¿Cómo detectaríamos un planeta doppelganger de la Tierra?

Con nuestra tecnología actual, o tecnología disponible en el futuro cercano (hasta 2025), ¿cómo detectaríamos un planeta exactamente como el nuestro, y qué tan cerca tendría que estar para ser detectable?

¿Qué métodos hasta ahora han demostrado ser los más efectivos para detectar planetas similares a la Tierra y qué podrían revelar con respecto a la atmósfera de nuestro planeta, las propiedades orbitales y nuestra especie?

Esta pregunta es interesante para reflexionar sobre la facilidad con que una civilización extraterrestre con tecnología comparable podría encontrarnos y con qué facilidad podríamos encontrarlos.

A los fines de la pregunta, asumiremos que hay un planeta con una civilización con avances tecnológicos equivalentes que podrían existir en cualquier lugar.

Avi Loeb y Edwin Turner han escrito un artículo sobre la posibilidad de detectar una civilización similar a la nuestra en otro mundo buscando luces de la ciudad.

Su método propuesto sugiere observar los lados oscuros de los planetas cuando transitan frente a su estrella madre. Aunque dijeron que este método requerirá futuras generaciones de telescopios.

Fuente:

• Las luces de la ciudad podrían revelar la civilización ET - Centro Harvard-Smithsoniano de Astrofísica

Usando la tecnología actual (y con eso quiero decir experimentos y telescopios que están disponibles ahora) no hemos detectado un planeta "similar a la Tierra" y probablemente no podamos detectar la vida en la Tierra incluso si se observa desde una distancia de unos pocos años luz. . Por lo tanto, actualmente no hay perspectivas de detectar vida en un "doppelganger de la Tierra". Detallo a continuación:

1. Todavía no se han detectado planetas como la Tierra alrededor de otra estrella. Es decir, ninguno que tenga una masa, radio y órbita similares a 1 au (o cerca de él) de una estrella de tipo solar. Con la tecnología actual, es simplemente fuera de su alcance. Por lo tanto, cualquier búsqueda dirigida de vida en un planeta similar a la Tierra en realidad no sabría por dónde comenzar. Si no puede detectar el planeta en absoluto, entonces no hay absolutamente ninguna posibilidad de observar su composición atmosférica para buscar biomarcadores (por ejemplo, oxígeno junto con un gas reductor como el metano o clorofluorocarbonos de una civilización industrial - Lin et al. 2014) Los únicos exoplanetas para los que se han medido las composiciones atmosféricas (de forma cruda y tentativa) son los "Júpiter calientes". - exoplanetas gigantes que orbitan muy cerca de sus estrellas madre.

2. Una búsqueda "ciega" podría buscar firmas de radio y, por supuesto, esto es lo que SETI ha estado haciendo. Si estamos hablando de detectar "Tierra", entonces debemos suponer que no estamos hablando de intentos deliberados de comunicación con vigas, y por lo tanto debemos confiar en detectar "charlas" de radio aleatorias y señales accidentales generadas por nuestra civilización. El proyecto SETI Phoenix fue la búsqueda más avanzada de señales de radio de otra vida inteligente. Citando de Cullers et al. (2000) : " Las señales típicas, a diferencia de nuestras señales más fuertes, caen por debajo del umbral de detección de la mayoría de las encuestas, incluso si la señal se originara en la estrella más cercana ". Citando de Tarter (2001) : "En los niveles actuales de sensibilidad, las búsquedas de microondas dirigidas podrían detectar la potencia equivalente de transmisores de TV potentes a una distancia de 1 año luz (dentro del cual no hay otras estrellas) ... ". La equivocación en estas declaraciones se debe al hecho de que nos hacemos emiten señales de vigas fuertes en ciertas direcciones bien definidas, por ejemplo a la conducta de metrología en el sistema solar utilizando el radar. estas señales se han calculado a ser observable más de mil años luz o más. Sin embargo, estas señales son breves, con vigas en una ángulo extremadamente estrecho y es poco probable que se repita. Tendría que ser muy afortunado de observar en la dirección correcta en el momento correcto si realizaba búsquedas específicas.

De ahí mi afirmación de que con los métodos y telescopios actuales no hay muchas posibilidades de éxito. Pero, por supuesto, la tecnología avanza y en los próximos 10-20 años puede haber mejores oportunidades.

El primer paso en una búsqueda dirigida sería encontrar planetas como la Tierra. La primera gran oportunidad será con la nave espacial TESS , lanzada en 2017, capaz de detectar planetas del tamaño de la Tierra alrededor de las 500,000 estrellas más brillantes. Sin embargo, su misión de 2 años limitaría la capacidad de detectar un análogo de la Tierra. La mejor apuesta para encontrar otras Tierras vendrá más tarde (2024 quizás) con el lanzamiento de Platón, una misión de seis años que nuevamente estudia a las estrellas más brillantes. Sin embargo, se requiere un gran salto adelante para realizar estudios de las atmósferas de estos planetas. La imagen directa y la espectroscopía probablemente requerirían interferómetros anuladores espaciales; Las observaciones indirectas de efectos de fase y espectroscopía de transmisión a través de una atmósfera de exoplaneta no requieren una gran resolución angular, solo precisión masiva y área de recolección. La espectroscopía de algo del tamaño de la Tierra alrededor de una estrella normal probablemente requerirá un mayor sucesor del Telescopio Espacial James Webb ( JWST - lanzamiento en 2018), o incluso más área de recolección de la que proporcionará el E-ELT en la próxima década. Por ejemplo Snellen (2013) Sostiene que tomaría 80-400 tránsitos de tiempo de exposición (¡es decir, 80-400 años!) para detectar la señal de biomarcador de un análogo de la Tierra con el E-ELT.

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"probablemente no". A menos que estuviera tan cerca que las señales de televisión o radio como las que hemos estado enviando inadvertidamente se puedan detectar por encima de los niveles de radiación de fondo que no podemos conocer sobre la civilización.
Las señales son extremadamente débiles y no están en ninguna banda científicamente interesante (deliberadamente, por supuesto, porque no queremos que nuestros televisores capten señales naturales que interfieran con nuestras señales artificiales) a menos que su interés científico sea específicamente espiar las comunicaciones enviadas. fuera por potenciales extraterrestres (SETI me viene a la mente, un buen pasatiempo y algo que ver con radiotelescopios para los momentos en que no hay nada más interesante para escuchar).

En cuanto a los planetas del tamaño de la Tierra, nunca hemos podido encontrar uno, y mucho menos uno rocoso en la zona habitable de una estrella. Los mecanismos utilizados para detectar exoplanetas simplemente no son lo suficientemente sensibles.

Deja una opción: su equivalente de Voyager 1 ingresa a nuestro sistema solar y en realidad lo detectamos y lo reconocemos, y encontramos una manera de recuperarlo. Pero si están en nuestro nivel de tecnología, pasarán miles de años antes de que eso suceda.

Si hubiera un planeta con la misma civilización "exactamente como nosotros", la probabilidad de que estuviera lo suficientemente cerca como para ser detectable es extremadamente remota. No cero, sino tan bajo como el de traspasar una pared mediante la mecánica cuántica.