Отправить в Kindle
Reuters / Корбис
Фотография Плутона, сделанная космическим телескопом Хаббла
Связанные
Прежде чем Эд Тернер и Ави Леб расскажут вам о своих исследованиях, они хотят совершенно четко прояснить одну вещь: они не утверждают, что на Плутоне есть город. Но если бы он был, говорят они, мы могли бы его увидеть. И, как они предполагают в статье, которую они представили в журнал «Астробиология», на всякий случай стоит взглянуть.
Все это началось пару лет назад, когда Леб и Тернер, астрофизики из Гарварда и Принстона, соответственно, были на конференции в Абу-Даби. Организаторы отправили их на экскурсию по соседнему Дубаю, где гид похвастался, что его сверкающий ультрасовременный город был так ярко освещен ночью, что из космоса он затмил бы Лондон, Париж или Нью-Йорк. (Смотрите фотографии глубокого космоса с телескопа Хаббла.)
Это заставило пару задуматься: как далеко вы могли бы увидеть крупный город в другом мире, используя существующие телескопы? Вопрос просачивался некоторое время, пока Лоеб не упомянул об этом Фримену Дайсону, физику из Института перспективных исследований, известному тем, что он проводил больше времени, думая нестандартно, чем в нем. (В начале 1960-х годов Дайсон работал над идеей ракеты, приводимой в движение атомными бомбами, и предложил астрономам искать инопланетян, которые могли бы окружить свои звезды, чтобы улавливать солнечную энергию.) Дайсон, как и следовало ожидать, был заинтригован вопросом о внеземных городах. «Он посоветовал нам написать об этом», — говорит Леб.
Городом, который исследователи выбрали в качестве ориентира, был не Дубай, а Токио. «Я люблю Токио», — признается Тернер, но это не было причиной выбора. Вместо этого это связано с тем, что потеря АЭС «Фукусима» в результате землетрясения и цунами прошлой весной привела к серьезному отключению электроэнергии в Японии. В результате появилось много общедоступной информации о том, сколько электроэнергии Токио использует для каких целей, что позволило легко рассчитать его светоотдачу.
Неудивительно, что вы никак не могли увидеть городские огни на планете, вращающейся вокруг другой звезды. Даже если инопланетяне использовали намного больше света, чем мы, говорит Тернер, способность обнаруживать его на таких огромных расстояниях составляет «два или три поколения телескопов». Но ближе к дому вы можете увидеть проблеск. Токио, по расчетам Тернера и Леба, был бы виден на самом краю нашей Солнечной системы, в 30 раз дальше, чем Плутон, хотя для того, чтобы увидеть его, потребовалась бы длительная экспозиция на таком телескопе, как Хаббл. (См. Слегка измененные изображения Солнечной системы.)
Даже если бы вы заметили чтото, напоминающее город в космосе, вам все равно пришлось бы выяснить, был ли свет искусственным — другими словами, инопланетным или просто отражался от солнца. Один из способов сделать это — с помощью спектрографа, который разбивает свет на радугу цветов; искусственный свет создает радугу, отличную от той, которую создает солнечный свет. Опять же, однако, для этого требуется мощный телескоп.
Но Лоеб и Тернер поняли, что есть гораздо более простой способ сделать что-то. Как показал Исаак Ньютон, интенсивность света падает с точностью, обратной квадрату расстояния. Говоря простым языком, это означает, что если вы переместите источник света в два раза дальше, он станет в четыре раза ярче. Переместите его в три раза дальше, и он станет в девять раз ярче. Многие объекты в поясе Койпера кольце комет и других тел, окружающих Солнечную систему, находятся на высокоэллиптических орбитах, что означает, что они приближаются и удаляются по мере обращения вокруг Солнца. Токийский пояс Койпера становился бы ярче и тусклее с этим движением, и это происходило бы в соответствии с законом обратных квадратов Ньютона.
Самое замечательное, что закон применим только в том случае, если вы видите свет, создаваемый самим орбитальным объектом. Если все, что вы видите, — это отраженный солнечный свет, он будет намного тусклее, так как свет должен исходить от солнца, отражаться от объекта, а затем снова отражаться на Землю, что удваивает эффект Ньютона. Если бы объект удалялся от Земли вдвое дальше, его свет был бы не в четыре раза тусклее, а в 16.
Поэтому все, что вам нужно сделать, это некоторое время понаблюдать за Плутоном и его родственниками и посмотреть, какому правилу следует их свет. И хотя постоянное наблюдение за ними обычно отнимает много времени, к концу десятилетия появится новый инструмент, называемый Большим телескопом синоптической съемки. Его единственной задачей будет наблюдение за небом каждые несколько ночей с помощью самых мощных в мире детекторов света. Среди прочего, он будет отмечать все, что меняется, включая звезды, которые пульсируют, звезды, которые взрываются, потенциально опасные околоземные астероиды — и объекты пояса Койпера, которые движутся и, возможно, светлеют или тускнеют неожиданными способами. (Смотрите фотографии космического пространства.)
Один очевидный вопрос, который поднимает идея Леба и Тернера, заключается в следующем: зачем инопланетянам включать свет, если мы всегда видим обращенную к солнцу дневную сторону объектов пояса Койпера? Ответ: солнце настолько слабо светит на окраинах Солнечной системы, что любые существа, эволюционировавшие ближе, почувствовали бы необходимость значительно дополнять естественный свет, даже в полдень. И инопланетяне должны были бы эволюционировать ближе, потому что для возникновения жизни, насколько нам известно, требуется жидкая вода. Как только они появились и эволюционировали, гравитационное столкновение с более крупной планетой отбросило бы их на окраины.
О»Кей, дело в том, что крайне маловероятно, что какой-нибудь процветающий Манхэттен или Миннеаполис застрянут на ледяном шаре в глубинах Пояса Койпера. Но те же принципы отраженного света, которые позволили бы выявить существование такого города, также могут помочь ученым изучить размер, вращение и отражательную способность других миров. И, конечно, невероятность мегаполиса Койпера от миллиона до 1 — это не то же самое, что полностью исключить его. «Маловероятно, что в поясе Койпера есть города, но мы не должны притворяться, что знаем это наверняка», — говорит Тернер. «Если это не требует дополнительных ресурсов, мы определенно должны».
В этом Тернер повторяет слова Филипа Моррисона и Джузеппе Коккони, чья перспективная статья 1960 года в журнале Nature заложила интеллектуальную основу SETI, поиска внеземного разума. «Вероятность успеха трудно оценить», — писали они. «Но если мы никогда не будем искать, шансы на успех равны нулю».
http://content.time.com/time/health/article/0,8599,2098834,00.html
Загрузка...
