https://frosthead.com

Az élet keresése az egész világegyetemben

Amikor Jeremy Drake megkezdte karrierjét az 1980-as évek végén, az a kérdés, hogy vajon egyedül vagyunk-e az univerzumban, továbbra is a tudomány birodalmán túllépett.

"Olyan volt, mintha nem tudnánk bizonyítani vagy tagadni Isten létezését" - mondja Drake. - Nincs adat.

Sokat megváltozott azóta, hogy Drake, aki most 49 éves, és a Harvard-Smithsonian Asztrofizikai Központ vezető asztrofizikusa, doktor hallgatóként kezdte csillagokat tanulmányozni Oxfordban.

Az 1990-es évek közepén a fejlettebb távcsövek és spektrométerek felfedték a távoli csillagokat keringő első bolygót - ez egy felfedezés, amely először nyitotta meg az élet kísérteties lehetőségeit a galaxis más részein. Az évek során az ismert bolygók száma több mint 1700-ra robbant fel. Csak a múlt hónapban a NASA bejelentette, hogy a 2009-ben elindított Kepler űrteleszkópja lehetővé tette 715 új bolygó azonosítását, amelyek 305 csillagot keringnek, köztük négyet, amelyek megfelelő méretűek és távolságra vannak csillaguktól, hogy támogassák a folyékony vizet, és ezáltal életet éljenek tudd.

Noha valószínűtlen, hogy hamarosan bármikor meg tudjuk vizsgálni ezeket a bolygókat, a tudósok elkezdenek elvégezni az alapvető kutatásokat, amelyek egy nap segíthetnek meghatározni, hogy az újonnan felfedezett bolygóknak van a legnagyobb esélyük földönkívüli élet megtartására. És a munka nagy része most a Smithsonianon zajlik.

Drake, akinek a laboratóriuma egy dombon fekszik a Harvard egyetemi csendes sarkában, 2012-ben konferenciát szervezett „Life in the Cosmos” címmel Washington DC-ben, összehozva Smithsonian kutatóit olyan különféle intézményekből, mint a Természettudományi Múzeum, az Air és az Űrmúzeum és a Smithsonian Trópusi Kutatóintézet Panamában. Míg első pillantásra az asztrofizikusnak valószínűleg kevés közös vonása van a paleontológusokkal vagy az esőerdőkkel, Drake reméli, hogy a projekt eredményeként létrejövő multidiszciplináris együttmûködések segítenek majd jobban megérteni a Földön az élet eredetét - és hogyan alakulhat ki másutt a galaxis.

"Ez a legszélesebb körű tudományos probléma" - mondja. "És véleményem szerint ez talán a legfontosabb kérdés."

Milyen esélyek vannak arra, hogy ott van élet?

A helyzet olyan gyorsan változik. 1995 előtt még fogalma sincs - csak egy ismert napenergia-rendszerünk volt. [1961-ben] a Drake-egyenlet - természetesen a másik Drake - alapvetõen azt mondta, hogy a galaxisban lévõ bolygók számának valószínûségének meghatározása tiszta találgatás. 1980 körül körülbelül először láttuk el ezeket a „poros tárcsáknak” nevezett dolgokat a napenergiaszerű csillagok körül, és a nagyobb és jobb küldetések nagyobb számban láthatták ezeket. Ez elvezet minket a bolygódetektálás korszakához, a 90-es évek közepétől kezdve. Természetesen ezek az első bolygók nagyon közel voltak a szülőcsillaghoz, a gáz óriásokhoz, akiknek nincs esélyük arra, hogy életüket kikötik. És ez azért van, mert ezeket volt a legkönnyebb észlelni. De most rájövünk, hogy nagyon nagy a valószínűsége annak, hogy csillagok körül több Föld-szerű bolygó van. Lehet, hogy más életmódok kifejlesztésére is szükség van, és nem szükségszerűen szükségük van bolygókra, de minden bizonnyal a legegyszerűbb módja annak, hogy valamiféle stabil környezet legyen, mint például egy bolygórendszer, amelyhez energia van a közeli csillagból. Tehát a bolygók jó tét.

Hogyan jöttél meg az „Élet a kozmoszban” megszervezésére?

Valószínűleg 2010 volt, és a csillagok külső légkörét tanulmányoztam, amelyet a Napban napkoronának neveznek. Már elegendő adat volt a bolygó létezéséről, és arra gondoltam, hogy mi lesz a bolygók sugárzási környezete. Úgy gondoltam, hogy összekapcsolható másokkal, például Bob Craddockkal, a Légi- és Űrmúzeummal, aki egy nagyon fontos problémát tanulmányozott a bolygófizikában: Hogyan veszítette el a Mars a légkörét? Ha azt szeretné, hogy egy bolygón életet éljünk, akkor ez nem valami, amire vágyunk.

Pár év telt el a konferencia Washingtonban tartása óta. Vannak-e érdekes tanulmányok vagy együttműködések?

Igen, vannak tanulmányok, néhány potenciális együttműködés, amelyek még gyerekcipőben járnak. A tudomány legfőbb problémája mindig a pénz. Ötéves tanulmányt kérünk a bolygó életképességéhez szükséges építőelemek összeállításáról. Van egy másik javaslatunk a bolygók légköri fejlődésének áttekintésére. Vetőmagprojektünk volt a panamai emberekkel [a Smithsonian Trópusi Kutatóintézetben], és megvizsgáltuk, hogy a foszfor elérhetősége hogyan fogja befolyásolni az ökoszisztémákat. Foszforra van szükség az élethez, de valójában nagyon rövid életű aktív bolygón, mivel normál időjárással kiszivárog a talajból. A földön geológiai aktivitással bővül - tehát mennyire fontos a geológiai tevékenység az élet fejlődéséhez? Ezt nem igazán tudjuk. Valahogy a lemezes tektonika a Földön, vajon ez a követelmény-e máshol?

Az a gondolat, hogy ha később jobb technológiánk van az újonnan felfedezett bolygók áttekintésére, ez a kutatás segíthetne kiválasztani, melyeket indokolja tovább tanulmányozni, vagy amelyek valószínűleg a legnagyobb valószínűséggel támogatják az életet?

Ez nagyon helyes. Valószínűleg a tányértektonika túlságosan nehéz megjósolni a bolygó modellezésének szempontjából ezen a ponton, de talán nagyjából megértheti, hogy a bolygóknak milyen tulajdonsággal kell rendelkezniük. Vagy azt mondhatnánk: „Oké, ha korlátozott erőforrásokkal rendelkezzünk, akkor menjünk azokkal a bolygókkal, amelyekről azt gondoljuk, hogy megfelelő légkörben vannak.” Megpróbálnád megtalálni azokat, amelyek érdekesek. Ez a szám homályos lehet, de ez nem lesz a legtöbb.

Hogyan járul hozzá saját kutatása e kérdések megválaszolásához?

Protoplanetáris lemezeken dolgozom, és ott is, ahol csillagok alakulnak ki. A bolygók valószínűleg viszonylag gyorsan alakulnak ki, miközben a csillag befejezi a kialakulását. Nagyon, nagyon bonyolult, de nagyon érdekes asztrofizikai probléma. Amit mi csinálunk, ezt a nagy röntgenkontrasztot használjuk a fiatal csillagokban, hogy alapvetően megtaláljuk a fiatalokat, képezve a Naprendszereket, majd keressünk protoplanetáris lemezeket. Ezek a tanulmányok képet adnak arról, hogy hány bolygó lehet a galaxisban.

Ha megtaláljuk, hogyan nézhet ki az élet más bolygókon?

Gyanítom, hogy mi fog történni, egy olyan bolygót fogunk találni, amely kimutatható oxigén-jelzéssel rendelkezik, és valószínűleg elárulja a bioaktivitást, valószínűleg ősi szivárgást vagy baktériumokat. Gyanításom az, hogy bármit észlelünk - és ha a bolygó nem különbözik egymástól a Földet -, úgy néz ki, mintha homályosan ismernénk. Csak számszerűen: az élet nem igazán járt itt sokkal kifinomultabb módon, csak milliárdok helyett több száz millió évvel ezelőtt, és itt a leggyakoribb a baktériumok. De aztán ismét nem vagyok biológus, így talán valami, ami számomra ugyanúgy néz ki, teljesen különbözik a biológustól.

Mi a helyzet az élettel, amely egy teljesen más kémián alapul - például a szilícium?

Nem hiszem. Ez egy olyan kérdés, amelyet röviden felvetettünk egy ideje, de azt gyanítom, hogy az élet a Földön úgy alakult ki, ahogyan történt a biokémiai alapok miatt, és hogy ezek az alapvető folyamatok univerzálisak, nem ránk jellemzőek. Tudjuk, hogy milliárd éve éljük ezt a fáradságot a Földön, és a kémianak esélye volt más dolgokra is, ha tényleg működnek.

Sokat beszéltünk az extremophiilekről - a földi életről, amely geotermikus szellőzőnyílásokban és más szélsőséges környezetben létezik - mint a más bolygók életének lehetséges modellje. Gondolod, hogy ez egy lehetőség?

Az extrémofileket gyakran érvként használják annak elmondására, hogy milyen különféle lehet az élet, mint amit jelenleg a legjobban ismerünk. Személy szerint az ellenkező érvelésem van. Úgy gondolom, hogy mi történik, ha egyszer lépést tesz az életre, akkor képes alkalmazkodni a különösebb környezethez. Nem hiszem, hogy ez feltétlenül azt jelenti, hogy az élet furcsa környezetekből származhat. Az a gyanúm, hogy meg kell valósítania a Goldilocks-szerű feltételeket az élethez, de ha egyszer megvan, lehetősége van sokkal egzotikusabb dolgok létrehozására.

Természetesen ez a teljes küldetés még mindig nagyon korai szakaszában van, de ha máshol is felfedezzük az életet a galaxisban, mi az esélyünk, hogy meglátogatjuk?

Ahhoz, hogy felkereshessünk egy másik civilizációt, vagy meglátogassanak minket, a fizikának egy olyan részének kell lennie, amelyet még nem értünk meg. Nem teheti meg, ha a fénysebességgel utazik. Annak érdekében, hogy a civilizációk galaktikus típusú távolságokat utazzanak, ismeretlen fizikának kell lennie, amely lehetővé teszi ennek megtörténését. Ha ez megtörténik, akkor hatalmas következményekkel jár az alapvető fizika megértésének hiányában. Jelenleg az egyik érv van az UFO-jelenség ellen: Fizikailag ez csak nem lehetséges.

Még ha nem is érjük el az újonnan felfedezett földön kívüli életet, mi lenne a felfedezés hatása a Földön?

Úgy gondolom, hogy hatalmas hatással lenne - pszichológiai, teológiai és társadalmi szempontból. De azt hiszem, hogy ez lenne a történelem legnagyobb egyetlen tudományos felfedezése, az egyik legfontosabb dolog, amit az emberek megtettek. Jelenleg országszerte közelítjük meg az életet - „velünk szemben”, nemzetiségi típusú. Azt hiszem, ha az életet más bolygókon észlelnék, és minden bizonnyal, ha találunk kommunikációt vagy a civilizációk jeleit, remélem, hogy a perspektíva teljesen megváltozik. Külső megjelenésűvé válunk. Az emberek kevésbé érzik magukat fontosnak? Talán mégis. Ez valószínűleg jó dolog.

Az élet keresése az egész világegyetemben