Oumuamua ni sonda za nezemljane, saj se lahko tujci s teleskopi naučijo vsega, kar potrebujejo o nas
Jeseni 2017 je prvi znani medzvezdni objekt prešel skozi Osončje in sprožil revolucijo v astronomiji. Zaradi amonozne narave predmeta so astronomi z vsega sveta težko razložili, kaj je to. Zdi se, da niti komet, niti asteroid niti kateri koli drug običajen objekt ne ustrezajo vsem, kar je vodilo do vseh vrst 'eksotičnih' razlag.
Posebno eksotično razlago sta ponudila harvardski profesor Avi Loeb in njegov nekdanji postdoktor (dr. Shmuel Bialy), ki sta domnevala, da bi bil 'Oumuamua lahko nezemeljsko svetlobno jadro. Medtem ko je večina dokumentov o zavrnitvi podvomila v predložene dokaze, a nova študija astrofizika in zaslužnega profesorja UCLA Bena Zuckermana je vprašal nekaj drugega: zakaj bi nezemeljska civilizacijaželimposlati sondo v našo pot?
Študij, '' Oumuamua ni sonda, ki jo je v naš sončni sistem poslala tuja civilizacija ,” se je pred kratkim pojavil na spletu in je bil predložen v revije Journals of the Ameriško astronomsko društvo (AAS). Po pregledu možnih motivov za pošiljanje raziskovalne misije Zuckerman sklepa, da ETI ne bi imel motivacije za pošiljanje vesoljskega plovila v naše sončne sisteme (s čimer dvomi o teoriji o 'tujki sondi').
Orbita Oumuamua je jasno dokazala svoj medzvezdni izvor. Zasluge: Tom Ruen, CC BY-SA 4.0
Vprašanje zakaj
Če povzamem svoje stališče, Zuckerman začne s priznanjem, da je pozicijski papir Loeba in Bialyja vsebuje polnih 22 enačb, ki podpirajo njun argument, da je bil Oumuamua medzvezdna sonda. Ti vključujejo njegovo razmerje med maso in površino, njegovo rotacijo, največjo razdaljo, ki jo lahko prepotuje skozi medzvezdni medij (ISM), njegovo natezno trdnost in prenos energije kot posledica udarcev.
V kombinaciji s svojim svetlobna krivulja (ki je bil skladen z diskom), njegovo odbojnostjo in načinom, kako se je pospeševal iz Osončja pod vplivom nič drugega kot sončnega sevanja, so lahko pokazali, da je bil 'Oumuamua skladen z medzvezdnim svetlobnim jadrom. Zuckerman je kot odgovor odgovoril s temeljnim citatom slavnega teoretičnega fizika Freemana Dysona:
'Problem medzvezdnega potovanja je problem motivacije in ne fizike.'
Podobno kot Dysonov predlog za megastrukturo, ki bi lahko obdala celoten zvezdni sistem (aka. Dysonova sfera), ni toliko vprašanje, ali zmorete ali ne, temveč vprašanje »zakaj bi želeli?« Natančneje, Zuckerman navaja nedavne raziskave, ki so preučevale znanstveno izvedljivost pošiljanja medzvezdne sonde za zbiranje informacij o potencialno bivalnih planetih.
Z uporabo kozmološkega načela (alias. Kopernikanskega principa) kot preizkusnega kamna, Zuckerman razmišlja, zakaj bi bila nezemeljska rasa motivirana, da pošlje jadrnico, podobno Oumuamui, v bližnje zvezdne sisteme, kaj bi to pomenilo in zakaj se zdi nelogično domnevajo, da bi si želeli glede na vrsto veliko boljših možnosti.
Neučinkovito raziskovanje
Ti vključujejo nedavni članek z naslovom »« Oumuamua ni umetna ,« fizika Jonathona Katza iz McDonnell centra za vesoljske znanosti na univerzi Washington. V nasprotju s prispevkom Loeba in Bialyja je Katz predstavil argumente, zakaj bi bila misija preleta neučinkovito sredstvo za zbiranje podatkov. To velja tako za 'Oumuamua in Preboj Starshot njegov predlog za misijo medzvezdnega svetlobnega jadra.
Po Katzovih izračunih bi pri hitrosti 26 km/s (93.600 km/h; 58.160 mph) Oumuamua potreboval približno 400.000 let, da bi iz katerega koli zvezdnega sistema glavnega zaporedja potoval v 32,6 svetlobnih letih (10 parsekov) . Po besedah Zuckermana to pomeni, da bi morala biti tehnološko napredna vrsta do zdaj že veliko starejša in razviti veliko naprednejše načine sondiranja globin vesolja (s čimer bi takšna sonda postala neučinkovita).
Še več, ocenjuje, da bi morala vrsta, da bi se takšna sonda pojavila v našem Osončju (če ni izjemne sreče), izstreliti 100.000 takih sond (tudi zelo neučinkovit pristop). Zanimivo je, da ta vidik Zuckermanovega zavrnitvenega dokumenta predstavlja nekaj obrnjene točke, ki sta jo navedla Loeb in Bialy v svojem izvirnem dokumentu, ki navaja prejšnje raziskave o številu medzvezdnih objektov (ISO) v bližnjem vesolju.
Glede na študijo iz leta 2018 z naslovom » Medzvezdni interlopers: gostota števila in izvor 'Oumuamua podobnih predmetov ,« raziskovalci iz Inštitut za astronomijo na Univerzi na Havajih je pokazala, da bi morala biti v vsakem kubičnem parseku (~35 kubičnih svetlobnih let) 2 kvadrilijona ISO-jev – ali 1 kvadrilijon predmetov, izvrženih na zvezdni sistem –, da bi bilo mogoče zaznati predmete, kot je Oumuamua.
Oumuamua, kot se je pojavil s teleskopom Williama Herschela v noči na 29. oktober. Queen's University Belfast/Teleskop William Herschel
Če ta argument obrne na glavo, Zuckerman trdi, da prisotnost umetnega predmeta v našem Osončju pomeni obstoj mnogih, MNOGO več. Alternativa, kot trdi Loeb, je, da je bilo odkrivanje takega predmeta izjemno posrečeno (in izjemno malo verjetno).
Super teleskopi
Nasprotno, pravi Zuckerman, je tehnološko napredna vrsta težko, da ne bi prepoznala izjemno vrhunskih znanstvenih donosov, ki jih ponujajo sofisticirani teleskopi – z uporabo NASA-ine Zemeljski iskalnik planetov (TPF) in ESA Darwin kot primeri. TPF je bil predlog za konstelacijo visoko občutljivih vesoljskih teleskopov, ki jih je pred tem obravnavala NASA. Odbor za astronomijo in astrofiziko .
Darwin je medtem predlagal konstelacijo štirih ali petih prosto letečih vesoljskih plovil, namenjenih iskanju Zemlji podobnih planetov okoli drugih zvezd in analiziranju njihove atmosfere. Medtem ko noben koncept ni bil uresničen (TPF je bil spremenjen v prid Vesoljski teleskop James Webb ), načelo ostaja enako. Na podlagi znanstvenih rezultatov, ki jih bodo prinesli teleskopi naslednje generacije, Zuckerman zaključuje naslednje:
»Če bi bližnja tehnološka civilizacija dejansko obstajala ... njeni velikanski vesoljski teleskopi bi popolnoma izničili vsako motivacijo za gradnjo vrste usmerjene sonde, ki jo 'Oumuamua predstavlja na sliki Bialy & Loeb (2018). Zemeljski teleskopi so igrali bistveno vlogo pri našem raziskovanju našega Osončja z vesoljskimi plovili.'
Umetnikov vtis o Darwinovem teleskopu. Zasluge: ESA
Cilji raziskovanja
Drug vpogled, ki ga Zuckerman ponuja, je globoka povezava, ki obstaja med teleskopskimi raziskavami in medzvezdnimi sondami. V tem razširja argument, ki ga je navedel v a Študija iz 1981 kjer je trdil, da bi lahko vesoljski teleskopi v medplanetarnem vesolju raziskali atmosfere eksoplanetov (precidentno opazovanje), zmanjšali stroške medzvezdnih misij brez posadke in celo pomagali pri usmerjenih prizadevanjih za panspermijo.
»Nasin Perseverance je le najnovejše v nizu vesoljskih plovil, poslanih za raziskovanje Marsa, ne pa recimo Merkurja ali Venere; to je zato, ker so naši teleskopi že dolgo zagotavljali dovolj motivacije za odhod na Mars nad vsemi drugimi planeti,« trdi Zuckerman v tem nedavnem članku. 'Podobni premisleki, vendar za vesoljske teleskope, veljajo za raziskovanje zunajsončnih planetov.'
Nenazadnje Zuckerman primerja zmogljivosti obstoječih vesoljskih teleskopov s tem, kar bi lahko realno pričakovali na krovu vesoljskega plovila, ki je bilo velikosti in profila 'Oumuamua'. Poleg tega so tudi znanstvene motivacije za vesoljske teleskope povsem jasne, medtem ko so koncepti medzvezdnih misij polni vseh vrst vprašanj glede veljavnosti in stroškovne učinkovitosti. V povzetku:
'Mimoletne zmogljivosti katere koli takšne sonde za prelet so močno slabše od moči vesoljskih teleskopov, ki delujejo eone časa v medplanetarnem prostoru nezemeljske civilizacije. Čeprav se je izkazalo, da je astronomom težko zgraditi prepričljivo sliko 'Oumuamue na podlagi običajnih astronomskih objektov, razprava v tem prispevku kaže na logično nezmožnost razlage, ki bi vključevala prelet nezemeljskih sond.
Roj vesoljskih plovil z laserskim jadrom zapušča sončni sistem. Zasluge: Adrian Mann/i4is
Kozmološki kontrapunch
Seveda je mogoče podati več protiargumentov. Za začetek Zuckerman uporablja hitrost 'Oumuamua, da trdi, da je to popolnoma neučinkovit način raziskovanja vesolja. Vendar pa je to točko enostavno odpraviti s primerom Projekt Dragonfly , drugo predlagano plovilo z svetlobnim jadrom, ki se trenutno razvija in vključuje magnetno jadro za upočasnitev po prečkanju medzvezdnega prostora.
Skratka, samo zato, ker je 'Oumuamua, ko je bil zaznan, potoval s hitrostjo 26 km/s, še ne pomeni, da je potoval ves čas, ko je bil v tranzitu. Zuckerman tudi trdi, da bi moral ETI izdelati lahka jadra velikosti 105da ima enega od njih možnost, da ga odkrijejo. Vendar pa je kozmološko načelo na tej točki mogoče vrniti na dodatne posledice.
Če domnevamo, da je en ETI sposoben raziskati koncept medzvezdnih svetlobnih jader in meniti, da so vredna truda, je komaj nenavadno domnevati, da bi več kot eden v našem kotičku galaksije sčasoma razmišljal o tem, da bi storil enako. Še več, Zuckermanov dokument predvideva, da bi 'Oumuamua podoben objekt deloval ali da bi vrsta, ki ga je poslala, še vedno živela.
To je vprašanje, ki ga je Leob obravnaval v svojem prispevku iz leta 2018 z Bialyjem in pozneje v svoji knjigi Nezemljani: prvi znak inteligentnega življenja onkraj Zemlje .V obeh primerih prof. Loeb predlaga zelo resnično možnost, da če je bil Oumuamua umetnega izvora, da je morda šlo za kos vesoljskih odpadkov ali ostanke zdaj nedelujočega vesoljskega plovila. Poleg tega je lahko tisti, ki ga je poslal, že davno mrtev in misije že zdavnaj konec.
Projekt Starshot, pobuda, ki jo sponzorira fundacija Breakthrough Foundation, naj bi bila prvo medzvezdno potovanje človeštva. Zasluge: breakthroughinitiatives.org
Žal, Zuckerman ima zelo trdno točko, ko gre za vprašanje motivacije in analize stroškov in koristi. Ko pride prav do tega, medzvezdno raziskovanje zahteva ogromno energije in virov. Obstaja tudi koliko časa bi trajala takšna misija doseči cilj in časovni zamik, ki je naložen komunikacijam. Iz tega razloga je razumljivo, zakaj bi znanstveniki razmišljali o misijah bivanja doma, ki stanejo manj in lahko obljubljajo znanstvene donose zelo kmalu. Skratka, 'zakaj se mučiti?'
Vendar to sproža še en zelo pomemben protiargument. Če je zanašanje na teleskope naslednje generacije zadostna motivacija, da se ne lotimo medzvezdne misije, zakaj potem človeštvo poskuša uresničiti takšne misije, tudi ko govorimo? Že od začetka vesoljske dobe so znanstveniki, ki so se ukvarjali z razvojem konceptov za medzvezdno raziskovanje.
Sodobnejši primeri (kot je že omenjeno) vključujejoPreboj Starshot, ki ga nadzira upravni odbor, ki mu predseduje sam prof. Loeb. To neprofitno podjetje so leta 2016 ustanovili Yuri Milner, Stephen Hawking in Mark Zuckerberg z namenom realizacije medzvezdne misije, ki bi lahko potovala v Alpha Centauri in tam opazovala vse eksoplanete v naših življenjih.
Obstaja tudi prej omenjenoProjekt Dragonfly, ki je nastal kot del oblikovalskega natečaja leta 2013, ki ga je gostil Pobuda za medzvezdne študije (i4is). Po naključju, medtem ko je bil Dragonfly zmagovalni koncept na tekmovanju, je bil dizajn, ki je domov odnesel nagrado za drugo mesto, tistiPreboj Starshotna koncu sprejet za razvoj.
Umetnikov koncept zvezdne ladje Enzmann, koncept fuzijske rakete, predlagan leta 1964. Zasluge: Rick Sternbach
Obstaja tudi Icarus Interstellar , mednarodna neprofitna organizacija, ki je namenjena uresničevanju medzvezdnega raziskovanja z izobraževanjem in ozaveščanjem. Ta organizacija tudi nadzira razvoj številnih naprednih konceptov, ki vključujejo Projekt Icarus , Projekt Persefona , Projekt Bifrost , Projekt naprej (še en koncept svetlobnega jadra) in Projekt Hyperion (ki se razvija v sodelovanju z i4is).
Poleg drugih predlogov, kot je British Interplanetary Society Projekt Daedalus , Enzmannova zvezdna ladja , in 100 letna zvezda , znanstvenikov in sanjačev, ki se želijo ukvarjati z medzvezdnim raziskovanjem, preprosto ne manjka. To je kljub dejstvu, da bodo teleskopi naslednje generacije začeli delovati že čez nekaj let, ki obljubljajo, da bodo raziskali najgloblje skrivnosti vesolja.
Ker je za opazovanje pripravljeno vse, od objektov v našem Osončju in bližnjih eksoplanetov do najzgodnejših galaksij v vesolju, zakaj bi se trudili pošiljati vesoljsko plovilo bližnjim zvezdam, da bi jih posneli slabše? Dobro vprašanje! In spet, zakaj je bilo treba poslati astronavte na Luno, ko smo jo bili popolnoma sposobni pregledati od daleč?
Očiten odgovor bi bila možnost nabave vzorcev luninih kamnin za analizo (ki še danes prinašajo znanstvene podatke). Enako velja za pošiljanje robotskih misij in astronavtov na Mars. TheVztrajnostRover ni le prva misija, ki bo omogočila vrnitev vzorcev z Marsa, ampak bo utrla pot za misije s posadko (ki bodo marsovske vzorce tudi odpeljale domov).
Zvezdna ladja Icarus Pathfinder, ki gre mimo Neptuna. Zasluge: Adrian Mann
Vendar pa je veliko bolj očiten razlog, da je bil osebni odhod na Luno toliko bolj smiseln. V tem smislu lahko vidimo, kako vprašanje motivacije presega oprijemljive koristi. Ko je prišlo prav do tega, je bil največji vpliv Apolonove dobe občutek ponosa in dosežka, ki sta ga prinesla vsem ljudem. In največji razlog za prvo mesto je bil povzet leta vnaprej:
Odločili smo se, da gremo na Luno! Odločimo se, da bomo v tem desetletju šli na Luno in naredili druge stvari, ne zato, ker so lahke, ampak zato, ker so težke; ker bo ta cilj služil organiziranju in merjenju naših najboljših energij in veščin, saj je ta izziv tisti, ki smo ga pripravljeni sprejeti, tistega, ki ga nočemo odložiti, in enega, ki ga nameravamo zmagati ...«
Težko je oporekati tej strastni logiki, kajne? Če predpostavimo, da se kozmološko načelo uporablja v vseh teh primerih, potem moramo domnevati, da so se ETI mučili zaradi popolnoma enakih premislekov kot zdaj in morda prišli do podobnih zaključkov. »Zakaj poslati sondo (ali na tisoče sond) v raziskovanje drugih planetov za znake življenja? Ker so tam, prekleto!
Nadaljnje branje: arXiv
