Exocinturones de Clarke, el tecnomarcador más prometedor

Dibujo20180216 Numerical model of a clarke exobelt hector socas-navarro ApJ accepted 2018 - copia

Los futuros telescopios gigantes (JWST, GMT, E-ELT y TMT) analizarán las atmósferas de algunos exoplanetas. Buscarán vida mediante biomarcadores y civilizaciones tecnológicas con tecnomarcadores. Los exocinturones de Clarke son el nuevo tecnomarcador propuesto por el astrofísico solar Héctor Socas-Navarro. Los satélites de comunicaciones en órbita geoestacionaria, idea qun propuso Arthur C. Clarke en un artículo de 1945, conforman el llamado cinturón de Clarke. Por sus ventajas prácticas su número ha crecido de forma exponencial en las últimas décadas. Cuando su número sea muy grande (en el caso de la Tierra, al ritmo actual, en 2200) dejarán una señal observable durante los tránsitos estelares. Dicha señal es el tecnomarcador más fiable que tenemos para exoplanetas en estrellas enanas.

Las simulaciones numéricas (aunque muy simplificadas) prueban que la señal de un exocinturón de Clarke en un tránsito estelar se puede diferenciar de la señal de un anillo de partículas. Más aún, en enanas rojas con exoplanetas, como Próxima b y Trappist-1, la señal podría estar al alcance de los futuros telescopios gigantes. Lo mejor de todo es que estos telescopios se usarán, sí o sí, para buscar exoplanetas y estudiar sus atmósferas durante sus tránsitos, luego la búsqueda de exocinturones de Clarke saldrá gratis. Quizás nuestro amigo Héctor Socas-Navarro pase a la historia del siglo XXI por los exocinturones de Clarke, si acaban siendo la primera prueba de una civilización tecnológica similar a la nuestra, en lugar de por su podcast Coffee Break: Señal y Ruido.

Recuerda que los satélites geostacionarios requieren un sistema de propulsión a bordo para mantener sus órbitas (o ser repuestos de forma periódica cuando consumen su combustible). Por ello son un excelente tecnomarcador de civilizaciones similares a la nuestra. El artículo es Hector Socas-Navarro, “Possible photometric signatures of moderately advanced civilizations,” Accepted in ApJ (2018) [PDF en Dropbox]; el artículo todavía no está disponible en arXiv ni en la web de la revista.

La nota de prensa oficial del paper, de la mano del propio autor, “aquí vengo a hablar de mi libro”, a partir del minuto 89:23 del episodio 150 “Bombardeo Tardío; Clarke Exobelt; ¿Mínimo de Maunder?; Astrodinámica del Tesla Espacial”, Coffee Break: Señal y Ruido, 16 Feb 2018 [web;iVoox;iTunes].

[PS 23 Feb 2018] El artículo ya ha aparecido en arXiv: Hector Socas-Navarro, “Possible Photometric Signatures of Moderately Advanced Civilizations: The Clarke Exobelt,” arXiv:1802.07723 [astro-ph.EP]. [/PS]

Dibujo20180216 earth-like planet with Clarke exobelt sun-like star hector socas-navarro ApJ accepted 2018

El parámetro más importante para la observación de un exocinturón de Clarke (CEB) es la opacidad χ. Para la Tierra, que ahora mismo tiene 1738 satélites activos (con datos públicos), de los que como un tercio son geostacionarios, asumiendo que su radio típico es de 1 metro, resulta χ ≅ 3 × 10−13, demasiado pequeño para permitir la observación de su CEB por el método tránsito desde civilizaciones extraterrestres en estrellas cercanas. Al ritmo actual de crecimiento del número de estos satélites, Héctor estima que se alcanzaría un valor observable de χ ≅ 10−4 en el año 2200. Quizás nunca se alcance, si la humanidad decide evitar ser detectada por este medio.

Esta figura muestra la señal para el tránsito de la Tierra en el Sol cuando tenga χ ≅ 10−3. Se ha marcado con CEB1 y CEB2 el efecto del paso por el disco solar del exocinturón de Clarke visible a ambos lados de la Tierra. Por fortuna, será muy difícil de detectar, ya que es tan débil que se requieren estudios del tránsito de muy alta precisión.

Dibujo20180216 trappist-1 clarke exobelt hector socas-navarro ApJ accepted 2018 - copia

El método del tránsito es ideal para detectar exocinturones de Clarke en estrellas más débiles y más pequeñas que el Sol, como las enanas rojas. Sobre todo si tienen un sistema planetario con varios exoplanetas en la zona habitable, como es el caso de TRAPPIST-1. Esta figura muestra la señal en el tránsito para cuatro planetas de TRAPPIST-1 asumiendo una opacidad de χ ≅ 4 × 10−5.

Dibujo20180216 planet with Clarke exobelt planet with rings isolated planet hector socas-navarro ApJ accepted 2018

Quizás te preguntes si se puede distinguir entre un planeta con un anillo y un planeta con un exocinturón de Clarke. Las simulaciones numéricas de Socas-Navarro (por ahora con un modelo muy simplificado) indican que es posible, como ilustra esta figura. Por cierto, estos anillos tan cercanos al planeta son inestables, como lo son las órbitas de los satélites geoestacionarios, siendo su vida muy corta; estos satélites se mantienen en su órbita mediante un sistema de propulsión a bordo y cuando acaba su combustible deben abandonarla. Esta última cuestión es la que hace que los exocinturones de Clarke sean un perfecto tecnomarcador, como ya he indicado más arriba.


10 Comentarios

Participa Suscríbete

Sergio Carvajal

Muy buena idea, repito, muy buena idea.
Aunque soy optimista en el tema de la vida inteligente en el universo, (vuelvo a repetir, buena idea) asumimos que la vida que haya ahí fuera ha seguido el mismo proceso de evolución que nosotros como un papel de calca.
Solo es una sensación, pero posiblemente esas inteligencias, las cuales estoy seguro que existen, probablemente hayan encontrado otras maneras de observar su propio planeta diferente a la nuestra (sin basura espacial) .
Creo que asumimos a la ligera que el único proceso de evolución es el que nosotros estamos siguiendo, lo cual, a mi modo de ver es un grave error ( así nos va) .
Quizá si tubieramos un poco más de imaginación o inteligencia global nos daríamos cuenta, o quizá simplemente sea que nuestro nivel de evolución es aún demasiado pobre, pero me gusta la idea como opción.
Que creéis vosotros?

PelauPelau

Discrepo levemente con tu sensación, por dos motivos:

1) Los Exocinturones de Clarke no pueden estar constituidos por “basura espacial”. Los satélites en órbita geoestacionaria no permanecen allí por siempre, de hecho su vida útil es de unos pocos años pues para mantenerse allí requieren combustible (que tarde o temprano se agota) a fin de efectuar regularmente las necesarias correcciones orbitales.

Precisamente por eso los Exocinturones de Clarke son un excelente tecnomarcador de civilizaciones activas, quizás extintas durante el lapso que tardó la luz en llegar a nosotros, pero no antes, porque el cinturón debe ser repuesto constantemente (de lo contrario desaparece en muy poco tiempo).

2) En principio me parece lógico asumir que la vida inteligente, en cualquier parte del universo, hará uso de las mismas oportunidades que brinda la naturaleza. Simple cuestión de economía, de lograr un objetivo de la manera más fácil en un mar de adversidades. La órbita geoestacionaria es una de esas raras y felices oportunidades.

Por supuesto, no sabemos nada acerca de cómo razonan los intelectos extraterrestres, si los hay. Nosotros mismos no somos enteramente racionales y no cuesta nada imaginar un escenario global alternativo en el que, por motivos religiosos o lo que sea, la órbita geoestacionaria estuviera considera tabú. O podría ser de nulo interés práctico para una civilización subacuática en un planeta sin continentes, por ejemplo. Puedo imaginar contraargumentos al último ejemplo, como también cabe suponer otro buen número de excepciones, pero en principio serían eso, excepciones.

Coincido plenamente en que la idea es una genialidad, digna del mismísimo Sir Clarke 🙂

¡Enhorabuena, Héctor!

Pedro MascarósPedro Mascarós

Soy muy fan de la moderación de Héctor en coffebreak: Inteligente, honesto y observador. Sin menospreciar la calidad abrumadora de todos los que participan, para mí, los mejores programas son con Héctor (siempre con la duda y la observación correctas) y Francis (poniendo los puntos sobre las íes.

Y bueno, está idea de Héctor está genial, me encanta.

Hernán MedinaHernán Medina

Desgraciadamente, parece que en ningún Exoplaneta cercano (< 100 años luz) han llegado a nuestro nivel tecnológico, ya que no hemos recibido sus señales electromagnéticas…….

SuzudoSuzudo

O nos han superado y ya no los detectamos de esa forma y deberíamos tener capacidades que aún no tenemos

ummm
Francis, perdón:

¿hay alguna posibilidad aunque sea remota de poder detectar un mensaje enviado con neutrinos?

¿hay alguna posibilidad de enviar uno de esa forma?

Gracias 😛

AuligAulig

¿por qué? Nuestra señal no habrá llegado allí, pero podríamos estar recibiendo continuamente señales emitidas ANTES desde cualquier lugar. ¿No?

PelauPelau

Sí y no. Depende de cómo hayan sido emitidas esas señales.

Si te refieres a detectar “barullo” electromagnético (radio, TV, etc.) extraterrestre similar al que nuestra civilización viene emitiendo hacia el espacio en el último siglo, va a ser que no. Hay mucho mito al respecto, propiciado por la novela/película Contacto.

En dicha obra un asentamiento ET situado en el sistema de Vega capta y nos retransmite la ceremonia de apertura televisada de los Juegos Olímpicos de Berlín 1936. La cosa tiene doble truco: 1) La estrella Vega está a “sólo” 25 años luz de nosotros. 2) La tecnología de esos ETs es incomparablemente superior a la nuestra.

Si la situación se diera a la inversa, para nosotros poder captar una señal similar a la de Berlín 1936 (baja potencia y no colimada) emitida desde Vega, con nuestra tecnología actual necesitaríamos una antena parabólica absolutamente descomunal (con un diámetro de 70 millones de Km según un cálculo de servilleta que leí por ahí).

A eso sumémosle que si las civilizaciones ET evolucionan más o menos como la nuestra, sus mundos serán cada vez más “silenciosos”. Nosotros emitimos cada vez menos “barullo” hacia el espacio, los medios tienden al cable y la fibra óptica, la TV satelital usa haces colimados, las señales digitales requieren menos potencia que las analógicas, etc.

Otro caso muy distinto es el de las señales que SETI intenta detectar, muy potentes (con un nivel de señal alto respecto al ruido), muy colimadas (un haz muy enfocado, apuntado directamente a nosotros), y emitidas preferentemente en un canal universal óptimo como:
https://en.wikipedia.org/wiki/Hydrog...es_for_SETI

Ese es el tipo de señal que una civilización ET con deseo explícito de decir “Hola, Universo” debería emitir si quisiera que su mensaje sea captado incluso por civilizaciones emergentes como la nuestra.

Por supuesto, una civilización avanzada podría desear decir “Hola, Universo Civilizado Nivel X”, es decir, le interesaría establecer contacto sólo con sus pares usando métodos que NO están al alcance de civilizaciones emergentes como la nuestra.

Saludos.

TururuTururu

Excelente entrada, esta y el comportamiento de la de la llama en el espacio me han parecido muy buenos.

Deja un comentario

Tu email nunca será mostrado o compartido. No olvides rellenar los campos obligatorios.

Obligatorio
Obligatorio
Obligatorio

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>