Astronomai siūlo, kad nepavyktų rasti užsieniečių. Mes esame saugūs erdvėje

Prieš keturis milijardus metų saulę apėmė aštuonios planetos. Antrojo, trečiojo ir ketvirtojo toliausiai nuo žvaigždės buvo gyvybės potencialas, bet jų dar nebuvo. Dėl Veneros, pernelyg aktyvus šiltnamio efektas pašalino šį potencialą. Marse mažas svoris leido saulės vėjui nuvalyti atmosferą, užšaldyti potencialą. Žemėje vandenyse išgyveno gyvenimas, daugėjo ir išsivystė iki taško, kur jo turėtojai galėjo apmąstyti savo kilmę.

Bet kodėl Žemė? Mažai žinoma, bet stebėtinai stipri teorija rodo, kad mes esame vieni arba beveik vieni visatoje - ne todėl, kad gyvenimas yra retas, bet todėl, kad bendra evoliucija su planetinėmis jėgomis yra tokia įtempta, kad dauguma gyvybių neišgyvena. Šios teorijos šalininkai, vadinami „Gaian Bottleneck“, remiasi senesne „Gaian World“ hipoteze, kuri rodo, kad gyvenimo buvimas keičia aplinką, padėdamas išlaikyti gyvybei būtinas sąlygas ir toliau egzistuoti.

„Gaian“ kliūtis yra gana prieštaringa mokslininkų, studijuojančių gyvenimo kilmę, bendruomenėje. Mokslininkai yra suskirstyti į tai, ar Veneros ir Marso gyvenimas visuomet buvo gyvas - nėra jokio galutinio įrodymo - ir vis dar nėra sutarimo dėl ankstyvųjų Žemės procesų pobūdžio. Nesant aiškaus sutarimo dėl paties gyvybės kilimo pačioje žemėje ir jokių duomenų apie gyvenimą kitose teorijose, pvz., „Gaian Bottleneck“, kurį sukūrė Aditya Chopra, astrobiologijos postdoktorius Vašingtono universitete ir Charles Lineweaver negali būti tiksliai įrodyta ar paneigta. Vietoj to, jie tampa sudėtingo idėjų apie mūsų santykius su likusia visata dalimi, kuri informuoja, kaip stengiamės atsakyti į vieną iš labiausiai egzistencinių žmogaus klausimų: ar mes vieni?

„Mes prognozuojame, kad pamatysime, kad dauguma planetų nėra apgyvendintos“, - sako Chopra Inversinis, „Ir neturėtume būti nusivylę“.

Tas faktas, kad gyvenimas pasirodė toks sunkus už Žemės ribų, jau seniai nustebino mokslininkus, kurių dauguma nėra patogu šokinėti prie išvados, kurią esame vieni. Labiausiai žinomas būdas, per kurį kyla prieštaravimų mazgas, vadinamas disertacija, vadinama „Didžiuoju filtru“, turinčiu išnykimo lygio įvykį, kuriame visų gyvų būtybių žudymas vyksta daugelyje planetų gana dažnai.

Kadangi išnykimo lygio įvykiai gali užimti daug įvairių formų, egzistuoja didžiulė „Great Filter“ hipotezių įvairovė ir devyni skirtingi taškai, kuriuose gyvenimas gali nepavykti. Džeimsas Kastingas, „Penn valstybinio universiteto geofizikas“, pateikia jį griežtai. „Esu susirūpinęs, kad filtras yra mūsų ateityje, o ne mūsų praeityje“, - sako jis.

Tačiau, turint tiek mažai duomenų apie gyvenimą, sunku tiksliai žinoti, koks bus spaudimo taškas. „Didysis filtras gali būti šis Gaianas„ kliūtis “, tačiau tai gali būti pačios gyvybės kilmė“, - aiškina Kastingas. „Tai galėtų būti eukariotų kilmė, lyties kilmė, protingo gyvenimo kilmė - gali būti, kad technologinės civilizacijos, kaip mūsų, sunaikina save. Manau, kad klimato kaita mums gali būti puikus filtras. “

Tačiau Chopra ir Lineweaver žiūri į gyvenimo trūkumą visatoje ir pasiekia priešingą išvadą: jei gyvenimas yra bendras ir mes jo neradome visatoje, galima, kad egzistuojame kitoje filtro pusėje. Jei yra vienas gyvenimo evoliucijos taškas, kuris yra toks sunkus, dauguma gyvenimų išnyksta, tai yra įmanoma ir žemėje.

Norėdami sukurti „Gaian“ stulpelio hipotezę, jie kreipėsi į teoriją apie gyvenimo ir planetos sąveiką, vadinamą Gaia hipoteze. Gaianiniame pasaulyje gyvybės egzistavimas daro planetą gyventi. Tai prieštaringa idėja, o kai ji pirmą kartą buvo pasiūlyta 1970-aisiais, ji įgijo beveik teologinį aspektą - kad gyvenimas kartu su negyvaisiais procesais sukuria savireguliavimo sistemą. Šiandien teorija buvo priimta tam tikru mastu - paprastai sutariama dėl idėjos, kad gyvenimas daro poveikį aplinkai, tačiau mokslinė bendruomenė iš esmės atmeta antropomorfinius ir teologinius aspektus.

Prieštaringa „Chopra“ ir „Lineweaver“ „Gaian Bottleneck“ dalis yra pagrindinė prielaida, kad ankstyvasis mikrobinis gyvenimas yra tai, kas laikė Žemę nuo Veneros ar Marso. Tai beveik neįmanoma įrodyti, ypač dėl to, kad sunku paaiškinti, koks yra gyvenimo poveikis šiuolaikinei aplinkai.

Per pastaruosius kelis milijonus metų Žemės aplinka buvo daug geriausia vieta, jei esate aerobinis kompleksas, kaip ir mes, sako Šveicarijos federalinio tyrimų instituto geochemikas Jamesas Kirchneris. „Žinoma, turime pripažinti, kad ten yra maitintojo netekimo elementas.“ Kirchneris pažymi, kad dauguma Žemėje gyvenusių organizmų išnyko ir gyveno klonai ir biomai, kurie visiškai skiriasi nuo to, kas egzistuoja šiandien Žemėje - „Taigi, norėdami apsisukti ir pasakyti, kad klimatas yra idealus, yra tarsi: Žinoma - mums -“, - sako jis.

Tačiau Chopra nurodo, kad Žemė buvo gyvena kitiems organizmams per visą savo istoriją, o tai nėra mūsų seserų planetų, Veneros ir Marso atveju. Chopra sako, kad egzistuoja teorijos, kad ir Venera, ir Marsas turėjo tam tikrą mikrobiologinį gyvenimą. Mes žinome, kad Marso viename taške buvo didžiuliai vandenynai, ir tikėtina, kad Venera turėjo savo vandenynus jo planetiniame gyvenime. Chopra teigia, kad aplinkoje, kuri yra ankstyvosios Žemės aplinka, būtų prasminga turėti mikrobinį gyvenimą. Gyvenimo nesugebėjimas ir negyvenamos sąlygos abiejose planetose rodo, kad „Chopra“ išlieka neįprasta, kad gyvenimas yra milijardus metų. Tačiau neaišku, kas būtų ypatingas gyvenimas Žemėje. „Tai priklauso nuo to, ką patyrė atrankos procesas Žemėje“, - sako Chopra. „Tikėtina, kad kai kurie iš jų yra reti.“

Pažvelgus į protingą gyvenimą, Chopra pažymi, kad mes naudojame prielaidą, kad gyvenimas išnyksta po ilgo laiko. „Tačiau vėlyvas gyvenimo išnykimas yra kažkas, apie kurį mes neturime jokių įrodymų“, - sako jis. „Mes, kaip racionalūs mokslininkai, turime kreiptis į ankstyvo gyvenimo išnykimo idėją, kurią turime.

Tačiau nėra daug įrodymų, patvirtinančių bet kurią hipotezę. Mes dar nepasiekėme taško, kur galime rasti iškastinių mikrobiologinio gyvenimo įrodymų Venus ar Marse, todėl „Chopra“ hipotezė grindžiama tyrimais apie gyvybės kilmę Žemėje ir jos hipotetinį praradimą Venus ir Marse. Viena iš didelių skirtumų tarp Chopros ir skeptikų yra vandenilio nuostolių į erdvę greitis, kuris gali sukelti planetų išdžiūvimą. „Chopra“ nesutinka ir mano, kad senovės fosilijos turi pakankamai įrodymų, kad Žemė buvo padengta mikrobiologiniais kilimėliais, kurie pakeitė vandenilio nuostolių tempą, laikydami Žemę gyventi.

Chopra prognozuoja, kad gyvenimas būtų labai kitoks Veneros ir Marso gyvenime. Vietoj kolonijų ir stiprių mikrobų bendruomenių jis mano, kad Venus ir Mars turėjo mikrobų kišenės.„Venus“ ar „Mars“ „rasime asmenis, kurie negalėjo kontroliuoti šiltnamio efektą sukeliančių dujų ir planetos albedo“, - sako jis. Šioje teorijoje mikrobai nebuvo pakankamai kooperatyvai, kurie turėjo įtakos Veneros ar Marso paviršių atmosferai ar atspindėjimui.

Chopra teigia, kad be ankstyvosios atmosferos veikiančių mikroorganizmų daugelis gyvybių išnyks labai anksti. Kad intelektualus gyvenimas visatoje taptų dar retesnis, ir Chopra nurodo, kad iš viso gyvenimo Žemėje tik žmonės atrodo protingi. „Tik todėl, kad tai įvyko kartą Žemėje, tai nereiškia, kad turėtume to tikėtis kitur.“ Vis dėlto, Chopra sako, jei radome planetą, kuri po milijardų metų turi skystą vandenį, tai gali būti požymis, kad tokia planeta turi protingą bet jis mano, kad tokios planetos radimas yra labai mažai tikėtinas.

„Visata nėra įpareigota užkirsti kelią nusivylimui dėl to, kad esame vieni“, - sako Chopra. „Net jei mes nesame vieni visame visatoje, tik dėl planetų, kuriose gyvena milijardai metų, retumo. Tikslinga manyti, kad esame vieni mūsų vietinėje visatoje.“

Kiti mokslininkai prieštaravo šiai teorijai, atmetė prielaidas apie vandens praradimą ir atmosferą ankstyvame pasaulyje, į gyvenimą kitur. Lee Kumpas, biocheminis-geologas iš Penn valstybinio universiteto, sako, kad yra modelių, rodančių, kad Žemė vis dar bus drėgna be mikrobinio gyvenimo. Kastingas iš Penno taip pat nurodo: „mes nežinome, kaip plačiai paplitęs gyvenimas ankstyvojoje žemėje.“ Jis skeptiškai žiūri į tai, kad mikrobai galėjo turėti pasaulį keičiantį poveikį, nes ankstyvoji Žemė neturėjo labai didelės žemės. Taip pat yra problema, kad nuo 3,5 milijardų metų uolienos yra labai retos. Dėl to sunku ginčyti, ar gyvenimas buvo plačiai paplitęs arba tiesiog pateikiamas kišenėse aplink hidrotermines angas ir seklią vandenį ankstyvoje žemėje.

Tačiau be stiprių stebėjimo įrodymų, Kumpas užima vidutinį gyvenimo poveikį. „Labai tikėtina, kad planetos klimato istorija buvo stipriai paveikta, jei ne dėl to sąveika su gyvenimu“, - sako jis. „Bet tai ne visai tokia pati, kaip sakydamas, kad vienintelė priežastis, dėl kurios ji gyvena, yra gyvenimas.“ Šios hipotezės viršija gyvenimą žemėje į visatą apskritai yra sudėtinga. „Kai atveriate galimybę, kad ten yra saulės sistemų, kurios gali būti mažiau sudėtingos fiziniams procesams“, - sako Kumpas: „Man sunku pasakyti, kad gyvenimas yra absoliučiai būtinas. gauti bet kokį atsakymą. “

Rasti atsakymą Kastingo gyvenime. „Manau, kad gyvenimas dažnai kyla, jei ne visą laiką, - sako jis. Jei tyrėjai gali gerai pažvelgti į 10-20 Žemėje esančių planetų gyvenamosiose zonose, jis mano, kad jie ras gyvenimą. Jis ieško dujų, tokių kaip azoto oksidas ar metanas, atmosferoje su deguonimi, nes šias dujas sunku padaryti be gyvenimo.

Norint rasti šias dujas, mokslininkams reikės labai galingo tiesioginio vaizdo teleskopo. Tikėtina, kad sumažėjusios dujos atmosferoje bus labai mažos - kelis šimtus dalių milijonais. „Norėčiau galimybę išbandyti šią hipotezę“, sako Kastingas, nurodydamas, kad jis neturi daug laiko savo gyvenimui.

Nesvarbu, ar „Chopra“ yra teisinga, ar ne, svarbu diskutuoti apie ryšį tarp gyvybės kilmės ir nežemiško gyvenimo. „Mums reikia tokių argumentų, nes mums reikia impulso statyti didelius teleskopus ir atlikti ateities planetines misijas“.

Be eksperimentinių įrodymų, kad Gaian Bottleneck, Chopra ir Lineweaver teorija tebėra neįtikinamos mokslo bendruomenei. „Chopra“ tikisi, kad mokslininkų, tokių kaip Kastingas, darbas teiks atsakymus per artimiausius 30 metų. Kalbant apie tai, ar esame vieni visatoje, Chopra sako, kad atsakymas, neatsižvelgiant į tai, ar taip, ar ne, yra „gilus, nesvarbu, koks atsakymas gali būti“.