Межзвездные путешествия возможны даже без космических кораблей, считает ученый

Примерно через 5 миллиардов лет Солнце покинет главную последовательность и станет красным гигантом. Оно расширится и превратится в оскаленный, злобный шар, поглотит и уничтожит Меркурий, Венеру, Землю и, возможно, Марс.

Сможет ли человечество пережить фазу красного гиганта Солнца? Возможно, внеземные цивилизации (ВЗЦ) уже сталкивались с этой экзистенциальной угрозой.

Могли ли они пережить ее, мигрировав в другую звездную систему без использования космических кораблей?

Наша ближайшая соседняя солнечная система - это система Альфа Центавра.

Если бы человечеству пришлось спасаться от экзистенциальной угрозы в нашей Солнечной системе, и если бы мы смогли найти планетарный дом в Альфа Центавра, нам потребовалось бы более четырех лет, чтобы добраться туда - если бы мы могли путешествовать со скоростью света!

На нашем технологическом уровне нам все еще требуется пять лет, чтобы доставить орбитальный аппарат к Юпитеру. Много говорят о поколенческих звездолетах, на которых люди могли бы жить несколько поколений на пути к далекой пригодной для жизни планете.

Этим кораблям не нужно достигать скорости, близкой к скорости света; вместо этого целые поколения людей будут жить и умирать во время путешествия к другой звезде, которое займет сотни или тысячи лет. Об этом интересно думать, но на данный момент это чистая фантазия.

Есть ли другой способ, с помощью которого мы или другие цивилизации могли бы покинуть наши обреченные дома?

Автор новой научной статьи в International Journal of Astrobiology утверждает, что для спасения от экзистенциальной угрозы и путешествия в другую звездную систему инопланетянам могут не понадобиться звездолеты.

Вместо этого они могут использовать свободно плавающие планеты, также известные как планеты-изгои. Статья называется "Мигрирующие внеземные цивилизации и межзвездная колонизация: последствия для SETI и SETA". Автор статьи - Ирина Романовская. Романовская является профессором физики и астрономии в Хьюстонском общественном колледже.

"Я предполагаю, что внеземные цивилизации могут использовать свободно плавающие планеты в качестве межзвездного транспорта для достижения, изучения и колонизации планетных систем", - пишет Романовская. И когда дело доходит до поиска других цивилизаций, эти усилия могут оставить техносигнатуры и артефакты".

"Я предлагаю возможные техносигнатуры и артефакты, которые могут быть произведены внеземными цивилизациями, использующими свободно плавающие планеты для межзвездной миграции и межзвездной колонизации, а также стратегии поиска их техносигнатур и артефактов", - сказала она.

Возможно, что планеты-изгои, находящиеся в Млечном Пути или в других сотнях миллиардов галактик, несут с собой собственную жизнь в подповерхностных океанах, согреваемых радиогенным распадом.

Затем, если они встречают звезду и становятся гравитационно связанными, эта жизнь эффективно использует планету-изгоя для транспортировки себя, надеемся, в более гостеприимное место. Почему же цивилизация не может подражать этому?

Мы думаем о свободно плавающих планетах как о темных, холодных и негостеприимных. Так оно и есть, если только у них нет теплых подповерхностных океанов. Но у них есть и некоторые преимущества.

"Свободно плавающие планеты могут обеспечить постоянную гравитацию поверхности, большое пространство и ресурсы", - пишет Романовская. "Свободно плавающие планеты с поверхностными и подповерхностными океанами могут обеспечить воду как расходный ресурс и защиту от космической радиации".

Развитая цивилизация могла бы также спроектировать планету для получения еще большего преимущества, управляя ею и развивая источники энергии. Романовская предполагает, что если мы находимся на пороге использования управляемого термоядерного синтеза, то развитые цивилизации, возможно, уже используют его, что может изменить фригидную планету-изгоя в нечто, способное поддерживать жизнь.

Автор описывает четыре сценария, по которым ЭТК могли бы воспользоваться преимуществами планет-изгоев.

Первый сценарий включает в себя планету-изгоя, которая случайно проходит мимо родного мира внеземной цивилизации. Насколько часто это может происходить, зависит от количества планет-изгоев в целом.

Пока мы не знаем, сколько их всего, но они определенно есть. В 2021 году группа исследователей объявила об обнаружении от 70 до 170 планет-изгоев, каждая размером с Юпитер, в одном из регионов Млечного Пути. А в 2020 году одно исследование предположило, что в нашей галактике их может быть до 50 миллиардов.

Откуда они все берутся? Большинство из них, вероятно, выброшены из своих солнечных систем в результате гравитационных событий, но некоторые могут образоваться в результате аккреции, как это происходит со звездами.

Другим источником планет-изгоев является облако Оорта нашей Солнечной системы. Если в других системах также есть облако подобных объектов, то они могут быть обильным источником планет-изгоев, выброшенных звездной активностью.

Романовская пишет: "Звезды с массой в 1-7 раз больше солнечной, проходящие эволюцию после главной последовательности, а также сверхновая от прародителя с массой в 7-20 раз больше солнечной, могут выбрасывать объекты облака Оорта из своих систем, так что такие объекты становятся несвязанными со своими звездами-хозяевами".

Но как часто ETC (внеземная цивилизация) или наша цивилизация может ожидать, что планета-изгой подойдет достаточно близко, чтобы к ней можно было пристать? Исследование 2015 года показало, что бинарная звезда W0720 (звезда Шольца) прошла через облако Оорта нашей Солнечной системы около 70 000 лет назад.

Хотя это была звезда, а не планета, это показывает, что объекты проходят относительно близко. Если исследования, предсказывающие миллиарды свободно плавающих планет, верны, то некоторые из них, вероятно, прошли рядом или прямо через облако Оорта задолго до того, как у нас появились средства для их обнаружения.

Облако Оорта находится далеко, но достаточно развитая цивилизация могла бы иметь возможность увидеть приближение планеты-изгоя и выйти ей навстречу.

Второй сценарий предполагает использование технологии для направления планеты-изгоя ближе к дому цивилизации. При наличии достаточных технологий они могли бы выбрать объект из своего облака Оорта - если, конечно, оно у них есть - и с помощью двигательной установки направить его на безопасную орбиту вблизи своей планеты.

При достаточном запасе времени они могли бы адаптировать объект к своим потребностям, например, построить подземные убежища и другую инфраструктуру. Возможно, при наличии соответствующей технологии они могли бы изменить или создать атмосферу.

Третий сценарий похож на второй. Он также предполагает объект из внешней Солнечной системы цивилизации. В качестве примера Романовская использует карликовую планету Седна в нашей Солнечной системе.

Седна имеет сильно эксцентричную орбиту, которая перемещает ее от 76 AU от Солнца до 937 AU примерно за 11 000 лет. При наличии достаточных технологий и времени объект, подобный Седне, можно было бы превратить в спасательный корабль.

Автор отмечает, что "цивилизации, способные сделать это, были бы продвинутыми цивилизациями, которые уже исследовали свои планетные системы до расстояния не менее 60 AU от звезд-хозяев".

Существует множество потенциальных проблем. Доставка карликовой планеты из отдаленных районов Солнечной системы во внутреннюю Солнечную систему может нарушить орбиты других планет, что приведет к разного рода опасностям.

Но опасность смягчается, если цивилизация вокруг звезды после главной последовательности уже мигрировала наружу с изменением пригодной для жизни зоны. Более подробно о необходимой энергии и сроках Романовская рассказывает в своей статье.

Четвертый сценарий также связан с такими объектами, как Седна. Когда звезда покидает главную последовательность и расширяется, существует критическое расстояние, на котором объекты будут выброшены из системы, а не останутся гравитационно связанными с умирающей звездой.

Если бы ETC могла точно определить, когда эти объекты будут выброшены в качестве планет-изгоев, они могли бы подготовить их заранее и вывести из умирающей Солнечной системы. Это может быть чрезвычайно опасно, поскольку периоды резкой потери массы звезды создают огромную опасность.

Во всех этих сценариях планета-изгой или другое тело не является постоянным домом, это спасательная шлюпка.

"Во всех вышеперечисленных сценариях свободно плавающие планеты не могут служить постоянным средством спасения от экзистенциальных угроз", - объясняет автор. "Из-за ослабления выработки тепла в их недрах такие планеты в конечном итоге не смогут поддерживать океаны жидкой воды (если такие океаны существуют)".

Свободно плавающие планеты также изолированы и имеют меньше ресурсов, чем планеты в Солнечной системе. Например, нет астероидов, которые можно добывать, и нет бесплатной солнечной энергии. Там нет времен года, ночи и дня. Нет ни растений, ни животных, ни даже бактерий. Они просто являются средством достижения цели.

"Поэтому, вместо того чтобы сделать свободно плавающие планеты своими постоянными домами, внеземные цивилизации могли бы использовать свободно плавающие планеты в качестве межзвездного транспорта для достижения и колонизации других планетных систем", - пишет Романовская.

В своей статье профессор Романовская рассуждает о том, к чему это может привести. Она представляет себе цивилизацию, которая делает это не один раз, не для того, чтобы спастись от умирающей звезды, а чтобы распространиться по галактике и колонизировать ее.

"Таким образом, цивилизация-родитель может создать уникальные и автономные дочерние цивилизации, населяющие различные планеты, луны или регионы космоса".

Цивилизация Космических Автостопщиков будет действовать как "родительская цивилизация", распространяющая семена "дочерних цивилизаций" в виде своих колоний в планетарных системах", - пишет она. "Это относится как к биологическим, так и к постбиологическим видам".

Человечество находится лишь на ранних стадиях защиты от катастрофических астероидных ударов, и мы еще не можем управлять климатом нашей планеты с какой-либо степенью стабильности. Поэтому мысль об использовании планет-изгоев для поддержания жизни человечества кажется довольно надуманной. Но исследование Романовской посвящено не нам, а обнаружению других цивилизаций.

Вся эта деятельность могла создать техносигнатуры и артефакты, свидетельствующие о присутствии ETC. В исследовательской статье описывается, какими они могут быть и как мы можем их обнаружить. Планеты-изгои, используемые в качестве спасательных шлюпок, могут создавать техносигнатуры, такие как электромагнитные излучения или другие явления.

ЭТК может использовать солнечные паруса для управления планетой-изгоем или использовать их на космическом корабле, запущенном с планеты-изгоя, когда он достигнет места назначения. В любом случае солнечные паруса производят техносигнатуру: циклотронное излучение.

Маневрирование космического корабля или планеты-изгоя с помощью солнечных парусов приведет к "... циклотронному излучению, вызванному взаимодействием межзвездной среды с магнитным парусом".

Инфракрасное излучение может быть еще одной техносигнатурой, выделяемой в качестве отработанного тепла ЭТК на планете-изгое. Чрезмерное количество инфракрасного излучения или неестественные изменения в количестве инфракрасного излучения могут быть обнаружены как техносигнатура.

Инфракрасное излучение может быть неравномерным по всей поверхности планеты, что указывает на скрытые инженерные или технологические решения. Необычное сочетание различных длин волн электромагнитной энергии также может быть техносигнатурой.

Сама атмосфера, если она существует, также может содержать техносигнатуры. В зависимости от того, что было замечено, она может содержать свидетельства терраформирования.

На данный момент астрономы не знают, сколько существует планет-изгоев и сосредоточены ли они в некоторых областях галактики. Мы находимся в самом начале пути, когда дело доходит до выяснения этих вопросов. Но скоро, возможно, мы получим лучшее представление.

Обсерватория Веры Рубин должна увидеть первый свет к 2023 году. Эта мощная обсерватория будет снимать все доступное небо каждые несколько ночей, причем делать это в мельчайших деталях. В ней установлена самая большая цифровая камера из когда-либо созданных: ПЗС-матрица емкостью 3,2 гигабайта.

Vera Rubin будет особенно хорош в обнаружении переходных процессов, то есть всего, что меняет положение или яркость за пару дней. У него будет хороший шанс обнаружить любых заносчиков, таких как планеты-изгои, которые могут приблизиться к нашей Солнечной системе.

Существует большая вероятность того, что некоторые из этих планет-изгоев продемонстрируют необычные выбросы или загадочные явления. Ученые, вероятно, будут ломать над ними голову, как они ломали над Оумуамуа.

Возможно, другая цивилизация, более развитая, чем мы, уже столкнулась с экзистенциальной угрозой со стороны своей умирающей звезды. Возможно, они приложили неимоверные усилия, чтобы захватить планету-изгоя и перестроить ее под свои нужды.

Может быть, они уже поднялись на борт и запустили ее к далекой, стабильной, долгоживущей желтой звезде со скалистыми планетами в ее обитаемой зоне. Может быть, они гадают, есть ли жизнь в месте назначения и как их примут после долгого путешествия.