Wissenschaftler erklären, warum wir keine Technosignaturen von Solarpaneelen erkennen können

Eine der obersten Prioritäten der NASA ist es, das Potenzial für Leben anderswo im Universum zu verstehen. Die NASA hat keine glaubwürdigen Beweise für außerirdisches Leben gefunden, erforscht jedoch das Sonnensystem und darüber hinaus, um uns bei der Beantwortung grundlegender Fragen zu helfen, einschließlich der Frage, ob wir allein im Universum sind.

Für diejenigen, die das Potenzial für Leben außerhalb der Erde untersuchen, ist eine der seit langem gestellten Fragen, wie wahrscheinlich mikrobielles Leben im Vergleich zu komplexem Leben oder einer Zivilisation ist, die so weit fortgeschritten ist, dass wir die Zeichen, sogenannte Technosignaturen, von zu Hause aus erkennen können. Das Studium der Antworten auf diese Art von Fragen kann als Leitfaden für Vorschläge für neue Teleskope oder Missionen dienen, um die wahrscheinlichsten Orte und Wege für die Suche nach Leben hervorzuheben.

Ein aktueller Artikel, der am 24. Mai in der veröffentlicht wurde Astrophysik-Journal Die Hypothese lautet, dass fortgeschrittene außerirdische Zivilisationen, falls sie existieren, von unserem Standpunkt aus mit Teleskopen schwer zu entdecken sein könnten, insbesondere weil ihr Energiebedarf relativ gering sein könnte. Wenn ihre Kultur, Technologie und Bevölkerungsgröße keine großen Energiemengen erfordern würden, wären sie nicht gezwungen, riesige Strukturen zur Sternenergiegewinnung zu bauen, die von aktuellen oder geplanten Teleskopen entdeckt werden könnten. Basierend auf unserer eigenen Erfahrung auf der Erde könnte es sich bei solchen Strukturen um Anordnungen von Sonnenkollektoren handeln, die einen erheblichen Teil der Oberfläche ihres Planeten bedecken würden, oder um umlaufende Megastrukturen, um den größten Teil der Energie ihres Muttersterns einzufangen, den wir beide von unserem Stern aus erkennen könnten Eigenes Sonnensystem.

„Wir haben herausgefunden, dass wir, selbst wenn sich unsere derzeitige Bevölkerung von etwa 8 Milliarden Menschen bei einem hohen Lebensstandard bei 30 Milliarden stabilisiert und wir ausschließlich Solarenergie zur Stromerzeugung nutzen, immer noch deutlich weniger Energie verbrauchen, als das gesamte Sonnenlicht, das uns beleuchtet, liefert.“ Planet“, sagte Ravi Kopparapu vom Goddard Space Flight Center der NASA in Greenbelt, Maryland, Hauptautor der Studie.

Die Studie hat Auswirkungen auf das vom Physiker Enrico Fermi postulierte Fermi-Paradoxon, das fragt: Da unsere Galaxie uralt und riesig ist und interstellare Reisen schwierig, aber möglich sind, warum ist dann keine außerirdische Zivilisation entstanden? Galaxie inzwischen?

„Das bedeutet, dass Zivilisationen sich nicht gezwungen fühlen, sich über die Galaxie auszudehnen, weil sie selbst dann ein nachhaltiges Bevölkerungs- und Energieverbrauchsniveau erreichen können, wenn sie sich für einen sehr hohen Lebensstandard entscheiden“, sagte Kopparapu. „Sie können sich innerhalb ihres eigenen Sternensystems oder sogar innerhalb benachbarter Sternensysteme ausdehnen, aber eine galaxienübergreifende Zivilisation existiert möglicherweise nicht. »

Darüber hinaus können wir aufgrund unseres eigenen technologischen Fachwissens möglicherweise noch nicht vorhersagen, was fortgeschrittenere Zivilisationen tun könnten.

„Groß angelegte stellare Energiegewinnungsstrukturen könnten sich angesichts des technologischen Fortschritts als überholt erweisen“, fügt Vincent Kofman, Co-Autor der Studie bei NASA Goddard und der American University in Washington, D.C. hinzu. „Eine Gesellschaft, die in der Lage ist, riesige Strukturen im Weltraum zu errichten, hätte sicherlich Zugang zur Kernfusion oder anderen effizienten Methoden der Energieerzeugung im Weltraum. »

Die Forscher verwendeten Computermodelle und NASA-Satellitendaten, um einen erdähnlichen Planeten mit unterschiedlicher Abdeckung durch Silizium-Solarmodule zu simulieren. Anschließend modellierte das Team ein fortschrittliches Teleskop wie das Habitable Worlds Observatory-Projekt der NASA, um zu sehen, ob es Sonnenkollektoren auf dem Planeten in einer Entfernung von etwa 30 Lichtjahren entdecken könnte, was in einer Galaxie, die sich über 100.000 Lichtjahre erstreckt, relativ nah ist. Sie fanden heraus, dass mit diesem Teleskoptyp mehrere hundert Beobachtungsstunden erforderlich wären, um die Signaturen von Sonnenkollektoren zu erkennen, die etwa 23 % der Erdoberfläche eines erdähnlichen Exoplaneten bedecken. Allerdings beträgt der Bedarf für 30 Milliarden Menschen mit hohem Lebensstandard nur etwa 8,9 % der Solarpanel-Abdeckung.

Außerirdische Zivilisationen mit fortschrittlichen Technologien könnten durch ihre Technosignaturen entdeckt werden, beobachtende Manifestationen außerirdischer Technologien, die durch astronomische Forschung entdeckt oder abgeleitet werden könnten. Seit Jahrzehnten suchen Wissenschaftler mit Radioteleskopen nach möglichen außerirdischen Funkübertragungen. In jüngerer Zeit haben Astronomen vorgeschlagen, ein Teleskop wie das Habitable Worlds Observatory zu verwenden, um nach anderen Arten von Technosignaturen zu suchen, wie etwa chemischen „Fingerabdrücken“ in der Atmosphäre von Exoplaneten oder spezifischen Merkmalen im von einem Exoplaneten reflektierten Licht, die auf die Anwesenheit riesiger Planeten hinweisen könnten Silizium-Solarmodule.

Die neue Studie geht davon aus, dass Außerirdische Sonnenkollektoren aus Silizium bauen würden, da Silizium im Vergleich zu anderen in der Solarenergie verwendeten Elementen wie Germanium, Gallium oder Arsen relativ häufig vorkommt. Darüber hinaus wandelt Silizium das von sonnenähnlichen Sternen emittierte Licht effizient in Elektrizität um und es ist kostengünstig, es zu extrahieren und in Solarzellen umzuwandeln.

Forscher gehen außerdem davon aus, dass eine hypothetische außerirdische Zivilisation ausschließlich auf Sonnenenergie angewiesen wäre. Wenn jedoch andere Energiequellen wie die Kernfusion genutzt würden, würde dies die Technosignatur von Silizium verringern und die Entdeckung der Zivilisation noch schwieriger machen. Die Studie geht weiterhin davon aus, dass sich die Bevölkerung der Zivilisation irgendwann stabilisieren wird. Wenn dies aus irgendeinem Grund nicht geschieht, wird es möglicherweise dazu gedrängt, sich noch weiter in den Weltraum auszudehnen. Schließlich ist es unmöglich zu wissen, ob eine fortgeschrittene Zivilisation etwas nutzen könnte, das wir uns noch nicht vorgestellt haben und das immense Mengen an Energie erfordert.