch dekad wraz z pojawieniem się telefonów komórkowych. Te urządzenia i łączące je wieże stworzyli nowy technosygnatura emisji szerokopasmowej.

Chociaż telefony komórkowe 4G i wieże nadawcze pojedynczo mają stosunkowo małą moc (0.1-200 watów), jest ich tak wiele — miliardy telefonów i wiele milionów wież. A skumulowana emisja radiowa z nich zaczyna być dość znacząca. Ale czy byłoby to zauważalne dla obcej cywilizacji obserwującej z daleka? Chcieliśmy się dowiedzieć.

Okazuje się, że dość trudno jest znaleźć publiczną bazę danych, która zawiera listę lokalizacji i charakterystykę transmisji wszystkich wież telefonii komórkowej na całym świecie. Ale za pomocą Baza danych OpenCellID, z danymi wypełnionymi przez crowdsourcing, byliśmy w stanie zbudować prosty model szacujący globalną dystrybucję wież mobilnych.

Nasz model jest bez wątpienia prymitywny i niekompletny, ale jest to nasze najlepsze oszacowanie wycieku wież mobilnych z podpisem techno przestrzeń.

Ponieważ Ziemia obraca się wokół własnej osi, zaawansowana cywilizacja zlokalizowana gdzieś w naszej galaktyce zmierzyłaby intensywność emisji radiowej z ruchomych wież, zwiększając się i zmniejszając, gdy różne części Ziemi obracają się w polu widzenia.

Model komplikuje fakt, że transmisja z ruchomych wież jest zwykle kierowana w kierunku horyzontu. Oznacza to, że w dowolnym momencie wieże, które są postrzegane jako ustawiające się lub wznoszące się na horyzoncie Ziemi, będą miały największy udział w mierzonym sygnale.

Wnioski kosmitów?

Zaawansowana cywilizacja, dokonując wielu precyzyjnych pomiarów tego wycieku radiowego w czasie, mogłaby prawdopodobnie dojść do wniosku, że nasza planeta jest w większości pokryta wodą i jest podzielona na kilka głównych mas lądowych. Wyciek radiowy zwykle pochodzi z mas lądowych, a nie z wody.

Mogą również być w stanie powiedzieć, że podczas gdy większość wycieków radiowych z telefonów komórkowych jest związana z masami lądowymi, wieże (i przypuszczalnie ich inteligentni użytkownicy) zwykle znajdują się wzdłuż wybrzeża.

Zobaczyliby również, że mobilne sieci wieżowe są dość równomiernie rozmieszczone na całej planecie. Różni się to od tradycyjnego wycieku radiowego, który wcześniej uznawano za główne znaki techno – w szczególności nadajniki radarowe i telewizyjne.

Nasze symulacje pokazują, że regiony rozwijające się, takie jak Afryka i Azja, mają znaczący udział w mobilnym wycieku promieniowania Ziemi. Nie jest to zaskoczeniem, biorąc pod uwagę znaczenie systemów mobilnych we wszystkich aspektach życia społecznego w krajach rozwijających się.

Obliczyliśmy moc emitowaną z Ziemi, która w szczytowym momencie wynosi łącznie około 4 gigawatów (GW) (jeden GW może zasilać około 750,000 XNUMX domów przez godzinę). Oszacowaliśmy transmisję widzianą z trzech różnych gwiazd w naszej galaktyce —HD 95735, gwiazda Barnarda, i Alfa Centauri A.

Ustaliliśmy, że obca cywilizacja w pobliżu tych miejsc potrzebowałaby jednak znacznie lepszych teleskopów niż my, aby wykryć wyciek radiowy z Ziemi. Ale byłoby to całkiem prawdopodobne, biorąc pod uwagę, że oczekuje się, że większość cywilizacji technicznych będzie znacznie bardziej zaawansowana niż my.

Istnieją również inne rodzaje emisji, które mogli zobaczyć, takie jak wojskowe systemy radarowe i transmisje komunikacji w kosmosie do odległych statków kosmicznych, takich jak sondy kosmiczne Voyager. Chociaż sygnały te byłyby stosunkowo rzadkimi zdarzeniami dla obserwującego kosmitę, mają one tę zaletę, że są niezwykle potężne.

Technosygnatury radiowe są prawdopodobnie cechą definiującą istnienie naszej własnej cywilizacji, przynajmniej z perspektywy kosmitów. Ale gatunek pozaziemski również znalazłby promieniowanie wycieku w całym spektrum elektromagnetycznym (w tym w świetle widzialnym).

Jeśli nadal będziemy zwiększać zużycie energii w obecnym tempie, "marnować ciepło"— nieunikniony produkt końcowy zużycia energii — również zostanie wyrzucony w kosmos. Tam objawiłoby się to jako anomalny nadmiar w zakresie fal podczerwonych – charakterystyczny znak aktywnej cywilizacji technicznej.

Inne podpisy techno, w tym zanieczyszczenia przemysłowe w ziemskiej atmosferze byłyby również zauważalne dla kosmitów wyposażonych w potężne teleskopy i systemy analizy widmowej (które rozkładają światło zgodnie z długością fali). Zaawansowana cywilizacja obcych bez wątpienia mogłaby dobrze odgadnąć naszą konkretną fazę uprzemysłowienia i nasze zużycie energii.

Na Ziemi używamy tzw Skala Kardaszewa do szacowania rozwoju obcych cywilizacji na podstawie ich zużycia energii — w tej skali pojawilibyśmy się jako wyłaniająca się cywilizacja techniczna, jeszcze nie na najniższym szczeblu drabiny.

I nawet jeśli obcy gatunek nie wykrył tego wszystkiego w tej chwili, może wkrótce będzie lepiej. Planujemy rozszerzyć te prace o tradycyjne sygnatury radiowe i inne pojawiające się źródła wycieku promieniowania radiowego, w tym systemy 5G, WiFi, transmisje cyfrowe i komunikację w kosmosie.

Obejmuje to również kokon emisji radiowej, który wkrótce otoczy Ziemię jako ogromny wzrost konstelacje satelitarne takie jak Starlink i OneWeb zapewniają globalne zasięg Wi-Fi.

Kto wie, może nawet kosmici zdołają rozszyfrować złożoną modulację naszych mobilnych systemów komunikacyjnych. Ostatecznie, gdy Ziemia staje się sztucznie jaśniejsza na wszystkich długościach fal, nie można wykluczyć szans, że wykryją nas, zanim my je wykryjemy.

Tjego artykuł jest publikowany ponownie z Konwersacje na licencji Creative Commons. Przeczytać oryginalny artykuł.

Źródło zdjęcia: Półksiężyc Ziemi widziany z Księżyca / NASA