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如何不被外星人发现?

来源:未解之谜网时间:2017-09-04 20:37:28编辑:最记录: 手机版

我们对宇宙探索重要课题之一是寻找外星生命,如果真的有外星生命,他们又何尝不是在寻找我们呢?本文讲述的是用一些手段来隐藏自己,不被发现。

“藏好自己,做好清理。”这一箴言的第二句我们现在肯定是做不到了,但就连第一句也有困难——想想我们发现其他行星有多容易吧。截至2016年3月31日,地球人已经确认发现了1963颗地外行星。

其中,足足1292颗是由所谓“凌日法”(transit)发现的。它利用的原理很简单:亮度差异。恒星发光,行星自身不发光只能反射,其微弱光芒几乎总是会被恒星淹没,这让地球人很难直接观察到行星本身。但是,当行星转动到恒星“前面”的时候,就会挡住一部分它发出的光,令恒星看起来变暗了。如果一颗恒星看起来总是周期性变暗一点点,就可以认为它周围有至少一颗行星。(一些地球天文学家正是根据天会周期性变黑的现象,做出了“太阳周围至少有一颗行星”的判断。)

凌日法的主力是开普勒项目。开普勒卫星发射至今7年,已经确认了1044颗行星,超过全部已知地外行星的一半;还有3699颗未经确认的备选。过去10年里,75%的新发现地外行星是凌日法发现的,其中80%来自开普勒。

开普勒项目发现的一些地外行星的艺术想象图。图片来源:spaceref.com

但是这一欣欣向荣的场景中也隐藏着危机。如果我们发现其他行星如此容易,那么反过来也是一样。地球每绕太阳一圈,就是向整个黄道平面发送了一个自身存在的信号;迄今为止,已经有45.5亿个这样的信号飘荡在太空中。作为宜居带里大小适中的岩质行星,这样暴露无疑是巨大的威胁。

所幸,就在前不久,两位地球天体物理学家大卫·季平(David M. Kipping)和阿列克斯·提切(Alex Teachey)提出了一种隐身方案:既然地球的遮蔽会让亮度降低,那么向外发射激光,把亮度补回来就是了

反凌日探测的基本原理。图片来源:论文截图

亮度隐身

因为人类已经知道周围有哪些宜居行星可能发现地球的存在,所以我们可以向太空中发射一组精细调节的镜子(或者直接使用地球气候工程所计划的镜子阵列),利用它们来精密控制我们所发射的激光。在地球进入相应凌日阶段的一瞬间,激光启动,向相应方向发射,正好抵消因凌日导致的亮度降低,就不会被发现了。

虽然听起来可怕,实际上并不需要非常多的能量。太阳的最高亮度在600nm波长附近,为了抵消凌日效果,所需功率峰值只有大约60MW。而且,因为实际上观测者只会采用全光谱中相对窄的波段,能量需求还可以进一步降低——对于开普勒项目而言,30MW峰值就可以完全骗过。

凌日本身的亮度变化,和激光的亮度变化。图片来源:论文截图

而由于每次凌日的时间都极为短暂,所以大部分时间里这一激光都无需工作。地球掩太阳一次的全程只有13小时,因此只需要日常连续以87kW的功率发电并储藏,在短暂的凌日过程中一下释放出来就可以了。这一要求其实不高,国际空间站的太阳能板都可以产生84-120kW的电力。当然,如果需要对N个潜在文明隐藏自身存在,那就需要产生N倍于此的电力

色谱隐身

亮度隐身存在一个问题:如果外星文明的凌日法足够高级,不但发现了整体亮度差异,还能准确测得整个光谱上所有波段的强度,那么用一个激光来代替太阳的计划就要露馅了。

办法也简单:可以用一大批不同种类的激光器,分波段完全模拟太阳的光谱。因为数量大,还可以降低对每一个激光器峰值的要求。

根据计算,这样的总能量要求会相继提升,峰值功率需要约250MW,实现成本会增加,但是对技术的要求可能会更低。

生物隐身

但其实,行星数量众多,就算被发现了可能也无伤大雅。真正带来危险的,是地球被发现可以支撑生命——那么我们要么将成为殖民对象,要么会遭受二向箔打击。相应地,我们可以利用色谱隐身的工具,但只是把地球的生物信号遮蔽——比如,遮蔽掉整个大气层,或者只遮蔽氧气。

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