事实上,我们可能根本不知道该怎么找。
一位名叫T. Joseph W. Lazio的天文学家近日在《国际天文学联合会(IAU)百年研讨会论文集》上刊登了一篇论文,指出如果有来自外星文明的探测器进入太阳系,即使它们已经来到了地球附近,人类可能也没有能力发现它们。
人类自进入太空时代以来,已经向宇宙发射了大量无人探测器——尽管并非设计初衷,其中有一些最终仍将抵达另一颗恒星。比如先锋10号和11号、旅行者1号和2号,以及新视野号等等——它们的飞行速度都已经达到太阳系的逃逸速度。
基于这一事实,认为技术文明能够制造星际探测器是合理的。那么在银河系乃至整个可观测宇宙中,是否有其他的文明向太阳发射过探测器?
Lazio博士以W.M.凯克空间研究所(W.M. Keck Institute for Space Studies)开发的“四象限矩阵(four-quadrant matrix)”为框架,对人类当前探测外星技术特征方面的能力进行了分析。
该框架依照位置和运行状态对非自然飞行物进行了分类。具体而言,它们可以被分为四种。
一种是所谓的“被动探测器(Passive probes)”。这类探测器仅穿越太阳系,通常沿双曲线轨道飞行。它们通常不再运行,是一种惰性物体。
二是“主动探测器(Active probes)”。它们会利用自有或太阳能量进行观测、数据通信和机动,是一种“现役”的飞行器。
三是“被动地表装置(Passive Surface Artifacts)”。它们是静置在卫星或行星表面的撞击物残骸或硬件遗迹。
四是“主动地表装置(Active Surface Artifacts)。它们是仍在小行星或行星表面工作的装置,像是采矿站或自动监测站。
论文作者提出了一个假设——即太阳系中,目前存在一个以上的外星技术实体特征。并试图以人类今天的技术水平,来证伪这个假设。
如果有一枚已经失效的星际探测器在太空中漂浮,被人类发现的概率还是有的。但是要证明它是探测器而不是自然产生的小行星或彗星却是一个难题。
每当有来自星际空间的小天体进入太阳系,比如刚刚离去的3I/ATLAS,总会激发人类的好奇心。这些物体有些最终被证明是自然天体,有些最后被发现是人造物——但却是来自地球的人造物。
2020年人们发现了一个被命名为2020 SO的物体,起初以为是小行星,但它的轨道十分怪异。进一步的光谱分析结果发现2020 SO含有不锈钢和聚氟乙烯。但最终人们确定它并非来自外太空,而是一枚火箭的助推器残片。
所以寻找“被动探测器”的过程,与其说是发现它们,倒不如说是要证明它们不是自然物,也不是来自太阳系的人造物。
要发现依附在天体表面的人造装置概率其实也很小。原因在于,以人类目前的技术,要彻底搜查太阳系的每个角落是不可想像的。当前探测器的平均分辨率只能发现远超当前人类建造能力的巨型结构。我们只能分辨土卫表面宽约1公里的物体;即使是分辨率达0.5米的月球,也只有少量月表被如此精细地勘测过。
即使分辨率足够高,要找到一件人造物,还需要该物体本身是完好的。如果它掉进木星,那它很有可能就永远消失了。即使在火星表面,陨石、辐射和风的侵蚀,也有可能在相对很短的时间内,让一个物体变得面目全非。
至于“主动探测器”,虽然理论上它们更容易被发现——因为它们必须遵守热力学定律,会因为需要散发所谓的“废热”而显得“太热”,并导致最终被发现。
随着新技术和新设备的运用,天文学家现在确实也已经越来越能够掌握大量高精度的天体数据档案。深挖这些数据,或许能够发现一些值得研究的东西。事实上科学家在一些大规模的巡天项目中,也确实已经发现了一些热特性异常的目标——但由于小天体温度建模的复杂性,人们仍然无法对其本质作出明确判断;同时人们也无法拥有足够多的资源,对每一个“异常”天体进行充分的追踪。
要想知道某一个特定目标是否是外星探测器,最好的方法是“也”向其发射探测器。但在这之前,我们还是必须先找到值得研究的目标。而这一过程仍然无异于大海捞针。事实上,我们可能根本不知道该怎么找。
参考
Solar System Technosignatures
https://arxiv.org/abs/2606.13797