В интервью для канала Event Horizon астробиолог Джейкоб Хакк-Мисра и ведущий Джон Майкл Годье обсуждают новые стратегии поиска внеземного разума, выходящие за рамки привычных радиосигналов. Основное внимание уделяется техносигнатурам — химическим следам промышленной деятельности, таким как удобрения и фреоны, которые могут свидетельствовать о существовании развитых цивилизаций в других звездных системах.
🌾 Сельское хозяйство как «вечная» техносигнатура 3:13
Традиционно поиск внеземных цивилизаций (SETI) фокусировался на кратковременных событиях, таких как радиовсплески. Однако Джейкоб Хакк-Мисра предлагает искать процессы, которые могут длиться миллионы лет. По его мнению, сельское хозяйство является идеальным кандидатом, так как оно представляет собой управление азотным циклом планеты в масштабах всей ее истории.
Ключевые этапы развития земного азотного цикла:
- Использование навоза: раннее внесение органики микроорганизмами для обогащения почвы.
- Севооборот: высадка бобовых для естественной фиксации азота.
- Процесс Габера — Боша: промышленный синтез аммиака ($NH_3$) из азота воздуха (составляющего около 70% атмосферы Земли) и водорода при высоких температурах.
Именно промышленная фиксация азота позволила населению Земли вырасти до миллиардов человек. Хакк-Мисра поясняет, что этот процесс крайне неэффективен: значительная часть аммиака улетучивается, а часть превращается в закись азота ($N_2O$). Оба газа являются загрязнителями и быстро разрушаются под воздействием солнечного света, поэтому их постоянное присутствие в атмосфере в больших количествах прямо указывает на активную технологическую деятельность.
[Image of the nitrogen cycle]
🔭 Возможности James Webb Space Telescope и будущих обсерваторий 13:14
Обнаружение аммиака и закиси азота в атмосферах экзопланет — сложная задача, требующая наблюдений в инфракрасном спектре. По словам гостя, James Webb Space Telescope (JWST) обладает некоторыми возможностями в среднем инфракрасном диапазоне, однако он не является идеальным инструментом для этой цели.
Текущие ограничения и перспективы:
- JWST: может исследовать лишь ограниченное количество целей (например, систему TRAPPIST-1), и вероятность обнаружения слабых техносигнатур оценивается как не самая высокая.
- Следующее поколение: надежды ученых связаны с проектами вроде LUVOIR или HabWorld Explorer, которые смогут охарактеризовать десятки потенциально обитаемых миров.
- «Миры-обслуживания»: концепция коллеги Хакка-Мисры, Манасви Лингама, описывающая планеты, полностью выделенные под промышленность или сельское хозяйство для нужд цивилизации, живущей в другом месте.
❄️ Фреоны и терраформирование: искусственные маркеры 15:47
Хлорфторуглероды (CFC) или фреоны представляют собой еще один тип техносигнатуры. Хакк-Мисра напоминает, что это исключительно промышленные газы с длительным временем жизни в атмосфере — от десятков до сотен лет. На Земле они были запрещены Монреальским протоколом из-за разрушения озонового слоя, но на других планетах их присутствие может быть намеренным.
Джон Майкл Годье выдвигает гипотезу о «комбинированной техносигнатуре»: если в системе обнаружена обитаемая планета земного типа, а рядом — планета размером с Марс с неестественно плотной атмосферой, насыщенной фреонами, это может быть прямым доказательством терраформирования. Фреоны являются эффективными парниковыми газами, способными разогреть холодный мир для будущей колонизации.
🚀 Парадокс Ферми и пределы роста 19:31
Обсуждение неизбежно касается парадокса Ферми: если межзвездная экспансия возможна, то где все? Хакк-Мисра считает, что ответ кроется в отказе от экспоненциального роста в пользу устойчивого развития.
Аргументы в пользу неэкспоненциального расширения:
- Предел несущей способности: цивилизация, потребляющая ресурсы быстрее, чем они восстанавливаются, неизбежно коллапсирует.
- Скрытность: устойчивые цивилизации могут иметь очень маленький «след», который трудно заметить с огромных расстояний.
- Сложность путешествий: возможно, межзвездные перелеты настолько дороги и трудны, что цивилизации предпочитают оставаться в своих родных системах.
Для обнаружения цивилизации по «сельскохозяйственной» техносигнатуре ее энергопотребление должно соответствовать населению в 30–100 миллиардов человек (в эквиваленте земных ресурсов). Хакк-Мисра отмечает, что это пугающие цифры для Земли, но вполне достижимые для цивилизации, решившей проблемы устойчивости.
🏔️ Марс как Эверест: почему люди не покинут Землю 24:28
Ведущий и гость выражают сомнение в возможности массового переселения человечества на другие планеты. Годье сравнивает Марс с Эверестом или Антарктидой. Люди поднимаются на вершину, потому что она есть, но никто не строит там дома. В Антарктиде можно дышать, но даже там живут лишь небольшие группы ученых; на Марсе условия гораздо суровее.
Хакк-Мисра, готовящий книгу о поселении на Марсе, остается агностиком в вопросе долгосрочных городов. Он признается: «Земля — моя любимая планета, я хочу остаться здесь». По мнению собеседников, Марс, скорее всего, останется местом для науки и элитного туризма, а не «запасным аэродромом» для миллиардов.
🤖 Постбиологические цивилизации и «некросигнатуры» 29:56
Существует вероятность, что биологическая жизнь — лишь короткий этап перед переходом к машинам. Сет Шостак и другие исследователи SETI предполагают, что большинство развитых цивилизаций в космосе могут быть роботами.
В таком сценарии возникают новые вопросы:
- Мотивация машин: будет ли искусственный разум заинтересован в колонизации или он предпочтет существовать внутри собственных вычислительных систем?
- Некросигнатуры: если цивилизация погибла, уничтожив себя фреонами или истощив ресурсы, сможем ли мы это понять? Хакк-Мисра отмечает, что дистанционно отличить «умирающую» цивилизацию от «непонятной» крайне сложно.
- Космический мусор: еще одним следом может стать инопланетная горная добыча на астероидах. Обнаружение астероида, лишенного никеля или иридия, могло бы стать вечным памятником деятельности пришельцев.
В завершение Хакк-Мисра подчеркивает, что отсутствие сигналов сейчас не означает отсутствие жизни. Возможно, мы просто не там смотрим или не понимаем физику коммуникаций будущего. Главное — продолжать поиск, так как любой результат даст ответ на вопрос о месте человека во Вселенной.
