Учёные из Университета Вашингтона предложили новый способ выявления внеземных цивилизаций, которые используют ядерную энергию. Результаты их исследования были представлены в журнале Astrophysical Journal.
Их гипотеза основывается на том, что высокоразвитые цивилизации могут использовать дейтерий, содержащийся в воде, для осуществления термоядерного синтеза, что является эффективным источником энергии. Это может привести к снижению естественного уровня соотношения дейтерия к водороду (D/H) в воде экзопланет. На Земле в океанах содержится один атом дейтерия на 6240 атомов водорода. Уменьшение этого показателя на других планетах может указывать на технологическую активность.
Для проверки этой гипотезы учёные предложили метод спектрального анализа водяного пара в атмосферах экзопланет. Они использовали модель атмосферного радиационного переноса (SMART), чтобы определить длины волн, где излучение молекул HDO и H2O наиболее заметно. С помощью этих данных они рассчитали, какие отклонения в уровне D/H можно зафиксировать при помощи современных телескопов и будущих миссий, таких как Обсерватория обитаемых миров (HWO) и Большой интерферометр для экзопланет (LIFE).
Исследование показало, что интенсивная эксплуатация дейтерия способна снизить его уровень в океанах до значений, характерных для межзвёздной среды, примерно за 170 миллионов лет, если потребности в энергии велики. На планетах с ограниченными запасами воды, известных как «сухие миры», это может произойти гораздо быстрее — за период от 1 до 10 миллионов лет. Эти временные рамки сопоставимы с длительностью существования крупных биологических видов на Земле.
Кроме того, учёные обратили внимание, что высокий уровень D/H, зафиксированный на Марсе и Венере, указывает на малую вероятность их пригодности для долгосрочной обитаемости. Напротив, уменьшенное содержание дейтерия может быть не только индикатором технологической деятельности, но и маркером планеты, где сохраняются благоприятные условия для жизни в течение длительных геологических периодов.