SETI 研究顯示太空天氣扭曲了外星文明的訊號

SETI 研究所的研究人員發表了一項研究，質疑傳統的外星智慧搜尋策略。這項發表在《天體物理學雜誌》上的研究表明，恆星周圍的空間天氣甚至在超窄帶無線電訊號離開其所在行星系統之前就扭曲了它們。這項發現可能部分解釋了為什麼我們尚未偵測到來自宇宙中先進文明的傳輸。

這種扭曲是由恆星風和日冕物質拋射產生的湍流等離子體造成的，這種現象與在太陽上觀察到的現象類似。由天文學家 Vishal Gajjar 和 Grayce C. Brown 領導的作者使用舊太空任務的數據來量化影響，並提出未來搜尋的調整建議。這項研究為人造訊號在穿越星際空間的過程中如何改變提供了新的視角。

恆星等離子體如何改變無線電訊號

所發現的現象將集中在精確頻率的訊號轉變為更廣泛、減弱的發射。當訊號穿過發射恆星附近的湍流環境時，就會發生這種變化。因此，以尖銳尖峰形式出現的傳輸可能會分佈在多個頻率上，從而使當前的 SETI 演算法難以識別它們。

光譜展寬對傳統檢測方法提出了重大挑戰。最初佔據窄頻帶的訊號變得分佈在更寬的頻帶上，從而降低了其在任何特定點的強度。當訊號在強烈的磁活動期間靠近發射恆星時，這種效應尤其明顯。

來自太空探測器的數據驗證了理論模型

團隊檢查了 1964 年至 1976 年間發射的水手 4 號、先鋒 6 號、太陽神 1 號、太陽神 2 號和維京號等任務發送的無線電訊號。這些數據表明，當穿過太陽的行星際介質時，光譜會發生展寬，在太陽風暴期間強度更大。太陽神探測器在靠近太陽的地方運行，其觀測結果表明，訊號越接近恆星，失真就越嚴重。

基於這些直接測量，研究人員對其他恆星系統和不同頻段進行了模擬。結果證實，這種效應並非太陽系獨有，而是一種普遍現象，會影響任何穿過湍流恆星環境的傳輸。此實驗驗證增強了遙遠系統模型預測的可靠性。

紅矮星對探測提出了更大的挑戰

M型恆星，即紅矮星，約佔銀河系恆星的75%。這些恆星較小、較冷且非常活躍，創造了訊號展寬效應更明顯的環境。雖然日冕物質拋射與透射完全一致的幾率很低，不到 3%，但當發生擴大時，與正常情況相比，它可以增加一千倍以上。

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• 在典型條件下，100 兆赫訊號最多可展寬 100 赫茲。
• 在超過 60% 的類比系統中，較低的頻率會產生更大的失真。
• 大約 70% 的系統會導致輕微的眩光，而 30% 的系統會導致更嚴重的失真。

更高的頻率可以提高檢測的機會

研究建議優先考慮較高的無線電頻率，因為恆星等離子體的影響較不顯著。此外，它建議擴大檢測標準，以包括先前被自動丟棄的稍微更廣泛的信號。這種方法允許搜尋考慮在穿越其他恆星的太空天氣後實際到達地球的東西。

傳統的 SETI 演算法專注於極窄的頻率峰值，因為自然過程很難產生這些峰值。然而，新模型表明，故意的人工訊號在離開原始系統時可能會失去這一特性。這項研究並沒有解決費米悖論，但它確實提供了一種有助於理解迄今為止觀察到的宇宙沉默的機制。

對未來搜尋技術訊號的影響

計算表明，相當一部分恆星系統中都存在展寬效應。在分析的條件下，大多數恆星環境都會輕微改變訊號，而一小部分會引起更劇烈的變化。這些結果是根據人類探測器在太陽系收集的真實數據推斷得出的。

這項工作有助於完善技術訊號的搜索，使其適應恆星環境的物理現實。研究人員繼續收集更多數據，以測試該模型在未來電波望遠鏡觀測中的預測。了解這些扭曲機制為未來幾年更複雜、更有效率的偵測策略鋪平了道路。