지구 도플 갱어 행성을 어떻게 감지 할 수 있습니까?

우리의 현재 기술 또는 가까운 미래에 가능한 기술 (최대 2025 년)을 통해 우리는 정확히 자신의 행성과 같은 행성을 어떻게 탐지 할 수 있으며, 얼마나 가까이 탐지 할 수 있을까요?

지금까지 지구와 같은 행성을 탐지하는 데 가장 효과적인 방법은 무엇이며, 지구의 대기, 궤도 특성 및 종과 관련하여 무엇을 밝힐 수 있습니까?

이 질문은 비슷한 기술을 가진 외계 문명이 우리를 얼마나 쉽게 찾을 수 있는지, 그리고 얼마나 쉽게 찾을 수 있는지에 대한 흥미로운 음식입니다.

문제의 목적을 위해 우리는 어느 곳에 나 존재할 수있는 동등한 기술 진보를 가진 문명이있는 행성이 있다고 가정 할 것입니다.

Avi Loeb와 Edwin Turner는 도시의 불빛을 찾아 다른 세계에서 우리와 비슷한 문명을 발견 할 가능성에 대한 논문을 작성했습니다.

그들의 제안 된 방법은 행성이 부모 별 앞에서 이동할 때 행성의 어두운면을 관찰 할 것을 제안합니다. 그들은이 방법이 미래의 망원경을 필요로한다고 말했다.

출처:

• City Lights, ET 문명을 밝힐 수 있음-하버드 스미스 소니 언 천문 물리학 센터

현재의 기술을 사용하여 ( 현재 이용 가능한 실험 및 망원경을 의미 함) 우리는 "지구와 같은"행성을 발견하지 못했으며 몇 광년의 거리에서 관찰하더라도 지구상의 생명체를 감지하지 못할 수 있습니다. . 그러므로 현재 "지구 도플러 갱어"에서 생명을 감지 할 가능성은 없습니다. 아래에서 자세히 설명합니다.

1. 지구와 같은 행성 은 아직 다른 별 주위에서 발견되지 않았습니다. 다시 말해, 태양 형 별에서 1au (또는 그것에 가까운)에서 비슷한 질량, 반지름 및 궤도를 가진 것은 없습니다. 현재의 기술로,은 단지 손이 닿지 않는 곳에. 따라서 지구와 같은 행성에서 생명체에 대한 직접적인 검색은 실제로 어디에서 시작해야하는지 알 수 없습니다. 지구 를 전혀 감지 할 수없는 경우 바이오 마커 (예 : 산소와 메탄과 같은 환원 가스와 함께 산소 또는 산업 문명의 클로로 플루오로 카본)를 찾기 위해 대기 성분을 볼 가능성은 절대 없습니다 . - Lin et al. 2014). 대기 조성이 (엄청하고 잠정적으로) 측정 된 유일한 외계 행성은 "뜨거운 목성"입니다. -부모 별과 매우 가까운 궤도를 도는 거대한 외계 행성.

2. "맹인"검색은 라디오 서명을 찾을 수 있으며 물론 SETI가 수행 한 작업입니다. 우리가 "지구"를 감지하는 것에 대해 이야기하고 있다면, 의도적 인 통신 시도에 대해 이야기하고 있지 않다고 가정해야하며, 따라서 문명에 의해 생성 된 임의의 라디오 "채터"와 우발적 인 신호를 감지해야합니다. SETI Phoenix 프로젝트는 다른 지능적인 삶의 무선 신호에 대한 가장 진보 된 검색이었습니다. 에서 인용 Cullers 등. (2000) : " 우리의 가장 강한 신호와 달리 일반적인 신호는 신호가 가장 가까운 별에서 비롯된 경우에도 대부분의 측량의 감지 임계 값 아래로 떨어집니다 ." Tarter (2001) 에서 인용 : "현재의 감도 수준에서, 표적 마이크로파 검색은 1 광년 (다른 별이없는) 거리에서 강한 TV 송신기의 등가 전력을 감지 할 수 있습니다 ... ".이 진술의 결론은 우리는 어떻게 이러한 신호가 더 천 광년에 걸쳐 관찰 할 수 또는 계산되었다. 레이더를 사용하여 태양계에서 실시 계측에 예를 들어, 특정 잘 정의 된 방향으로 발광에게 강한 기둥 신호를. 그러나 이러한 신호는 간단한,에 기둥입니다 매우 좁은 각도로 반복 될 가능성이 거의 없음 표적 검색을 수행하는 경우 적절한 시간에 올바른 방향으로 관찰하는 것은 매우 운이 좋을 것입니다.

따라서 현재의 방법과 망원경으로는 성공할 가능성이 거의 없다고 주장한다. 그러나 물론 기술 발전과 향후 10-20 년 내에 더 나은 기회가있을 수 있습니다.

직접 검색의 첫 번째 단계는 지구와 같은 행성을 찾는 것입니다. 첫 번째 주요 기회는 2017 년에 발사 된 TESS 우주선으로 가장 밝은 50 만 별 주위의 지구 크기 행성을 탐지 할 수 있습니다. 그러나 2 년의 임무는 지구 아날로그 탐지 능력을 제한 할 것입니다. 다른 지구를 찾는 가장 좋은 방법은 나중에 플라톤 (Plato) 출시와 함께 올 것입니다다시 6 년간의 임무로 가장 밝은 별을 연구합니다. 그러나이 행성들의 대기에 대한 연구를 수행하는 데 필요한 큰 도약이 있습니다. 직접 이미징 및 분광법은 아마도 공간을 이용한 널링 간섭계를 필요로 할 것입니다. 외계 대기를 통한 위상 영향 및 투과 분광법의 간접적 인 관찰은 큰 각도 분해능, 큰 정밀성 및 수집 영역을 요구하지 않습니다. 정상적인 별 주위의 지구 크기에 대한 분광법은 아마도 제임스 웹 우주 망원경 ( JWST -launch 2018)의 후계자 이거나, 향후 10 년 동안 E-ELT가 제공 할 수있는 것보다 더 많은 수집 지역이 필요할 것입니다. 예를 들어 Snellen (2013) E-ELT로 지구-아날로그의 바이오 마커 신호를 탐지하기 위해서는 80-400 개의 노출 시간 (즉, 80-400 년)의 시간이 걸린다고 주장한다!

$\sim 150$

"아마도". 우리가 우연히 보낸 텔레비전이나 라디오 신호가 문명에 대해 알 수없는 배경 방사선 레벨 이상으로 감지 될 수있는 거리에 너무 가까이 있지 않은 경우.
과학적 관심이 특별히 전송 된 통신을 스누핑하지 않는 한 신호는 매우 약하고 과학적으로 흥미로운 밴드 (심지어 당연히 인공 지능 신호를 방해하는 자연 신호를 포착하지 않기 때문에 텔레비전에서 원하지 않기 때문에)가 아닙니다. 잠재적 인 외계인에 의해 (SETI는 마음에 들었고, 즐거운 취미이며 라디오 망원경과 관련이있는 것은 더 흥미있는 것이 없습니다.)

지구 크기의 행성에 관해서는, 우리는 아직 별의 거주 지역에서 바위 같은 행성을 찾을 수 없었습니다. 외계 행성을 탐지하는 데 사용되는 메커니즘은 단순히 민감하지 않습니다.

하나의 옵션을 남겨 둡니다. Voyager 1과 동등한 기능이 태양계에 들어가서 실제로 태양계를 찾아서 인식하고 복구 방법을 찾습니다. 그러나 이들이 우리 기술 수준에 있다면 수천 년이 걸릴 것입니다.

"우리처럼 정확히"같은 문명을 가진 행성이 있다면, 그것이 감지 할 수있을 정도로 가까이있을 가능성은 극히 멀리 있습니다. 0이 아니라 양자 역학에 의해 벽을 침입하는 것만 큼 낮습니다.