Comment pourrions-nous détecter une planète sosie terrestre?

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Avec notre technologie actuelle, ou la technologie disponible dans un avenir proche (jusqu'en 2025), comment pourrions-nous détecter une planète exactement comme la nôtre, et à quelle distance devrait-elle être proche pour être détectable?

Quelles méthodes se sont jusqu'à présent révélées les plus efficaces pour détecter les planètes semblables à la Terre et que pourraient-elles révéler concernant l'atmosphère de notre planète, les propriétés orbitales et notre espèce?


Cette question est un sujet de réflexion intéressant sur la facilité avec laquelle une civilisation extraterrestre avec une technologie comparable pourrait nous trouver et sur la facilité avec laquelle nous pourrions les trouver.

Aux fins de la question, nous supposerons qu'il existe une planète avec une civilisation avec des avancées technologiques équivalentes qui pourraient exister n'importe où.

Jordan
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Ce que j'essaie de comprendre, c'est que s'il y avait une planète / civilisation exactement comme nous, serions-nous en mesure de le détecter.
Jordan
S'ils étaient exactement comme nous et dans 60LY nous regarderions leurs émissions "I Love Lucy".
Jack R. Woods,
En fait, l'une des réponses ci-dessous parle de ce qui serait nécessaire pour regarder Lucy. Il y a évidemment beaucoup de gens qui soutiennent SETI qui pensent que nous pouvons trouver une vie intelligente avec la technologie que nous avons en ce moment. Si vous voulez "exactement comme nous", cela n'existe probablement pas dans notre galaxie étant donné la petite période de temps où nous avons été technologiques et la rapidité avec laquelle la technologie change. En supposant que vous parlez de façon hypothétique et que vous parlez d'une civilisation technique, cela dépendra de la nécessité ou non de la trouver. Sinon, nous recommençons à chercher Lucy (au sens figuré).
Jack R. Woods,

Réponses:

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Avi Loeb et Edwin Turner ont écrit un article sur la possibilité de détecter une civilisation similaire à la nôtre dans un autre monde en recherchant les lumières de la ville.

La méthode proposée suggère d'observer les côtés sombres des planètes lorsqu'elles transitent devant leur étoile parente. Bien qu'ils aient dit que cette méthode nécessitera les générations futures de télescopes.

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appelé2voyage
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En utilisant la technologie actuelle (et j'entends par là les expériences et les télescopes qui sont disponibles maintenant), nous n'avons pas détecté de planète "semblable à la Terre" et nous serions probablement incapables de détecter la vie sur Terre même si elle était observée à une distance de quelques années-lumière . Par conséquent, il n'y a actuellement aucune perspective de détection de vie sur un "sosie terrestre". J'élabore ci-dessous:

  1. Aucune planète comme la Terre n'a encore été détectée autour d'une autre étoile. C'est-à-dire aucun qui a une masse, un rayon et une orbite similaires à 1 au (ou à proximité) d'une étoile de type solaire. Avec la technologie actuelle, elle est tout simplement hors de portée. Par conséquent, toute recherche dirigée de vie sur une planète semblable à la Terre ne saurait réellement par où commencer. Si vous ne pouvez pas détecter la planète du tout alors il n'y a absolument aucune chance de regarder sa composition atmosphérique pour rechercher des biomarqueurs (par exemple l' oxygène avec un gaz réducteur comme le méthane, ou chlorofluorocarbones d'une civilisation industrielle - Lin et al 2014.). Les seules exoplanètes pour lesquelles les compositions atmosphériques ont été mesurées (grossièrement et provisoirement) sont les "Jupiters chauds". - des exoplanètes géantes en orbite très près de leurs étoiles parentes.

  2. Une recherche «aveugle» pourrait rechercher des signatures radio et c'est bien sûr ce que SETI a fait. Si nous parlons de détecter la "Terre", alors nous devons supposer que nous ne parlons pas de tentatives délibérées de communication par faisceaux, et donc nous devons compter sur la détection de "bavardages" radio aléatoires et de signaux accidentels générés par notre civilisation. Le projet SETI Phoenix était la recherche la plus avancée de signaux radio provenant d'autres vies intelligentes. Citant Cullers et al. (2000) : " Les signaux typiques, par opposition à nos signaux les plus forts, tombent en dessous du seuil de détection de la plupart des enquêtes, même si le signal provenait de l'étoile la plus proche ". Citant Tarter (2001) : "Aux niveaux de sensibilité actuels, des recherches ciblées sur les micro-ondes pourraient détecter la puissance équivalente d'émetteurs de télévision puissants à une distance d'une année-lumière (dans laquelle il n'y a pas d'autres étoiles) ... ". L'équivoque dans ces déclarations est due au fait que nous faisons émettent des signaux plus intenses rayonnés dans certaines directions bien définies, par exemple pour la conduite de la métrologie dans le système solaire en utilisant un radar. de tels signaux ont été calculés pour être observables plus d' un millier d' années - lumière ou plus. Mais ces signaux sont brèves, poutres en un angle extrêmement étroit et peu susceptible d'être répété. Il faudrait être très chanceux pour observer dans la bonne direction au bon moment si vous effectuez des recherches ciblées.

D'où mon affirmation qu'avec les méthodes et les télescopes actuels, il n'y a pas beaucoup de chances de succès. Mais bien sûr, la technologie progresse et dans les 10 à 20 prochaines années, il y aura peut-être de meilleures opportunités.

La première étape d'une recherche dirigée serait de trouver des planètes comme la Terre. La première grande opportunité sera avec le vaisseau spatial TESS , lancé en 2017, capable de détecter des planètes de la taille de la Terre autour des 500000 étoiles les plus brillantes. Cependant, sa mission de 2 ans limiterait la capacité de détecter un analogue de la Terre. Le meilleur pari pour trouver d'autres Terres viendra plus tard (2024 peut-être) avec le lancement de Platon, une mission de six ans qui étudie à nouveau les étoiles les plus brillantes. Cependant, il y a alors un grand bond en avant requis pour effectuer des études sur les atmosphères de ces planètes. L'imagerie directe et la spectroscopie nécessiteraient probablement des interféromètres annulateurs spatiaux; les observations indirectes des effets de phase et la spectroscopie de transmission à travers une atmosphère exoplanète ne nécessitent pas une grande résolution angulaire, juste une précision massive et une zone de collecte. La spectroscopie de quelque chose de la taille de la Terre autour d'une étoile normale nécessitera probablement un plus grand successeur du télescope spatial James Webb ( JWST - lancement 2018), ou même plus de zone de collecte que celle fournie par l'E-ELT au cours de la prochaine décennie. Par exemple Snellen (2013) soutient qu'il faudrait 80 à 400 transits de temps d'exposition (soit 80 à 400 ans!) pour détecter le signal de biomarqueur d'un analogue de la Terre avec l'E-ELT!

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Rob Jeffries
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Vous devriez peut-être demander à quel point il est difficile de nous trouver. Je sais que nous ne sommes pas censés donner une opinion ici, mais je dirais que toute civilisation "proche" sait depuis longtemps qu'il y a de la vie ici (ou si elles sont à moins de 100LY, en supposant que la communication super-luminale est impossible, sachez que nous sommes technologiques). Je pense qu'il nous sera possible d'envoyer un jour des sondes à d'autres stars et qu'elles l'ont probablement déjà fait. En d'autres termes, il peut y avoir des sondes "super furtives" dans notre propre système solaire en ce moment que nous ne détecterons jamais. (Merci M. Clarke.)
Jack R. Woods
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"probablement pas". À moins qu'ils ne soient si proches que des signaux de télévision ou de radio comme ceux que nous avons envoyés par inadvertance peuvent être détectés au-dessus des niveaux de rayonnement de fond, nous ne pouvons pas connaître la civilisation.
Les signaux sont extrêmement faibles et n'appartiennent à aucune bande scientifiquement intéressante (délibérément bien sûr, car nous ne voulons pas que nos téléviseurs captent des signaux naturels qui pourraient interférer avec nos signaux artificiels) à moins que votre intérêt scientifique ne soit spécifiquement d'espionner les communications envoyées. par des extraterrestres potentiels (SETI me vient à l'esprit, un beau passe-temps et quelque chose à voir avec les radiotélescopes pour l'époque, il n'y a rien de plus intéressant à écouter).

En ce qui concerne les planètes de la taille de la terre, nous n'avons encore jamais pu en trouver une, encore moins une rocailleuse dans la zone habitable d'une étoile. Les mécanismes utilisés pour détecter les exoplanètes ne sont tout simplement pas assez sensibles.

Laisse une option: leur équivalent de Voyager 1 pénètre dans notre système solaire et nous le repérons et le reconnaissons pour ce qu'il est, et trouvons un moyen de le récupérer. Mais s'ils sont à notre niveau technologique, il faudra encore des milliers d'années avant que cela se produise.

jwenting
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L'univers est assez vieux, ils ont peut-être envoyé longtemps dans une galaxie lointaine ...
Jordan
vous voulez détecter quelque chose qui est identique à nous, en supposant qu'ils sont identiques à nous en ce moment ...
jwenting
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Ce n'est pas le but de la question, en supposant qu'il existe une planète identique à nous, serions-nous en mesure de la détecter et de réaliser qu'elle a une vie intelligente.
Jordan
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@JordanBrown détecte qu'il a une vie intelligente MAINTENANT? Non. La vitesse de la lumière rend cela impossible. Détecter qu'il aurait pu à un moment donné avoir une vie intelligente? Seulement s'ils ont envoyé des signaux incroyablement forts (bien au-delà de ce que nous faisons, et à mesure que notre technologie s'améliore, ce que nous envoyons s'affaiblit à mesure que nous nous éloignons des transmissions EM omnidirectionnelles) et / ou est très, très proche.
jwenting
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"En ce qui concerne les planètes de la taille de la terre, nous n'avons encore jamais pu en trouver une, encore moins une rocailleuse dans la zone habitable d'une étoile." - Ceci est obsolète: en.wikipedia.org/wiki/Exoplanet#Earth-size_planets
Keith Thompson
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S'il y avait une planète avec la même civilisation "exactement comme nous", la probabilité qu'elle soit suffisamment proche pour être détectable est extrêmement faible. Pas nul, mais aussi bas que ceux de l'intrusion d'un mur au moyen de la mécanique quantique.

Envite
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Ces dernières années, nous avons découvert des centaines d'exoplanètes et vous dites que si l'une d'entre elles était aussi avancée que nous, nous n'aurions aucun moyen de le dire?
Jordan
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@JordanBrown n'importe quelle planète de la taille de la terre serait extrêmement difficile à détecter, oui. Toute civilisation au niveau de la nôtre sur une telle planète serait impossible à détecter avec les capteurs que nous possédons.
jwenting
-1 Ne répond pas à la question. Même si la probabilité était éloignée, il existe des techniques précises qui pourraient être utilisées pour détecter une telle planète si elle se révélait suffisamment proche pour être détectée. La question demande "comment pourrions-nous" ne pas "pourrions-nous" donc cela ne répond pas à la question.
called2voyage
@ called2voyage S'il y avait une telle planète assez rapprochée pour détecter, ce serait l' un de notre système solaire, il aurait été détecté depuis longtemps. Nous ne pouvons pas les détecter de nos jours (ni dans un avenir proche), comme expliqué par jwenting
Envite