Поиск признаков жизни издалека

Если бы я попытался колонизировать планету с существовавшей ранее жизнью , как бы мне удалось точно определить планету-кандидат с комфортной земной орбиты? Меня интересуют звезды где-то в пределах 40 световых лет от Земли и с относительно реалистичными технологиями (без сверхсветовых двигателей или машин времени).

Я знаком с технологией спектрографии, но она кажется довольно ненадежной с точки зрения запуска миссии стоимостью в несколько триллионов долларов. Это говорит о том, что довольно много газов, связанных с жизнью на Земле, могут не указывать на жизнь на экзопланетах — так как же мы можем быть достаточно уверены в жизни, чтобы отправить тысячи колонистов на далекую звезду?

  • Действительно большие телескопы?
  • Спектография?

В отличие от этого вопроса , я спрашиваю о гораздо большем масштабе, а не пытаюсь понять троп.

Если вы ищете примеры из реального мира или даже теории, я не думаю, что вы найдете много. Даже в научной фантастике я не могу вспомнить ни одного случая, когда жизнь могла бы быть обнаружена на расстоянии световых лет. Я думаю, вам лучше помахать руками какое-нибудь чудо-устройство, которое может это сделать, но не объяснить точно, как оно работает.
Примечание: настоящая причина, по которой вы отправляете колонистов к далекой звезде, не в том, что «мы нашли интересные газы». Обычно это что-то достаточно экстремальное, чтобы в первую очередь оправдать многотриллионные экспедиции, например, «наша планета умирает».
Связанный: Как далеко должны быть инопланетные цивилизации, чтобы мы их не заметили? Вы можете взять ответ на этот вопрос и вернуться к одному аспекту ответа на свой вопрос.
Короткий ответ заключается в том, что не существует удаленного способа окончательно обнаружить жизнь — методы спектроскопии, которые у нас уже есть, — лучшее, что мы придумали. Конечно, если жизнь, которую мы пытаемся наблюдать, достаточно развита, они могли бы значительно облегчить их обнаружение, создав что-то искусственное и поддающееся обнаружению.
Какую жизнь вы хотите? Вы согласны с цианобактериями, или это должны быть растения, рыбы и т. д.? Последнему понадобится зонд, обнаружение неизвестных форм жизни из газовых примесей в атмосфере — это много догадок.

Ответы (4)

Определить, из каких газов состоит атмосфера, можно, если использовать для их исследования так называемый транзитный метод. Этот метод до сих пор является наиболее успешным в поиске экзопланет. И вот как это работает:

Вы просто измеряете яркость звезды. Если планета вращается вокруг звезды, иногда она может оказаться точно между звездой и Землей. В этом случае он немного затемняет звезду, но этого достаточно, чтобы обнаружить планету.

Небольшая часть звезды затемнена не самой планетой, а ее атмосферой. Если у вас есть очень сложный телескоп, вы можете обнаружить это. Вы должны просто использовать спектроскопию и произвести некоторые математические расчеты, чтобы рассчитать, что вы можете там найти.

Хотя многие газы могут образовываться в результате геологической деятельности, известно, что некоторые из них производятся только живыми организмами. Если вы найдете хотя бы малейший намек на один из них, знайте, что он жив.

Примечание: до сих пор (октябрь 2016 г.) это не было успешно сделано с экзопланетами, но некоторые телескопы строятся именно для этого. Вполне возможно, что между 2020 и 2030 годами мы получим первые признаки жизни.

Итак, вы знаете, какие газы присутствуют, но как это поможет вам в обнаружении живых? CO2, метан и другие газы, обычно связанные с жизнью, также могут встречаться в природе, поэтому однозначного ответа нет.
Это настоящий ответ. См. «Обнюхивание инопланетных атмосфер: спектрофотометрия экзопланет» и «Экзопланеты: под микроскопом и через широкоугольную линзу», где она предсказывает, когда такие измерения будут впервые опубликованы.
@lurch добро пожаловать в миростроительство! Возможно, вы захотите просмотреть мои рекомендации и отредактировать определенные детали в своем посте. По сути, это ответ, который я бы написал. ☺
На самом деле, только потому, что планета вращается вокруг звезды, это не гарантирует, что планета когда-либо окажется в нижнем соединении со звездой, если смотреть с Земли, потому что эклиптика далекой Солнечной системы может быть видна под углом. Для простейшей визуализации представьте галактику в виде торта, в котором каждая звездная система расположена в один слой. Если кто-то в одной звездной системе затем посмотрит на другую звездную систему, соединения будут происходить только в пределах одного и того же слоя. Теперь добавим к этому, что не все ровно и не аккуратно слоисто.
Тем не менее, проголосуйте за хорошо написанный ответ, который дает хорошее предложение о том, как сделать то, о чем просит ОП. Надеюсь, ты останешься рядом.
@ventsyv Я полагаю, это в какой-то степени зависит от того, насколько абсолютным должен быть ответ ОП. Мы даже не можем точно определить, что представляет собой жизнь здесь, на Земле, поэтому предстоит пройти долгий путь, прежде чем мы сможем установить строгие критерии для обнаружения жизни на других планетах. Однако мы можем работать с тем, что у нас есть, и получить, возможно, достаточно хорошие приближения к ответу на вопрос, есть ли на планете жизнь, и спектроскопия может быть значительной частью этого.
Метод затенения убивает 95% всех возможных систем. Вы должны пойти с коронографом, иначе вы можете ничего не найти в диапазоне 40 LJ, как указано в ОП. Тем не менее, это не научная фантастика. НАСА уже сделало снимки планет с помощью этой довольно грубой системы на Хаббле.

Вы отправляете зонд.

Либо сверхбыстрый пролетный зонд, который просто отправляет данные датчиков и изображения обратно на Землю, либо вы отправляете более медленный, но более интеллектуальный комбинированный орбитальный аппарат и посадочный модуль.

См. Марс для получения дополнительной информации.

Я также собирался предложить зонд, но похоже, что вы искали что-то в области дистанционного зондирования. Хотя, если что-то стоит путешествия в несколько триллионов долларов, я уверен, что у них можно сэкономить деньги, чтобы отправить зонд, который затем мог бы использовать методы, обсуждаемые в вопросе, на который вы ссылались.
@ Cradle2theGabe А, я предполагал, что пока наблюдатель остается на расстоянии, любое оборудование может быть размещено поблизости.
Извините, я хотел направить комментарий автору вопроса. Мне нравится ваша идея, и я нахожу ее очень практичной.

Если температура, уровень радиации и вода в норме, и вы обнаружите высокий уровень кислорода, то можно с уверенностью предположить существование какой-то жизни.

Кислород может присутствовать без жизни, но не более 10%, и не на планете со средней температурой 25°C, водой и не радиационным адом из-за нестабильной материнской звезды.

Не волнуйтесь: возможно, единственное, что вы найдете, — это камни, покрытые тонким слизистым покровом инопланетных цианобактерий. ;-)

Есть готовый план космического коронографа, который мог бы легко снимать нужные спектры. НАСА (пока) не понравился этот план, потому что он требует дополнительного спутника, который летит на расстоянии километров от телескопа в направлении цели. Так что ест много топлива и не работает очень долго. ;-)

Немного больше научной фантастики? Погуглите "exo earth imager".

Вам нужно несколько зондов.

Спектрография дает лишь немного информации об элементах в атмосфере, но для выживания важны другие меры:

  • излучение звезды (имеет ли планета магнитное поле),
  • стабильность климата (может быть, мы и выживем, но к этому надо быть готовым),
  • стабильность планетной системы (я имею в виду: если планетная система новая или нестабильная, вероятно частые метеориты, которые могут нанести ущерб климату и колонии.
  • ресурсы на коре планеты (чтобы иметь правильные инструменты для поддержания колонии).
Я не вижу этих проблем: магнитное поле не имеет значения, если атмосфера достаточно плотная. Марс -> проблема, Земля -> отлично, за тысячи лет отсутствия магнитного поля во время многих инверсий полюсов в предыстории Земли не произошло никакого массового выгорания. Ресурсы? Если повезет, планета может быть покрыта одним глубоким океаном. В противном случае алюминий и железо, безусловно, будут в изобилии, и остальная часть PSE также будет там. Стабильность? Если мы сможем увидеть одну планету, мы также сможем обнаружить всю систему. Если он есть и не выглядит очень сумасшедшим, он стабилен.
Поиск признаков жизни издалека
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v