Vad en utomjordisk civilisation kan lära sig om jorden från våra mobiltelefonsignaler

Återutgiven av Platon

anhängare: 0

Är vi ensamma i universum? Det är en fråga som fascinerar både forskare och allmänheten. Inom vetenskapen tenderar fokus att ligga på vårt söka efter liv någon annanstans. Tanken att vi kan bli övervakade av en avlägsen främmande civilisation är dock vanligtvis begränsad till science fiction.

Men om det finns andra tekniska civilisationer där ute, skulle de förmodligen vara betydligt mer utvecklade än vad vi är. När allt kommer omkring har vi bara precis vuxit fram som en ny teknisk (industriell) civilisation under de senaste 200 åren – andra tekniska civilisationer kan lätt vara 1,000 10,000 eller 100,000 XNUMX eller till och med XNUMX XNUMX år mer avancerade än vi är.

Och ingen kan förneka att takten i våra egna tekniska framsteg ökar, i vissa områden i en rasande fart. För att parafrasera science fiction-författare Arthur C. Clarkes tredje lag– En avancerad civilisation skulle för oss framstå som kapabel till magi när det gäller deras tekniska skicklighet.

Under de senaste åren har jag och mina kollegor börjat fundera på om en avancerad civilisation skulle kunna upptäcka de tekniska signaturerna ("techno-signaturer"), såsom radioutsläpp, från jorden. Och i så fall, vad kan de upptäcka?

Vår senaste studien ger en ledtråd.

Det är inte första gången en sådan forskning har genomförts. Men det är nu mer än 50 år sedan ämnet var väl övervägd. Även om mycket har förändrats sedan mitten av 1970-talet, har den överlägset största förändringen skett under de senaste två decennierna i och med mobiltelefonernas intåg. Dessa enheter och tornen som ansluter dem har skapat en ny tekniksignatur för bredbandsradioemission.

Även om 4G-mobiltelefoner och sändningstorn har relativt låg effekt individuellt (0.1-200 watt), finns det bara så många av dem – miljarder telefoner och många miljoner torn. Och den ackumulerade radioemissionen från dessa börjar bli ganska betydande. Men skulle det vara märkbart för en utomjordisk civilisation som tittar på långt håll? Vi ville ta reda på det.

Det visar sig vara ganska svårt att hitta en offentlig databas som listar platsen och sändningsegenskaperna för alla mobiltorn runt om i världen. Men genom att använda OpenCellID-databas, med data fylld av crowdsourcing, kunde vi bygga en enkel modell som uppskattar den globala distributionen av mobila torn.

Vår modell är utan tvekan rå och ofullständig, men det är vår bästa uppskattning av de mobila tornen med teknosignatur som läcker ut i plats.

Eftersom jorden roterar runt sin axel, skulle en avancerad civilisation belägen någonstans i vår galax mäta radioemissionen från mobila torn för att stiga och falla i intensitet när olika delar av jorden roterar till synen.

Modellen kompliceras av det faktum att överföringen av mobila torn vanligtvis strålar mot horisonten. Det betyder att vid varje given tidpunkt kommer torn som ses att sätta eller resa sig vid jordens horisont bidra mest till den uppmätta signalen.

Utomjordiska slutsatser?

En avancerad civilisation som gör många exakta mätningar av detta radioläckage över tid skulle förmodligen kunna dra slutsatsen att vår planet till största delen är täckt av vatten och är uppdelad i flera stora landmassor. Radioläckaget kommer vanligtvis från landmassorna snarare än vattnet.

De kanske också kan säga att medan det mesta av mobilradioläckaget är förknippat med landmassor, tenderar tornen (och förmodligen deras intelligenta användare) att vara belägna längs kusten.

De skulle också se att mobila tornnät är ganska rättvist fördelade över planeten. Det skiljer sig från det traditionella radioläckaget som tidigare erkänts som stora teknosignaturer – i synnerhet radar- och TV-sändare.

Våra simuleringar visar att betydande bidrag till jordens mobila läckagestrålning görs av utvecklingsregioner, som Afrika och Asien. Detta är ingen överraskning med tanke på betydelsen av mobila system i alla aspekter av samhället i utvecklingsländer.

Vi beräknade kraften som avges från jorden – vilket är cirka 4 gigawatt (GW) totalt vid sin topp (en GW skulle kunna driva cirka 750,000 XNUMX hem under en timme). Vi uppskattade transmissionen sett från tre olika stjärnor i vår galax—HD 95735, Barnards stjärna, och Alfa centauri.

Vi kom fram till att en främmande civilisation nära dessa platser skulle dock behöva mycket bättre teleskop än vad vi har för att upptäcka jordens mobilradioläckage. Men det skulle vara ganska troligt, med tanke på att de flesta tekniska civilisationer förväntas vara mycket mer avancerade än vi är.

Det finns också andra typer av utsläpp som de kunde se, såsom militära radarsystem och djupa rymdkommunikationsöverföringar till avlägsna rymdfarkoster, såsom Voyager-rymdsonderna. Även om dessa signaler skulle vara relativt sällsynta händelser för en observerande utomjording, har de fördelen av att vara extremt kraftfulla.

Radioteknosignaturer är förmodligen det avgörande kännetecknet för vår egen civilisations existens, åtminstone ur ett utomjordiskt perspektiv. Men en utomjordisk art skulle också hitta läckande strålning över det elektromagnetiska spektrumet (inklusive synligt ljus).

Om vi fortsätter att öka vår energiförbrukning i nuvarande takt, "spillvärme"—en oundviklig slutprodukt av energianvändning — kommer också att släppas ut i rymden. Där skulle det visa sig som ett anomalt överskott vid infraröda våglängder – ett tecken på en aktiv teknisk civilisation.

Andra techno-signaturer inklusive industriella föroreningar i jordens atmosfär skulle också märkas för utomjordingar utrustade med kraftfulla teleskop och spektralanalyssystem (som bryter ner ljus enligt våglängd). En avancerad utomjordisk civilisation kan utan tvekan ha en god gissning om vår speciella fas av industrialiseringen och vår energiförbrukning.

På jorden använder vi Kardashev skala för att uppskatta utvecklingen av främmande civilisationer baserat på deras energianvändning – på den skalan skulle vi framstå som en framväxande teknisk civilisation, ännu inte på den nedre delen av stegen.

Och även om en främmande art misslyckades med att upptäcka allt detta för tillfället, kan de bli bättre mycket snart. Vi planerar att utöka detta arbete till att omfatta traditionella radioteknosignaturer och andra nya källor för radioläckagestrålning, inklusive 5G-system, WiFi, digitala sändningar och rymdkommunikation.

Detta skulle också inkludera kokongen av radioutstrålning som snart kommer att omge jorden som tillväxten av enorma satellitkonstellationer såsom Starlink och OneWeb tillhandahåller globala wifi-täckning.

Vem vet, det kanske till och med är möjligt för utomjordingar att avkoda den komplexa moduleringen av våra mobila kommunikationssystem. I slutändan, eftersom jorden blir artificiellt ljusare på alla våglängder, kan chansen att de upptäcker oss innan vi upptäcker dem inte uteslutas.

Thans artikel är återpublicerad från Avlyssningen under en Creative Commons licens. Läs ursprungliga artikeln.

Bildkredit: Crescent Earth sedd från månen / NASA