Wissenschaftler diskutieren, warum wir möglicherweise keine technologischen Signaturen von Solarpanelen erkennen.

2. August 2024

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Korrekturgelesen von William Steigerwald, NASA's Goddard Space Flight Center

Eine der Hauptprioritäten der NASA ist das Verständnis für das potenzielle Leben anderswo im Universum. Die NASA hat keine glaubwürdigen Beweise für außerirdisches Leben gefunden - aber die NASA erkundet das Sonnensystem und darüber hinaus, um grundlegende Fragen zu beantworten, einschließlich der Frage, ob wir allein im Universum sind.

Für diejenigen, die das Potenzial für Leben außerhalb der Erde studieren, besteht eine der langjährigen Fragen darin, die Wahrscheinlichkeit von mikrobiellem Leben gegenüber komplexem Leben gegenüber einer Zivilisation zu bestimmen, die so fortgeschritten ist, dass wir Anzeichen dafür erkennen können, sogenannte Technosignaturen, von hier aus. Das Studium der Antworten auf Fragen wie diese kann helfen, Empfehlungen für neue Teleskope oder Missionen zu geben, um die wahrscheinlichsten Orte und Möglichkeiten zur Suche nach Leben zu betonen.

Eine kürzlich im Astrophysical Journal veröffentlichte Studie vom 24. Mai postuliert nun, dass, wenn fortgeschrittene außerirdische Zivilisationen existieren, ein Grund, warum sie für Teleskope von unserem Standpunkt aus schwer zu erkennen sein könnten, darin besteht, dass ihre Energieanforderungen relativ bescheiden sein könnten. Wenn ihre Kultur, Technologie und Bevölkerungsgröße keine riesigen Energiemengen benötigen, wären sie nicht verpflichtet, riesige Strukturen zur Sternenernte zu bauen, die von aktuellen oder vorgeschlagenen Teleskopen erfasst werden könnten. Solche Strukturen, basierend auf unseren eigenen irdischen Erfahrungen, könnten Solarpanel-Arrays sein, die einen signifikanten Teil der Planetenoberfläche bedecken oder umlaufende Mega-Strukturen, um die meiste Energie ihres Muttersterns zu nutzen - beides, was wir möglicherweise von unserem eigenen Sonnensystem aus sehen könnten.

'Wir haben festgestellt, dass selbst wenn unsere derzeitige Bevölkerung von etwa 8 Milliarden bei 30 Milliarden mit einem hohen Lebensstandard stabilisiert wird, und wir nur Solarenergie für Energie verwenden, wir immer noch viel weniger Energie verbrauchen, als uns all das Sonnenlicht liefert, das unseren Planeten erhellt', sagte Ravi Kopparapu vom Goddard Space Flight Center der NASA in Greenbelt, Maryland, Hauptautor der Studie.

Die Studie hat Auswirkungen auf das Fermi-Paradoxon, das vom Physiker Enrico Fermi postuliert wurde, und die Frage stellt, warum sich, da unsere Galaxie alt und riesig ist und interstellare Reisen schwierig aber möglich sind, warum eine außerirdische Zivilisation bis jetzt nicht über die Galaxie verbreitet hat.

'Die Implikation ist, dass Zivilisationen möglicherweise nicht gezwungen sind, sich über die ganze Galaxie auszubreiten, weil sie nachhaltige Bevölkerungs- und Energieverbrauchsniveaus erreichen können, selbst wenn sie sich für einen sehr hohen Lebensstandard entscheiden', sagte Kopparapu. 'Sie könnten sich innerhalb ihres eigenen Sternensystems oder sogar in benachbarten Sternsystemen ausbreiten, aber eine galaxienübergreifende Zivilisationen mag nicht existieren.'

Zusätzlich könnte unsere eigene technologische Expertise noch nicht in der Lage sein, vorherzusagen, was fortgeschrittenere Zivilisationen tun könnten.

'Groß angelegte Strukturen zur Sternenernte könnten insbesondere veraltet sein, wenn man technologische Fortschritte in Betracht zieht', fügt Vincent Kofman hinzu, ein Mitautor der Studie am NASA Goddard und der American University, Washington, D.C. 'Sicherlich könnte eine Gesellschaft, die enorme Strukturen im Weltraum platzieren kann, auf Kernfusion oder andere raumeffiziente Methoden zur Energieerzeugung zugreifen.'

Die Forscher verwendeten Computermodelle und NASA-Satellitendaten, um einen erdähnlichen Planeten mit unterschiedlichen Niveaus der Silizium-Solarpanel-Abdeckung zu simulieren. Das Team modellierte dann ein fortschrittliches Teleskop wie das vorgeschlagene NASA Habitable Worlds Observatory, um zu sehen, ob es Solarpaneele auf einem etwa 30 Lichtjahre entfernten Planeten erkennen könnte, was relativ nahe liegt in einer Galaxie, die über 100.000 Lichtjahre umfasst. Sie fanden heraus, dass es mehrere hundert Stunden Beobachtungszeit mit dieser Art von Teleskop erfordern würde, um Signaturen von Solarpaneele, die etwa 23% der Landfläche auf einem erdähnlichen Exoplaneten bedecken, zu erkennen. Die Anforderung für 30 Milliarden Menschen bei einem hohen Lebensstandard betrug jedoch nur etwa 8,9% Solarpanel-Abdeckung.

Extraterrestrische Zivilisationen mit fortgeschrittener Technologie könnten durch ihre Technosignaturen entdeckt werden - beobachtbare Manifestationen außerirdischer Technologie, die durch astronomische Suchen erkannt oder abgeleitet werden könnten. Seit Jahrzehnten verwenden Wissenschaftler Radioteleskope, um nach potenziellen extraterrestrischen Radiosendungen zu suchen. In jüngerer Zeit haben Astronomen vorgeschlagen, ein Teleskop wie das Habitable Worlds Observatory einzusetzen, um nach anderen Arten von Technosignaturen zu suchen, wie zum Beispiel chemischen 'Fingerabdrücken' in der Atmosphäre von Exoplaneten oder spezifischen Eigenschaften im Licht, das von einem Exoplaneten reflektiert wird, was auf das Vorhandensein riesiger Silizium-Solarparks hinweisen könnte.