Парадокс Ферми 2.0: ученые объяснили, почему мы не видим солнечные мегаструктуры инопланетян

В необъятных просторах космоса, среди мириадов звезд и планет, человечество упорно ищет следы внеземного разума. Мы отправляем радиосигналы в надежде на ответ, анализируем состав атмосферы далеких миров, ищем биосигнатуры — признаки жизни. Но что, если помимо следов самой жизни, стоит искать следы деятельности разумных существ, так называемые техносигнатуры? Одним из таких «маяков» для инопланетных цивилизаций, как предположили ученые, могут стать масштабные поля солнечных батарей, покрывающие значительную часть поверхности планеты.

Эта идея, впервые высказанная астрофизиками Ави Лоебом и Манасви Лингамом еще в 2017 году, основывается на особенностях кремниевых фотоэлементов, широко используемых в солнечных панелях. Кремний обладает специфической отражательной способностью, которая создает заметную «ступеньку» в спектре отраженного света в ультрафиолетовом и видимом диапазоне.

Этот эффект чем-то напоминает красный край растительности на Земле, который возникает из-за различий в отражении света хлорофиллом и структурой листьев. Лоеб и Лингам предположили, что такая искусственная «ступенька», созданная солнечными панелями, может быть заметна при наблюдении экзопланет и служить признаком развитой технологической цивилизации.

Однако, как часто бывает в науке, новые исследования корректируют, а порой и опровергают предыдущие гипотезы. Недавно в авторитетном журнале The Astrophysical Journal была опубликована работа, авторы которой провели тщательный анализ возможности обнаружения «солнечной» техносигнатуры. Используя данные спектрографа MODIS и программу Planetary Spectrum Generator, которая моделирует отраженный свет экзопланет, ученые пришли к довольно пессимистичным выводам.

Во-первых, оказалось, что современные солнечные панели значительно эффективнее, чем предполагалось ранее. Благодаря использованию антиотражающих покрытий они поглощают больше света и, следовательно, для обеспечения тех же энергетических потребностей требуется меньшая площадь, покрытая фотоэлементами. Это, в свою очередь, существенно снижает интенсивность потенциальной техносигнатуры.

Во-вторых, даже если покрыть солнечными панелями значительную часть поверхности планеты (например, 23% суши, что примерно соответствует площади Африки), сигнал будет очень слабым. Чтобы его обнаружить, потребуется проводить наблюдения с помощью мощного космического телескопа класса LUVOIR-B (с диаметром зеркала 8 метров) в течение сотен часов.

В-третьих, на обнаруживаемость сигнала существенно влияют различные факторы, такие как ориентация планеты относительно наблюдателя и наличие облачности.

Полученные результаты заставляют задуматься не только о возможности обнаружения солнечных панелей на экзопланетах, но и о самой необходимости их масштабного использования. Расчеты, проведенные авторами исследования, показывают, что даже при значительном росте населения Земли (до 30 миллиардов человек) и высоком уровне потребления энергии, человечество сможет удовлетворить свои энергетические потребности, покрыв солнечными панелями всего лишь 3% поверхности планеты. Это, конечно, при условии, что не произойдет кардинальных технологических прорывов в области энергетики, например, не будет освоена управляемая термоядерная реакция.

Такие выводы заставляют по-новому взглянуть на знаменитый парадокс Ферми: «Если во Вселенной так много звезд и планет, где же все?». Возможно, развитые цивилизации просто не нуждаются в бесконтрольной экспансии и колонизации космоса, а могут обеспечить себя энергией и ресурсами в пределах своей планеты, не прибегая к строительству гигантских структур типа сфер Дайсона.

Конечно, поиск техносигнатур — это лишь один из многих путей в поисках внеземного разума. Несмотря на пессимистичные результаты последнего моделирования, идея использования солнечных панелей в качестве «маяка» для инопланетных цивилизаций по-прежнему остается интригующей. Возможно, в будущем, с появлением более совершенных телескопов и методов анализа данных, нам удастся обнаружить эти следы технологической активности в далеких мирах.