
如果外星文明开始在其表面产生能量 , 像开普勒186-f(如上所示)这样的潜在宜居行星将感受到气候变化的影响 。(图片来源:NASA/Ames/SETI研究所/JPL加州理工学院)
据美国生活科学网站(Sierra Bouchér):一个新的模型表明,即使一个先进的外星文明完全依赖可再生能源,它也可能需要不到1000年的时间才能随着气候变化摧毁自己的星球 。
当天体物理学家模拟外星文明的兴衰时,他们发现,如果一个文明经历了指数级的技术增长和能源消耗 , 那么这颗外星行星将在不到1000年的时间里变得太热而无法居住 。即使文明使用可再生能源 , 这也是正确的,因为正如热力学定律所预测的那样,不可避免地会以热量的形式泄漏 。这项新研究已发布到预印本数据库arXiv,目前正在进行同行评审 。
虽然天体物理学家想了解对地球以外生命的影响,但他们的研究最初是受到人类能源使用的启发,自19世纪以来,人类能源使用呈指数级增长 。2023年,人类使用了大约18万太瓦时(TWh),这与任何给定时刻从太阳撞击地球的能量大致相同 。这些能源中的大部分是由天然气和煤炭产生的,它们正在以不可持续的速度使地球变暖 。但即使所有这些能源都是由风能和太阳能等可再生能源产生的,人类也会继续增长,因此需要更多的能源 。
佛罗里达理工大学的天体物理学家、该研究的合著者Manasvi Lingam在接受《生活科学》采访时表示:“这引发了一个问题,‘这是一种长期可持续的东西吗?’” 。
Lingam和他的合著者、罗马Tor Vergata大学天文学和天体物理学副教授Amedeo Balbi对将热力学第二定律应用于这个问题很感兴趣 。该定律指出,没有完美的能源系统 , 所有产生的能源都能得到有效利用;一定会有一些能量从系统中逸出 。随着时间的推移,这种逃逸的能量将导致行星升温 。
“你可以把它想象成一个漏水的浴缸,”Lingam说 。他解释说,如果一个只装了一点水的浴缸漏水,只有少量的水能流出来 。但随着浴缸里的水越来越多——随着能量水平呈指数级增长以满足需求——一个小漏洞可能会突然变成一座被淹没的房子 。
在这种情况下 , 被淹没的房子是行星的大气温度 。能量泄漏的累积,即使是来自绿色能源,最终也会使任何行星过热到不再适合居住的程度 。研究小组发现,如果能源水平得不到控制,这种灾难性的气候变化可能需要不到1000年的时间才能开始能源生产 。
对于天体生物学家来说 , 这1000年的限制也使得在宇宙其他地方寻找生命变得更加困难 。毕竟,从宇宙的角度来看,1000年只是一眨眼的功夫 , 像地球这样的行星需要数亿年才能变得宜居 。但Lingam说,外星人灭绝并不是指数级能源使用的唯一潜在结果 。
然而 , 对于人类和外星文明来说 , 还有其他选择 。Lingam建议,一个文明可以选择停止其发展,而不是接受灭绝或开发将能源生产转移到世界之外的技术 。
他说:“如果一个物种选择了平衡 , 学会了与周围环境和谐相处,那么这个物种及其后代可能会存活长达十亿年 。”
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