如何利用外星人的衛星來尋找外星人？

　　來源：中科院物理所

　　如果外星人像我們一樣痴迷於發射衛星，那麼我們很有可能通過他們的衛星發現他們。

一群衛星圍繞一顆行星在一顆恆星前面行進。 這可能是未來幾個世紀地球所呈現的樣子。 或者今天的外星文明所呈現的樣子。

　　地球正在通過衛星進行擴張，每次發射火箭都會將地球的一小片質量帶入軌道。 如果這種附帶的地球工程繼續進行，它將重塑我們星球的輪廓，甚至能從遙遠的星際上被看到——地球光滑的球體上會呈現明顯的凸起。

　　西班牙迦納里亞斯研究所的天體物理學家Hector Socas-Navarro認為，如果我們會一直擴張我們的星球，那麼其他文明可能會對他們的星球做同樣的事情，產生一個我們用今天望遠鏡就可能觀察到的衛星環。他不久前在美國宇航局的休斯頓技術進程研討會上就此話題發表了演講。 長期以來，科學家們一直在猜測只有太陽大小的結構體才可能會暴露掌握高科技的外星人的存在。儘管在理論上很容易發現阻擋一顆遙遠恆星的巨型太陽能電池板，但是這種技術如何實現卻仍然存在於科幻小說中。 然而，Socas-Navarro提出的思想實驗表明，有了比之前更先進的望遠鏡，研究人員正在更加認真的對待探尋行星水平的結構變化。

　　Socas-Navarro意識到一個全球性項目更應該具有特定的，看得見的效果。想像一個類似地球的世界，但是技術卻領先地球好幾百年。在這個世界上，外星軍隊發射了GPS衛星用來幫助導航。外星人的NASA和外星人的谷歌也發射了無數的氣象衛星和測繪衛星，以提供整個星球的實時信號。這些衛星中有許多位於特定的地點，例如地球同步軌道和地球靜止軌道，它們與地球同步移動，以便它們可以一直監視同一地區。當衛星不停的填充那些特殊的軌道時，我們就會得到一個圍繞地球的稀薄圓柱體，當它在它的恆星和一個觀察者（比如，我們）之間經過時，會產生一個和沒有衛星的球體稍微不同的陰影。當那個陰影掃過地球時，利用行星狩獵衛星，如老當益壯的開普勒衛星和具有新功能的凌星系外行星巡天衛星（TESS），我們就可以看到外星恆星以特定的方式變暗。

　　Socas-Navarro在3月份的《天體物理學雜誌》The Astrophysical Journal上發表了初步模擬結果，展示了如果我們在距離大約10光年遠的地方觀看這樣一顆類似地球的行星，現代望遠鏡觀看到的亮度是如何變化的。 他總結說，像我們地球這樣稀薄的衛星環太稀疏了，從遙遠的行星上幾乎看不到，但是開普勒衛星可以發現一個比我們現有的衛星環密集大約10億倍的衛星環 ——這是一個激進的，但並非不可能的變化，因為如果按照現在發射率繼續增長，在200年內，我們地球的衛星密度就會增加10億倍。

　　很多人已經在研究這些恆星亮度的變化，尋找類似的東西：一顆帶有天然環的行星。 「這是一個棘手的過境，一個棘手的陰影，」東京大學的研究生Masataka Aizawa說，他在2017年找到了一個類似土星的行星。他同意密集衛星帶所引起的亮度變化看起來應該是獨一無二的。 天然衛星環像樹輪一樣圍繞行星的赤道展開，而行星同步軌道形成一個從北到南的「錫罐」形狀，而且位於這個軌道的衛星組成的「錫罐」非常薄（目前我們地球的「錫罐」只有450英尺厚，約為137米），這兩個不同的幾何形狀應該投下兩個不同的陰影。 但他仍然認為該論文的建議，他稱之為「科幻虛構」，是一個長期的目標。 「我看了開普勒數據中幾乎所有亮度變化的曲線，並沒有發現類似的證據，」他說。

　　Socas-Navarro指出，無論是否存在喜歡發射衛星的外星人，對行星自然衛星和行星環以及行星的人造衛星群不同的亮度變化模式進行更詳細的模擬可以給所有的太陽系外行星研究人員提供有用的研究數據。 「我們必須確保我們不會把像外星人這麼有趣的東西誤認為是自然衛星環或自然衛星，」他說。 「如果你仔細查看的話，它們的亮度變化模式還是有所不同的。」

　　雖然本次技術進程研討會側重演講而非討論，但Socas-Navarro的想法也引出了關於兩個物種之間首次接觸意味著什麼的比較徹底的結論。 幾十年來，我們的無線電接收器和望遠鏡已經將我們地球潛在的筆友限制在了只能用「不可思議的先進技術」來稱呼的「老大哥」文明中。這些外星人基本上都具有操縱恆星的技術，但是最近我們對於這些恆星級別的工程的搜尋結果卻不盡如人意。

　　隨著人類觀察能力的進步，我們能夠發現的文明類型在本質上與我們自己的文明類型越來越接近。 Socas-Navarro的衛星環是一個中等先進文明的標誌，可能只領先我們幾個世紀，而不是幾千年。 而且他並不是唯一一個按照這個思路思考的人。 其他人提出可以尋找給行星升溫或者降溫的軌道鏡（譯者註：圍繞行星運行的鏡子，用來反射太陽光），這是我們人類最近討論的一種可能解決我們自己氣候變化的方法。

　　任何關於外星文明的思想實驗都必須從我們所知道的唯一的文明開始，與20世紀60年代的技術專家相比，氣候變化使現代研究人員對技術如何破壞文明的穩定有了更細緻的理解。 「我們正面臨著以前沒有的全球性問題，比如全球變暖，」Socas-Navarro說，「所以有動力開始各種全球性的項目。」根據我們目前的經驗，想知道其他文明是否也面臨著類似的挑戰 ——並找到了技術解決方案——並不是一個毫不沾邊的問題。

　　在過去的七十年里，我們的各種科學儀器已經從能夠觀察到控制恆星的文明發展到了能觀察到僅控制自己星球的文明。 Socas-Navarro預測，在不久的將來，隨著天體生物學以及下一代望遠鏡的發展，我們將走向另一個轉折點。 「我們距離過渡並不遠，」他周四在休斯敦對由天文學家，考古學家和人類學家組成的跨學科觀眾說。 「在接下來的幾十年里，我們將會在星際距離找到和我們類似的文明，並且我們會和這些文明互為兄弟文明。」

　　由於小弟最容易發現老大哥，這一假設表明，具有相當大的技術差距的物種之間往往會發生接觸。 歷史上人類文明之間的這種接觸對小弟來說並不是很好，但是Socas-Navarro還是發現了一個樂觀的潛在原因。

　　基於人類在快速發展方面的經驗，研究人員推測，「可持續性過濾器」可能會阻止具有更多暴力傾向的物種達到技術成熟。因為這種物種可能會忽視他們的發展對環境造成的影響，繼而引發文明倒退，甚至導致其徹底滅絕。

　　我們目前為尋求與生態系統平衡的努力表明我們可能正在面對這樣一個過濾器。 到本世紀末，氣候變化有可能使地球大片土地無法居住，這種打擊會破壞經濟和技術發展。解決氣候問題，並為七十億到一百億人口提供舒適而可持續的生活方式，需要我們積極管理地球的氣候和資源。 如果我們成功解決了氣候變化問題，我們就能夠繼續發射衛星並繼續改變我們地球的外形，進而使地球可以被遙遠的文明觀察到。 按照同樣的邏輯，其他高度可見的文明也更有可能成為他們行星有效的管理者。

　　「他們將改變他們的星球，就像園丁將改變他的花園一樣，」Socas-Navarro說。

　　在這樣一個宇宙中，大多數第一次接觸的實例都是在成熟的園丁和那些不會管理自己花園的園丁之間發生的。 人們希望，這種接觸的可能結果將是成熟的園丁教授沒有經驗的園丁如何管理自己的花園，（而不是把對方的花園佔為己有）。

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