地球のドッペルゲンガー惑星をどのように検出しますか？

現在の技術、または近い将来（2025年まで）に利用可能な技術を使用して、どのように惑星を私たちの惑星とまったく同じように検出し、どのくらい近くに検出可能にする必要がありますか？

これまでのところ、地球のような惑星を検出するのに最も効果的な方法はどれですか？また、惑星の大気、軌道特性、および種に関して何が明らかになるのでしょうか？

この質問は、同等の技術を備えた地球外文明がどれほど簡単に私たちを見つけることができるか、そしてどのように簡単に見つけることができるかを考える上で興味深い食べ物です。

質問の目的のために、どこにでも存在できる同等の技術的進歩を備えた文明を持つ惑星があると仮定します。

アビ・ローブとエドウィン・ターナーは、街の明かりを探して、別の世界で私たちと同様の文明を検出する可能性について論文を書きました。

提案された方法は、惑星が親星の前を通過するときに、惑星の暗い側面を観察することを提案しています。彼らはこの方法は望遠鏡の将来の世代を必要とすると言ったけれども。

ソース：

• 街の明かりがET文明を明らかにする可能性-ハーバードスミスソニアン天体物理学センター

現在の技術を使用すると（つまり、現在利用可能な実験と望遠鏡を意味します）、「地球のような」惑星は検出されず、おそらく数光年の距離から観測しても地球上の生命を検出することはできません。したがって、「地球ドッペルゲンガー」で生命を検出する見込みは現在ありません。以下で詳しく説明します。

1. 地球のような惑星はまだ別の星の周りに検出されていません。つまり、太陽型の星から1 au（またはそれに近い）で同様の質量、半径、軌道を持つものはありません。現在の技術では、それはちょうど手の届きません。したがって、地球に似た惑星での生命の直接的な探索では、実際にどこから始めればよいかわかりません。惑星をまったく検出できない場合、その大気組成を見てバイオマーカーを探す機会はまったくありません（たとえば、酸素とメタンなどの還元ガス、または工業文明からのクロロフルオロカーボン-Lin et al。2014）。大気組成が（粗く、暫定的に）測定された唯一の太陽系外惑星は「熱い木星」です。-親星の非常に近くを周回する巨大な太陽系外惑星。

2. 「ブラインド」検索では、無線署名を検索できます。もちろん、これはSETIが行ってきたことです。「地球」の検出について話している場合、意図的な通信のビーム化された試みについて話しているのではなく、ランダムな無線「チャタリング」と文明によって生成される偶発的な信号の検出に頼らなければなりません。SETI Phoenixプロジェクトは、他のインテリジェントライフからの無線信号の最も高度な検索でした。Cullersらからの引用。（2000）：「信号が最も近い星から発信されたとしても、最も強い信号とは対照的に、ほとんどの調査の検出しきい値を下回る典型的な信号」Tarter（2001）からの引用： "現在の感度レベルでは、ターゲットマイクロ波検索は、1光年の距離で強力なテレビ送信機と同等のパワーを検出できます（他の星は存在しません）...」。我々はない EMITが強いような信号は、千光年以上にわたり観測可能になるように計算されています。レーダーを使って太陽系の行動計測に例えば、特定の明確に定義された方向に信号を梁。しかし、これらの信号は、ANに梁、簡単です対象を絞った検索を実行している場合、適切なタイミングで適切な方向を観察できることは非常に幸運である必要があります。

したがって、現在の方法と望遠鏡では成功する可能性はあまりないとの私の主張。しかし、もちろん技術は進歩しており、今後10〜20年でより良い機会が得られるかもしれません。

有向探索の最初のステップは、地球のような惑星を見つけることです。最初の大きな機会は、2017年に打ち上げられたTESS宇宙船であり、最も明るい50万個の星の周りの地球規模の惑星を検出することができます。ただし、2年間のミッションでは、地球アナログを検出する能力が制限されます。他の地球を見つけるための最善の策は、プラトンの打ち上げで後（おそらく2024年）に来るでしょう。、再び、最も明るい星を研究する6年間のミッション。しかし、これらの惑星の大気の研究を行うには大きな前進が必要です。直接イメージングと分光法には、おそらく宇宙搭載のゼロ調整干渉計が必要です。太陽系外大気を介した位相効果と透過分光法の間接的な観測には、大きな角度分解能は必要なく、単に非常に高い精度と収集領域が必要です。通常の星の周りの地球の大きさの何かを分光するには、おそらくジェームズウェブ宇宙望遠鏡（JWST-打ち上げ2018）の後継機、または今後10年間でE-ELTによって提供されるよりも多くの収集領域が必要になります。たとえば、スネレン（2013） E-ELTで地球アナログのバイオマーカー信号を検出するには、80-400トランジット相当の暴露時間（つまり80-400年！）が必要だと主張しています！

Square Kilometer Arrayのような新しい電波望遠鏡プロジェクトと技術は、50 pc（光年）の距離までの電波「チャタリング」を偶然に検出できることが示唆されています-Loeb＆Zaldarriaga（2007）を参照してください。このアレイは、2025年以降に完全な動作を開始するため、ビーム信号の多数の方向を一度に監視することもできます。Tarter et al。は、近い将来に何が可能になるかについての適切な概要を示しています。（2009）。$\sim 150$

「おそらくない」。私たちが不注意に送信しているようなテレビやラジオの信号が、文明について知ることができないバックグラウンド放射レベルを超えて検出できるほど近くにない限り。
信号は非常に弱く、科学的に興味のあるバンドではありません（当然、意図的に送信された通信を覗き見することを目的としない限り、人工的な信号を妨害する自然な信号をテレビに拾わせたくないためです）エイリアンの可能性があります（SETIが思い浮かぶのは、趣味であり、電波望遠鏡に関係することで、これ以上聞くことはありません）。

地球ほどの大きさの惑星については、星の居住可能領域にある岩石はもちろんのこと、それを見つけることができませんでした。太陽系外惑星の検出に使用されるメカニズムは、単に十分に敏感ではありません。

1つのオプションを残します。Voyager1に相当するものが私たちの太陽系に入り、実際にそれが何であるかを見つけて認識し、それを回復する方法を見つけます。しかし、彼らが私たちの技術レベルにあれば、それが起こるまでに数千年かかるでしょう。

「私たちとまったく同じ」同じ市民権を持つ惑星があった場合、それが検出できるほど十分に近い可能性は非常に遠いです。ゼロではなく、量子力学によって壁を不法侵入するのと同じくらい低い。