如果外星人也發射衛星？

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假如外星人也會發射衛星來監測人類的一舉一動？

Credit: Caro Waro

使用當今的儀器可以探測到與人類的技術相當的外星文明。一項新的研究表明，如果一個外星世界周圍的同步衛星足夠密集的話，它們就可以被已經用於尋找未知行星的望遠鏡觀測到。

根據這項研究，如果先進的外星文明將足夠多的衛星發射到他們自己的同步軌道上，這些衛星就能形成一個從地球上可見的密集的環狀結構。

鏈接【13 ways to hunt intelligent aliens】

https://www.space.com/20155-hunting-intelligent-aliens-extreme-seti.html

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「這是一個很小的機會，但關鍵是它是免費的」研究的主要作者，加那利群島天體物理研究所的Hector Socas-Navarro表示。Socas-Navarro模擬了圍繞系外行星的同步衛星帶的存在，以確定它們能否被美國宇航局的開普勒太空望遠鏡和該機構最近發射的凌星外行星觀測衛星(TESS)等儀器探測到。他發現，衛星帶要被發現是有條件的，它需要佔據探測器的0.01%的視場，無論這條衛星帶是由許多小型衛星或一些大型的城市大小的物體所組成。「我們只需在數據中尋找正確的信號，」他說。Socas-Navarro根據著名科幻作家Arthur C. Clarke的名字，給這個結構起名為Clarke exobelt (CEB)。

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開普勒和TESS都用「凌星法」來探測行星。望遠鏡在一段時間內觀察一個恆星。

如果一個行星的軌道合適，且時機正好，那麼從望遠鏡的視角看去，行星就會在它的主恆星前面經過，此時它的亮度會有微弱地下降，這一點有可能會被望遠鏡觀測到。

除了作為一名天體物理學家，Socas-Navarro還主持一個廣播節目和播客。他說，那項工作幫助他想出了Clarke exobelt這個主意。一天，一個聽眾問到關於太陽靜止衛星的問題。「當我通過計算來回答這個問題的時候，我腦海中浮現出一顆衛星在太陽圓盤上移動的圖像。」Socas-Navarro說：「這讓我不禁要問自己，圍繞遙遠的系外行星運行的衛星，是否可以在其凌星的過程中被觀測到。」

足夠多的物質圍繞一顆系外行星運行時會導致光線亮度輕微變暗，科學家們已經利用這種方法發現了系外行星周圍的環帶。

太陽系外行星J1407b周圍環帶系統藝術概念圖。

Credit: Ron Miller

插圖：從半人馬凱龍星表面看到的環帶。

Credit: European Southern Observatory

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「

Socaso - navarro說，假想的外星衛星信號會有一個類似於環帶的信號，這兩者都是由一群繞著行星旋轉的物體組成的。信號還將揭示在軌物體的高度，這可以為探明這些物體是自然形成的還是外星人造的提供了一個重要線索。

一個環帶系統可以在行星表面任何距離之外的地方形成。但如果這些物體在靜止軌道(地球上是35,700公里)上運行，它們「十有八九是人造的」，Socas-Navarro說，比如類似地，一個巨大的太空城市或太空站可能看起來像外星月亮。Socas-Navarro再次強調，高度是關鍵。如果物體在一定高度盤旋，它很可能是人造的。他說:「它們是由許多小的物體組成還是由一些大的物體組成無關緊要，只要它們分散在軌道上，它們就會產生相同的特徵。」他還發現，距地球100光年以內的暗淡的紅矮星周圍是發現這樣一個衛星帶的理想地帶。

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幾十年來，天文學家一直在尋找探測外星人蹤跡的方法。其中大量都集中在尋找比技術我們更先進的文明。

Socas-Navarro說，這種方法的問題在於，很難確定比人類更先進的物種的發展路徑。

例如，在20世紀60年代，研究人員提出，一個先進的文明可能會利用Dyson sphere和其他巨型結構從母恆星那裡獲取能量。但Socas-Navarro指出說，如果一個文明成功地改良了核聚變的過程，它可能永遠無需建造這樣的結構。

對於痴迷於科幻小說的人來說，Dyson sphere可能是聖杯。半個多世紀前，由物理學家弗里曼·戴森(Freeman Dyson)提出。一個先進的、能源缺乏的文明可能會從所給予他們生命的恆星中獲得儘可能多的能量，以此促使他們建立一個巨大的結構，將其完全包圍，並收集所有的能量。

Credit: Vedexent via Wikimedia Commons

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Socas-Navarro說，尋找技術上類似於我們的文明更有意義，因為我們知道目前至少已經有一組人踏上了這條道路。科學家尋找類似於我們無意中(有時故意)發送到太空的無線電信號。「研究極端先進文明可能存在的特徵需要大量猜測。」Socas-Navarro說,「CEB的優勢在於，它是一種我們已經了解的真實的技術。」

Socaso - Navarro說，我們目前的望遠鏡可以探測到比我們先進一點的外星文明的衛星。

Socas-Navarro確定，環繞地球的人造衛星至少有1738個，其中約三分之一是在地球靜止軌道上。假設每一顆衛星的大小約為3英尺(1米)，他估計地球將需要大約10億倍數量的地球同步衛星，才能被像開普勒或TESS這樣的儀器發現。根據過去15年衛星發射的數量，他估計地球可以在約2200年形成一個潛在的可被觀測的地球同步帶。

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當然,更大的物體可以使一個文明的CEB更容易被探測到。Socas-Navarro指出了另一個Clarke idea(一個太空升降機)，它可以快速地將人們從行星表面移動到靜止軌道。太空升降機和衛星的結合可以使足夠強的光信號被監測到。

「開普勒」和TESS都有能力進行這樣的搜索，Socas-Navarro補充道。「如果我們非常幸運，且在開普勒視場附近的一顆恆星碰巧擁有一顆密集的CEB行星，那麼開普勒望遠鏡肯定會看到它，」Socas-Navarro說。

他提議重新分析開普勒在其主要任務期間和K2（開普勒自2014年以來執行的額外的任務）發現的2600多顆被證實的行星，目的是觀察它們是否含有外星衛星的微弱信號。