Πού να αναζητήσετε τη ζωή και πώς να την αναγνωρίσετε

Όταν ψάχνουμε για ζωή στο διάστημα, ακούμε το παράδοξο Fermi να εναλλάσσεται με την εξίσωση Drake. Και οι δύο μιλούν για έξυπνες μορφές ζωής. Τι γίνεται όμως αν η εξωγήινη ζωή δεν είναι έξυπνη; Άλλωστε, αυτό δεν το κάνει λιγότερο ενδιαφέρον επιστημονικά. Ή μήπως δεν θέλει καθόλου να επικοινωνήσει μαζί μας - ή κρύβεται ή υπερβαίνει αυτό που μπορούμε να φανταστούμε;

Και τα δύο Παράδοξο Fermi ("Πού είναι;;" - αφού η πιθανότητα ζωής στο διάστημα δεν είναι μικρή) και Εξίσωση Drake, υπολογίζοντας τον αριθμό των προηγμένων τεχνικών πολιτισμών, είναι λίγο ποντίκι. Προς το παρόν, συγκεκριμένα ζητήματα όπως ο αριθμός των επίγειων πλανητών στη λεγόμενη ζώνη ζωής γύρω από τα αστέρια.

Σύμφωνα με το Planetary Habitability Laboratory στο Arecibo του Πουέρτο Ρίκο, Μέχρι σήμερα, έχουν ανακαλυφθεί περισσότεροι από πενήντα δυνητικά κατοικήσιμοι κόσμοι. Μόνο που δεν ξέρουμε αν είναι κατοικήσιμα από κάθε άποψη, και σε πολλές περιπτώσεις είναι πολύ απομακρυσμένα για να συλλέξουμε τις πληροφορίες που χρειαζόμαστε με τις μεθόδους που γνωρίζουμε. Ωστόσο, δεδομένου ότι έχουμε εξετάσει μόνο ένα μικρό μέρος του Γαλαξία μας μέχρι στιγμής, φαίνεται ότι γνωρίζουμε ήδη πολλά. Ωστόσο, η έλλειψη πληροφοριών εξακολουθεί να μας απογοητεύει.

Πού να κοιτάξουμε

Ένας από αυτούς τους δυνητικά φιλικούς κόσμους βρίσκεται σχεδόν 24 έτη φωτός μακριά και βρίσκεται μέσα αστερισμός σκορπιός, ο εξωπλανήτης Gliese 667 Cc σε τροχιά κόκκινος νάνος. Με μάζα 3,7 φορές μεγαλύτερη από αυτή της Γης και μέση θερμοκρασία επιφάνειας πολύ πάνω από 0°C, εάν ο πλανήτης είχε κατάλληλη ατμόσφαιρα, θα ήταν ένα καλό μέρος για να αναζητήσετε ζωή. Είναι αλήθεια ότι το Gliese 667 Cc πιθανότατα δεν περιστρέφεται γύρω από τον άξονά του όπως η Γη - η μία πλευρά του είναι πάντα στραμμένη προς τον Ήλιο και η άλλη είναι στη σκιά, αλλά μια πιθανή πυκνή ατμόσφαιρα θα μπορούσε να μεταφέρει αρκετή θερμότητα στην πλευρά της σκιάς και να διατηρήσει σταθερή θερμοκρασία στα όρια φωτός και σκιάς.

Σύμφωνα με τους επιστήμονες, είναι δυνατό να ζούμε σε τέτοια αντικείμενα που περιστρέφονται γύρω από κόκκινους νάνους, τους πιο συνηθισμένους τύπους αστεριών στον Γαλαξία μας, αλλά χρειάζεται απλώς να κάνετε ελαφρώς διαφορετικές υποθέσεις για την εξέλιξή τους από τη Γη, για τις οποίες θα γράψουμε αργότερα.

Ένας άλλος επιλεγμένος πλανήτης, ο Kepler 186f (1), απέχει πεντακόσια έτη φωτός. Φαίνεται να είναι μόλις 10% πιο μαζική από τη Γη και περίπου τόσο κρύο όσο ο Άρης. Δεδομένου ότι έχουμε ήδη επιβεβαιώσει την ύπαρξη πάγου νερού στον Άρη και γνωρίζουμε ότι η θερμοκρασία του δεν είναι πολύ κρύα για να αποτρέψουμε την επιβίωση των πιο σκληρών βακτηρίων που είναι γνωστά στη Γη, αυτός ο κόσμος μπορεί να αποδειχθεί ένας από τους πιο πολλά υποσχόμενους για τις απαιτήσεις μας.

Άλλος ένας δυνατός υποψήφιος Kepler 442b, που βρίσκεται πάνω από 1100 έτη φωτός από τη Γη, βρίσκεται στον αστερισμό της Λύρας. Ωστόσο, τόσο αυτός όσο και το προαναφερθέν Gliese 667 Cc χάνουν πόντους από ισχυρούς ηλιακούς ανέμους, πολύ πιο ισχυρούς από αυτούς που εκπέμπει ο δικός μας ήλιος. Φυσικά, αυτό δεν σημαίνει τον αποκλεισμό της ύπαρξης ζωής εκεί, αλλά θα έπρεπε να πληρούνται πρόσθετες προϋποθέσεις, για παράδειγμα, η δράση ενός προστατευτικού μαγνητικού πεδίου.

Ένα από τα νέα ευρήματα των αστρονόμων που μοιάζει με τη Γη είναι ένας πλανήτης περίπου 41 έτη φωτός μακριά, με την ένδειξη LHS 1140b. Με μέγεθος 1,4 φορές μεγαλύτερο από τη Γη και διπλάσια πυκνότητα, βρίσκεται στην αρχική περιοχή του οικιακού αστρικού συστήματος.

«Αυτό είναι το καλύτερο πράγμα που έχω δει την τελευταία δεκαετία», λέει με ενθουσιασμό ο Jason Dittmann του Κέντρου Αστροφυσικής του Harvard-Smithsonian σε ένα δελτίο τύπου σχετικά με την ανακάλυψη. «Μελλοντικές παρατηρήσεις θα μπορούσαν να ανιχνεύσουν μια δυνητικά κατοικήσιμη ατμόσφαιρα για πρώτη φορά. Σκοπεύουμε να ψάξουμε για νερό εκεί και τελικά μοριακό οξυγόνο».

Υπάρχει ακόμη και ένα ολόκληρο αστρικό σύστημα που παίζει σχεδόν αστρικό ρόλο στην κατηγορία των δυνητικά βιώσιμων επίγειων εξωπλανητών. Αυτό είναι το TRAPPIST-1 στον αστερισμό του Υδροχόου, 39 έτη φωτός μακριά. Οι παρατηρήσεις έχουν δείξει την ύπαρξη τουλάχιστον επτά μικρότερων πλανητών σε τροχιά γύρω από το κεντρικό αστέρι. Τρία από αυτά βρίσκονται σε κατοικημένη περιοχή.

«Αυτό είναι ένα καταπληκτικό πλανητικό σύστημα. Όχι μόνο επειδή βρήκαμε τόσους πολλούς πλανήτες σε αυτό, αλλά και επειδή είναι όλοι εντυπωσιακά παρόμοιοι σε μέγεθος με τη Γη», λέει ο Mikael Gillon από το Πανεπιστήμιο της Λιέγης στο Βέλγιο, ο οποίος διεξήγαγε τη μελέτη του συστήματος το 2016, σε ένα δελτίο τύπου. . Δύο από αυτούς τους πλανήτες TRAPPIST-1β Όραζ TRAPPIST-1sρίξτε μια πιο προσεκτική ματιά κάτω από έναν μεγεθυντικό φακό. Αποδείχτηκε ότι ήταν βραχώδη αντικείμενα όπως η Γη, καθιστώντας τα ακόμη πιο κατάλληλα υποψήφια για ζωή.

TRAPPIST-1 είναι ένας κόκκινος νάνος, ένα αστέρι διαφορετικό από τον Ήλιο, και πολλές αναλογίες μπορεί να μας απογοητεύσουν. Τι θα γινόταν αν αναζητούσαμε μια βασική ομοιότητα με το γονικό μας αστέρι; Τότε ένα αστέρι περιστρέφεται στον αστερισμό του Κύκνου, πολύ παρόμοιο με τον Ήλιο. Είναι 60% μεγαλύτερος από τη Γη, αλλά μένει να διαπιστωθεί αν είναι βραχώδης πλανήτης και αν έχει υγρό νερό.

«Αυτός ο πλανήτης έχει περάσει 6 δισεκατομμύρια χρόνια στην πατρίδα του αστεριού του. Είναι πολύ μακρύτερο από τη Γη», σχολίασε ο John Jenkins του Ερευνητικού Κέντρου Ames της NASA σε επίσημο δελτίο τύπου. «Σημαίνει περισσότερες πιθανότητες να προκύψει ζωή, ειδικά αν υπάρχουν όλα τα απαραίτητα συστατικά και συνθήκες εκεί».

Πράγματι, πολύ πρόσφατα, το 2017, στο Astronomical Journal, οι ερευνητές ανακοίνωσαν την ανακάλυψη πρώτη ατμόσφαιρα γύρω από έναν πλανήτη στο μέγεθος της Γης. Με τη βοήθεια του τηλεσκοπίου του Νοτιοευρωπαϊκού Αστεροσκοπείου στη Χιλή, οι επιστήμονες παρατήρησαν πώς κατά τη διάρκεια της διέλευσης άλλαξε μέρος του φωτός του αστέρα του. Αυτός ο κόσμος γνωστός ως GJ 1132b (2), είναι 1,4 φορές το μέγεθος του πλανήτη μας και απέχει 39 έτη φωτός.

2. Καλλιτεχνική απεικόνιση της ατμόσφαιρας γύρω από τον εξωπλανήτη GJ 1132b.

Οι παρατηρήσεις υποδηλώνουν ότι η «υπερ-Γη» καλύπτεται με ένα παχύ στρώμα αερίων, υδρατμών ή μεθανίου ή ένα μείγμα και των δύο. Το αστέρι γύρω από το οποίο περιφέρεται το GJ 1132b είναι πολύ μικρότερο, πιο κρύο και πιο σκοτεινό από τον Ήλιο μας. Ωστόσο, φαίνεται απίθανο αυτό το αντικείμενο να είναι κατοικήσιμο - η θερμοκρασία της επιφάνειάς του είναι 370°C.

Πώς να αναζητήσετε

Το μόνο επιστημονικά αποδεδειγμένο μοντέλο που μπορεί να μας βοηθήσει στην αναζήτησή μας για ζωή σε άλλους πλανήτες (3) είναι η βιόσφαιρα της Γης. Μπορούμε να φτιάξουμε μια τεράστια λίστα με τα διαφορετικά οικοσυστήματα που έχει να προσφέρει ο πλανήτης μας.Συμπεριλαμβανομένων: υδροθερμικών αεραγωγών βαθιά στον πυθμένα της θάλασσας, σπηλιές πάγου της Ανταρκτικής, ηφαιστειακές πισίνες, κρύες διαρροές μεθανίου από τον πυθμένα της θάλασσας, σπηλιές γεμάτες θειικό οξύ, ορυχεία και πολλά άλλα μέρη ή φαινόμενα που κυμαίνονται από τη στρατόσφαιρα έως τον μανδύα. Όλα όσα γνωρίζουμε για τη ζωή σε τόσο ακραίες συνθήκες στον πλανήτη μας διευρύνουν πολύ το πεδίο της διαστημικής έρευνας.

3. Καλλιτεχνικό όραμα ενός εξωπλανήτη

Οι μελετητές μερικές φορές αναφέρονται στη Γη ως Fr. βιόσφαιρα τύπου 1. Ο πλανήτης μας δείχνει πολλά σημάδια ζωής στην επιφάνειά του, κυρίως από ενέργεια. Ταυτόχρονα, υπάρχει στην ίδια τη Γη. βιόσφαιρα τύπου 2πολύ πιο καμουφλαρισμένο. Τα παραδείγματά του στο διάστημα περιλαμβάνουν πλανήτες όπως ο σημερινός Άρης και τα παγωμένα φεγγάρια του αέριου γίγαντα, μεταξύ πολλών άλλων αντικειμένων.

Πρόσφατα κυκλοφόρησε Δορυφόρος διέλευσης για εξερεύνηση εξωπλανητών (TESS) να συνεχίσει να εργάζεται, δηλαδή να ανακαλύψει και να υποδείξει ενδιαφέροντα σημεία στο Σύμπαν. Ελπίζουμε ότι θα γίνουν πιο λεπτομερείς μελέτες των εξωπλανητών που ανακαλύφθηκαν. Διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb, που λειτουργεί στην υπέρυθρη εμβέλεια - εάν τελικά μπει σε τροχιά. Στον τομέα της εννοιολογικής εργασίας, υπάρχουν ήδη άλλες αποστολές - Παρατηρητήριο κατοικήσιμου εξωπλανήτη (HabEx), πολλαπλής εμβέλειας Μεγάλο UV Optical Infrared Inspector (ΛΟΥΒΟΥΑΡ) ή Διαστημικό τηλεσκόπιο Origins υπέρυθρες (OST), με στόχο την παροχή πολύ περισσότερων δεδομένων για ατμόσφαιρες και στοιχεία εξωπλανητών, με έμφαση στην αναζήτηση βιουπογραφές της ζωής.

4. Ποικιλία ιχνών ύπαρξης ζωής

Το τελευταίο είναι η αστροβιολογία. Οι βιουπογραφές είναι ουσίες, αντικείμενα ή φαινόμενα που προκύπτουν από την ύπαρξη και τη δραστηριότητα ζωντανών όντων. (4). Συνήθως, οι αποστολές αναζητούν επίγειες βιουπογραφές, όπως ορισμένα ατμοσφαιρικά αέρια και σωματίδια, καθώς και επιφανειακές εικόνες οικοσυστημάτων. Ωστόσο, σύμφωνα με ειδικούς της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών, Μηχανικής και Ιατρικής (NASEM), σε συνεργασία με τη NASA, είναι απαραίτητο να απομακρυνθούμε από αυτόν τον γεωκεντρισμό.

- σημειώνει ο καθ. Μπάρμπαρα Λόλαρ.

Η γενική ετικέτα μπορεί να είναι Σαχάρα. Μια νέα μελέτη δείχνει ότι το μόριο σακχάρου και το συστατικό DNA 2-δεοξυριβόζη μπορεί να υπάρχουν σε απομακρυσμένες γωνιές του σύμπαντος. Μια ομάδα αστροφυσικών της NASA κατάφερε να το δημιουργήσει σε εργαστηριακές συνθήκες που μιμούνται το διαστρικό διάστημα. Σε μια δημοσίευση στο Nature Communications, οι επιστήμονες δείχνουν ότι η χημική ουσία θα μπορούσε να είναι ευρέως κατανεμημένη σε όλο το σύμπαν.

Το 2016, μια άλλη ομάδα ερευνητών στη Γαλλία έκανε μια παρόμοια ανακάλυψη σχετικά με τη ριβόζη, ένα σάκχαρο RNA που χρησιμοποιείται από το σώμα για την παραγωγή πρωτεϊνών και θεωρείται πιθανός πρόδρομος του DNA στην πρώιμη ζωή στη Γη. Σύνθετα σάκχαρα προσθέστε στον αυξανόμενο κατάλογο των οργανικών ενώσεων που βρίσκονται σε μετεωρίτες και παράγονται σε ένα εργαστήριο που μιμείται το διάστημα. Αυτά περιλαμβάνουν τα αμινοξέα, τα δομικά στοιχεία των πρωτεϊνών, τις αζωτούχες βάσεις, τις βασικές μονάδες του γενετικού κώδικα και μια κατηγορία μορίων που χρησιμοποιεί η ζωή για να χτίσει μεμβράνες γύρω από τα κύτταρα.

Η πρώιμη Γη πιθανότατα βρέχτηκε με τέτοια υλικά από μετεωροειδή και κομήτες που προσκρούουν στην επιφάνειά της. Τα παράγωγα ζάχαρης μπορούν να εξελιχθούν σε σάκχαρα που χρησιμοποιούνται στο DNA και το RNA παρουσία νερού, ανοίγοντας νέες δυνατότητες για τη μελέτη της χημείας της πρώιμης ζωής.

«Για περισσότερες από δύο δεκαετίες, αναρωτιόμασταν αν η χημεία που βρίσκουμε στο διάστημα θα μπορούσε να δημιουργήσει τις ενώσεις που χρειάζονται για τη ζωή», γράφει ο Scott Sandford του Εργαστηρίου Αστροχημείας και Αστροχημείας Ames της NASA, συν-συγγραφέας της μελέτης. «Το σύμπαν είναι ένας οργανικός χημικός. Έχει μεγάλα αγγεία και πολύ χρόνο, και το αποτέλεσμα είναι πολύ οργανικό υλικό, μερικά από τα οποία παραμένουν χρήσιμα για τη ζωή.

Επί του παρόντος, δεν υπάρχει απλό εργαλείο για την ανίχνευση της ζωής. Έως ότου μια κάμερα καταγράψει μια αναπτυσσόμενη βακτηριακή καλλιέργεια σε έναν αρειανό βράχο ή πλαγκτόν που κολυμπά κάτω από τον πάγο του Εγκέλαδου, οι επιστήμονες πρέπει να χρησιμοποιήσουν μια σειρά εργαλείων και δεδομένων για να αναζητήσουν βιουπογραφές ή σημάδια ζωής.

5. Ατμόσφαιρα εργαστηρίου εμπλουτισμένη με CO2 που υποβάλλεται σε εκκενώσεις πλάσματος

Από την άλλη, αξίζει να ελέγξετε κάποιες μεθόδους και βιουπογραφές. Οι μελετητές έχουν αναγνωρίσει παραδοσιακά, για παράδειγμα, παρουσία οξυγόνου στην ατμόσφαιρα πλανήτη ως βέβαιο σημάδι ότι μπορεί να υπάρχει ζωή σε αυτόν. Ωστόσο, μια νέα μελέτη του Πανεπιστημίου Johns Hopkins που δημοσιεύθηκε τον Δεκέμβριο του 2018 στο ACS Earth and Space Chemistry συνιστά να επανεξεταστούν παρόμοιες απόψεις.

Η ερευνητική ομάδα πραγματοποίησε πειράματα προσομοίωσης σε εργαστηριακό θάλαμο που σχεδιάστηκε από τη Sarah Hirst (5). Οι επιστήμονες δοκίμασαν εννέα διαφορετικά μείγματα αερίων που θα μπορούσαν να προβλεφθούν στην εξωπλανητική ατμόσφαιρα, όπως η υπερ-Γη και το minineptunium, οι πιο συνηθισμένοι τύποι πλανητών. Γαλάζιος τρόπος. Εξέθεσαν τα μείγματα σε έναν από τους δύο τύπους ενέργειας, παρόμοια με αυτή που προκαλεί χημικές αντιδράσεις στην ατμόσφαιρα του πλανήτη. Βρήκαν πολλά σενάρια που παρήγαγαν τόσο οξυγόνο όσο και οργανικά μόρια που θα μπορούσαν να δημιουργήσουν σάκχαρα και αμινοξέα. 

Ωστόσο, δεν υπήρχε στενή συσχέτιση μεταξύ του οξυγόνου και των συστατικών της ζωής. Φαίνεται λοιπόν ότι το οξυγόνο μπορεί να παράγει επιτυχώς αβιοτικές διεργασίες, και ταυτόχρονα, το αντίστροφο - ένας πλανήτης στον οποίο δεν υπάρχει ανιχνεύσιμο επίπεδο οξυγόνου μπορεί να δεχτεί ζωή, κάτι που στην πραγματικότητα συνέβη ακόμη και στη Γη, πριν ξεκινήσουν τα κυανοβακτήρια να παράγει μαζικά οξυγόνο .

Τα προβλεπόμενα παρατηρητήρια, συμπεριλαμβανομένων των διαστημικών, θα μπορούσαν να φροντίσουν ανάλυση φάσματος πλανητών αναζητώντας τις προαναφερθείσες βιουπογραφές. Το φως που αντανακλάται από τη βλάστηση, ειδικά σε παλαιότερους, θερμότερους πλανήτες, μπορεί να είναι ένα ισχυρό σήμα ζωής, σύμφωνα με νέα έρευνα από επιστήμονες στο Πανεπιστήμιο Cornell.

Τα φυτά απορροφούν το ορατό φως, χρησιμοποιώντας τη φωτοσύνθεση για να το μετατρέψουν σε ενέργεια, αλλά δεν απορροφούν το πράσινο μέρος του φάσματος, γι' αυτό και το βλέπουμε πράσινο. Κυρίως το υπέρυθρο φως ανακλάται επίσης, αλλά δεν μπορούμε πλέον να το δούμε. Το ανακλώμενο υπέρυθρο φως δημιουργεί μια απότομη κορυφή στο γράφημα του φάσματος, γνωστή ως «κόκκινη άκρη» των λαχανικών. Δεν είναι ακόμα απολύτως σαφές γιατί τα φυτά αντανακλούν το υπέρυθρο φως, αν και ορισμένες έρευνες δείχνουν ότι αυτό γίνεται για να αποφευχθεί η ζημιά από τη θερμότητα.

Είναι λοιπόν πιθανό η ανακάλυψη μιας κόκκινης άκρης βλάστησης σε άλλους πλανήτες να χρησιμεύσει ως απόδειξη της ύπαρξης ζωής εκεί. Οι συγγραφείς της εργασίας αστροβιολογίας Jack O'Malley-James και Lisa Kaltenegger του Πανεπιστημίου Cornell περιέγραψαν πώς η κόκκινη άκρη της βλάστησης μπορεί να έχει αλλάξει κατά τη διάρκεια της ιστορίας της Γης (6). Η επίγεια βλάστηση όπως τα βρύα εμφανίστηκε για πρώτη φορά στη Γη μεταξύ 725 και 500 εκατομμύρια χρόνια πριν. Τα σύγχρονα ανθοφόρα φυτά και δέντρα εμφανίστηκαν πριν από περίπου 130 εκατομμύρια χρόνια. Διαφορετικοί τύποι βλάστησης αντανακλούν το υπέρυθρο φως ελαφρώς διαφορετικά, με διαφορετικές κορυφές και μήκη κύματος. Τα πρώιμα βρύα είναι οι πιο αδύναμοι προβολείς σε σύγκριση με τα σύγχρονα φυτά. Γενικά, το σήμα βλάστησης στο φάσμα αυξάνεται σταδιακά με την πάροδο του χρόνου.

6. Ανακλώμενο φως από τη Γη ανάλογα με το είδος της φυτικής κάλυψης

Μια άλλη μελέτη, που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Science Advances τον Ιανουάριο του 2018 από την ομάδα του Ντέιβιντ Κάτλινγκ, χημικού της ατμόσφαιρας στο Πανεπιστήμιο της Ουάσιγκτον στο Σιάτλ, ρίχνει μια βαθιά ματιά στην ιστορία του πλανήτη μας για να αναπτύξει μια νέα συνταγή για την ανίχνευση μονοκύτταρης ζωής σε μακρινά αντικείμενα στο εγγύς μέλλον. . Από τα τέσσερα δισεκατομμύρια χρόνια της ιστορίας της Γης, τα δύο πρώτα μπορούν να περιγραφούν ως ένας «γλοιώδης κόσμος» που κυβερνάται από μικροοργανισμοί με βάση το μεθάνιογια τον οποίο το οξυγόνο δεν ήταν ζωογόνο αέριο, αλλά θανατηφόρο δηλητήριο. Η εμφάνιση κυανοβακτηρίων, δηλαδή φωτοσυνθετικών πράσινου κυανοβακτηρίων που προέρχονται από τη χλωροφύλλη, καθόρισε τα επόμενα δύο δισεκατομμύρια χρόνια, εκτοπίζοντας τους «μεθανογόνους» μικροοργανισμούς σε γωνίες και σχισμές όπου δεν μπορούσε να φτάσει το οξυγόνο, π.χ. , γεμίζοντας την ατμόσφαιρα με οξυγόνο και δημιουργώντας τη βάση για τον σύγχρονο γνωστό κόσμο.

Δεν είναι εντελώς νέοι ισχυρισμοί ότι η πρώτη ζωή στη Γη θα μπορούσε να ήταν μωβ, επομένως η υποθετική εξωγήινη ζωή σε εξωπλανήτες θα μπορούσε επίσης να είναι μωβ.

Η μικροβιολόγος Shiladitya Dassarma της Ιατρικής Σχολής του Πανεπιστημίου του Maryland και ο μεταπτυχιακός φοιτητής Edward Schwiterman από το University of California, Riverside είναι οι συγγραφείς μιας μελέτης σχετικά με το θέμα, που δημοσιεύθηκε τον Οκτώβριο του 2018 στο International Journal of Astrobiology. Όχι μόνο ο Dassarma και ο Schwiterman, αλλά και πολλοί άλλοι αστροβιολόγοι πιστεύουν ότι ένας από τους πρώτους κατοίκους του πλανήτη μας ήταν αλοβακτήρια. Αυτά τα μικρόβια απορρόφησαν το πράσινο φάσμα της ακτινοβολίας και το μετέτρεψαν σε ενέργεια. Αντανακλούσαν την ιώδη ακτινοβολία που έκανε τον πλανήτη μας να μοιάζει έτσι όταν τον κοιτούσαμε από το διάστημα.

Για να απορροφήσουν το πράσινο φως, τα αλοβακτήρια χρησιμοποίησαν τον αμφιβληστροειδή, το οπτικό ιώδες χρώμα που βρίσκεται στα μάτια των σπονδυλωτών. Μόνο με την πάροδο του χρόνου, τα βακτήρια άρχισαν να κυριαρχούν στον πλανήτη μας, χρησιμοποιώντας χλωροφύλλη, η οποία απορροφά το ιώδες φως και αντανακλά το πράσινο φως. Γι' αυτό η γη φαίνεται όπως φαίνεται. Ωστόσο, οι αστροβιολόγοι υποπτεύονται ότι τα αλοβακτήρια μπορεί να εξελιχθούν περαιτέρω σε άλλα πλανητικά συστήματα, επομένως προτείνουν την ύπαρξη ζωής σε μωβ πλανήτες (7).

Οι βιουπογραφές είναι ένα πράγμα. Ωστόσο, οι επιστήμονες εξακολουθούν να αναζητούν τρόπους για να ανιχνεύσουν και τις τεχνολογίες, δηλ. σημάδια ύπαρξης προηγμένης ζωής και τεχνικού πολιτισμού.

Η NASA ανακοίνωσε το 2018 ότι ενέτεινε την αναζήτησή της για εξωγήινη ζωή χρησιμοποιώντας τέτοιες «τεχνολογικές υπογραφές», οι οποίες, όπως γράφει η υπηρεσία στον ιστότοπό της, «είναι σημάδια ή σήματα που μας επιτρέπουν να συμπεράνουμε την ύπαρξη τεχνολογικής ζωής κάπου στο σύμπαν. .» . Η πιο διάσημη τεχνική που μπορεί να βρεθεί είναι ραδιοφωνικά σήματα. Γνωρίζουμε όμως και πολλά άλλα, ακόμη και ίχνη κατασκευής και λειτουργίας υποθετικών μεγαλοκατασκευών, όπως τα λεγόμενα Σφαίρες Dyson (8). Η λίστα τους συντάχθηκε κατά τη διάρκεια ενός εργαστηρίου που φιλοξενήθηκε από τη NASA τον Νοέμβριο του 2018 (βλ. πλαίσιο απέναντι).

— ένα φοιτητικό έργο του UC Santa Barbara — χρησιμοποιεί μια σουίτα τηλεσκοπίων που στοχεύουν στον κοντινό γαλαξία της Ανδρομέδας, καθώς και σε άλλους γαλαξίες, συμπεριλαμβανομένου του δικού μας, για να ανιχνεύσει τεχνολογίες. Οι νέοι εξερευνητές αναζητούν έναν πολιτισμό παρόμοιο με τον δικό μας ή υψηλότερο από τον δικό μας, προσπαθώντας να σηματοδοτήσουν την παρουσία του με μια οπτική δέσμη παρόμοια με λέιζερ ή μέιζερ.

Οι παραδοσιακές αναζητήσεις —για παράδειγμα, με τα ραδιοτηλεσκόπια του SETI—έχουν δύο περιορισμούς. Πρώτον, υποτίθεται ότι οι νοήμονες εξωγήινοι (αν υπάρχουν) προσπαθούν να μας μιλήσουν απευθείας. Δεύτερον, θα αναγνωρίσουμε αυτά τα μηνύματα εάν τα βρούμε.

Οι πρόσφατες εξελίξεις στο (AI) ανοίγουν συναρπαστικές ευκαιρίες για επανεξέταση όλων των συλλεγόμενων δεδομένων για ανεπαίσθητες ασυνέπειες που μέχρι στιγμής έχουν παραβλεφθεί. Αυτή η ιδέα βρίσκεται στο επίκεντρο της νέας στρατηγικής SETI. σάρωση για ανωμαλίεςπου δεν είναι απαραίτητα σήματα επικοινωνίας, αλλά μάλλον υποπροϊόντα ενός πολιτισμού υψηλής τεχνολογίας. Στόχος είναι να αναπτυχθεί μια ολοκληρωμένη και έξυπνη»μη φυσιολογικός κινητήρας"Ικανότητα να προσδιορίσει ποιες τιμές δεδομένων και μοτίβα σύνδεσης είναι ασυνήθιστα.

Technosignature

Με βάση την έκθεση εργαστηρίου της NASA της 28ης Νοεμβρίου 2018, μπορούμε να διακρίνουμε διάφορους τύπους τεχνολογιών.

Επικοινωνία

«Μηνύματα σε μπουκάλι» και εξωγήινα τεχνουργήματα. Αυτά τα μηνύματα τα στείλαμε μόνοι μας στο Pioneer και στο Voyager. Αυτά είναι και φυσικά αντικείμενα και η συνοδευτική ακτινοβολία τους.

Τεχνητή νοημοσύνη. Καθώς μαθαίνουμε να χρησιμοποιούμε το AI για δικό μας όφελος, αυξάνουμε την ικανότητά μας να αναγνωρίζουμε πιθανά σήματα τεχνητής νοημοσύνης από εξωγήινους. Είναι ενδιαφέρον ότι υπάρχει επίσης η πιθανότητα να δημιουργηθεί μια σύνδεση μεταξύ του γήινου συστήματος με την τεχνητή νοημοσύνη και της διαστημικής μορφής τεχνητής νοημοσύνης στο εγγύς μέλλον. Η χρήση της τεχνητής νοημοσύνης στην αναζήτηση εξωγήινων τεχνικών υπογραφών, καθώς και η βοήθεια στην ανάλυση μεγάλων δεδομένων και την αναγνώριση προτύπων, φαίνεται πολλά υποσχόμενη, αν και δεν είναι καθόλου βέβαιο ότι η τεχνητή νοημοσύνη θα είναι απαλλαγμένη από αντιληπτικές προκαταλήψεις τυπικές για τον άνθρωπο.

Ατμοσφαιρικός

Ένας από τους πιο προφανείς τεχνητούς τρόπους αλλαγής των παρατηρούμενων χαρακτηριστικών της Γης από την ανθρωπότητα είναι η ατμοσφαιρική ρύπανση. Έτσι, είτε πρόκειται για τεχνητά ατμοσφαιρικά στοιχεία που δημιουργούνται ως ανεπιθύμητα παραπροϊόντα της βιομηχανίας είτε για σκόπιμη μορφή γεωμηχανικής, η ανίχνευση της παρουσίας ζωής από τέτοιες σχέσεις μπορεί να είναι μια από τις πιο ισχυρές και σαφείς τεχνολογίες.

Κατασκευαστικός

Τεχνητές μεγαδομές. Δεν χρειάζεται να είναι σφαίρες Dyson που περιβάλλουν απευθείας το μητρικό αστέρι. Μπορούν επίσης να είναι δομές μικρότερες από τις ηπείρους, όπως φωτοβολταϊκές κατασκευές υψηλής ανακλαστικότητας ή υψηλής απορρόφησης (γεννήτριες ενέργειας) που βρίσκονται πάνω από την επιφάνεια ή σε περιπλανητικό χώρο πάνω από τα σύννεφα.

Το νησί είναι ζεστό. Η ύπαρξή τους βασίζεται στην υπόθεση ότι οι επαρκώς ανεπτυγμένοι πολιτισμοί χειρίζονται ενεργά την απορριπτόμενη θερμότητα.

τεχνητός φωτισμός. Καθώς αναπτύσσονται τεχνικές παρατήρησης, θα πρέπει να βρεθούν τεχνητές πηγές φωτός στη νυχτερινή πλευρά των εξωπλανητών.

Σε πλανητική κλίμακα

Διασκεδασμός ενέργειας. Για τις βιουπογραφές, έχουν αναπτυχθεί μοντέλα της ενέργειας που απελευθερώνεται από διεργασίες ζωής σε εξωπλανήτες. Όπου υπάρχουν στοιχεία για την παρουσία οποιασδήποτε τεχνολογίας, η δημιουργία τέτοιων μοντέλων με βάση τον δικό μας πολιτισμό είναι δυνατή, αν και μπορεί να είναι αναξιόπιστη. 

Κλιματική σταθερότητα ή αστάθεια. Οι ισχυρές τεχνολογίες μπορούν να συνδέονται τόσο με τη σταθερότητα, όταν δεν υπάρχουν προϋποθέσεις για αυτήν, όσο και με την αστάθεια. 

Γεωμηχανική. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι ένας προηγμένος πολιτισμός μπορεί να θέλει να δημιουργήσει συνθήκες παρόμοιες με αυτές που γνωρίζει στην πατρίδα του, στους διαστελλόμενους πλανήτες του. Μια από τις πιθανές τεχνολογίες θα μπορούσε να είναι, για παράδειγμα, η ανακάλυψη πολλών πλανητών σε ένα σύστημα με ύποπτα παρόμοιο κλίμα.

Πώς να αναγνωρίσετε τη ζωή;

Οι σύγχρονες πολιτισμικές σπουδές, δηλ. λογοτεχνικά και κινηματογραφικά, οι ιδέες για την εμφάνιση των εξωγήινων προέρχονταν κυρίως από ένα μόνο άτομο - Χέρμπερτ Τζορτζ Γουέλς. Ήδη από τον δέκατο ένατο αιώνα, σε ένα άρθρο με τίτλο «The Million Man of the Year», προέβλεψε ότι ένα εκατομμύριο χρόνια αργότερα, το 1895, στο μυθιστόρημά του The Time Machine, δημιούργησε την έννοια της μελλοντικής εξέλιξης του ανθρώπου. Το πρωτότυπο των εξωγήινων παρουσιάστηκε από τον συγγραφέα στον Πόλεμο των Κόσμων (1898), αναπτύσσοντας την ιδέα του για τον Σεληνίτη στις σελίδες του μυθιστορήματος Οι Πρώτοι Άνθρωποι στο Φεγγάρι (1901).

Ωστόσο, πολλοί αστροβιολόγοι πιστεύουν ότι το μεγαλύτερο μέρος της ζωής που θα βρούμε ποτέ στη Γη θα είναι μονοκύτταροι οργανισμοί. Αυτό το συμπεραίνουν από τη σκληρότητα των περισσότερων κόσμων που έχουμε μέχρι στιγμής βρει στους λεγόμενους βιότοπους και το γεγονός ότι η ζωή στη Γη υπήρχε σε μονοκύτταρα κατάσταση για περίπου 3 δισεκατομμύρια χρόνια πριν εξελιχθεί σε πολυκύτταρες μορφές.

Ο γαλαξίας μπορεί πράγματι να βρίθει από ζωή, αλλά πιθανώς κυρίως σε μικρομεγέθη.

Το φθινόπωρο του 2017, επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης στο Ηνωμένο Βασίλειο δημοσίευσαν ένα άρθρο "Darwin's Aliens" στο International Journal of Astrobiology. Σε αυτό, υποστήριξαν ότι όλες οι πιθανές εξωγήινες μορφές ζωής υπόκεινται στους ίδιους θεμελιώδεις νόμους της φυσικής επιλογής με εμάς.

«Μόνο στον δικό μας γαλαξία, υπάρχουν δυνητικά εκατοντάδες χιλιάδες κατοικήσιμοι πλανήτες», λέει ο Sam Levin του Τμήματος Ζωολογίας της Οξφόρδης. «Αλλά έχουμε μόνο ένα αληθινό παράδειγμα ζωής, με βάση το οποίο μπορούμε να κάνουμε τα οράματα και τις προβλέψεις μας - αυτό από τη Γη».

Ο Levin και η ομάδα του λένε ότι είναι εξαιρετικό για την πρόβλεψη πώς μπορεί να είναι η ζωή σε άλλους πλανήτες. θεωρία της εξέλιξης. Σίγουρα πρέπει να εξελιχθεί σταδιακά για να γίνει πιο δυνατός με την πάροδο του χρόνου απέναντι σε διάφορες προκλήσεις.

«Χωρίς φυσική επιλογή, η ζωή δεν θα αποκτήσει τις λειτουργίες που χρειάζεται για να επιβιώσει, όπως ο μεταβολισμός, η ικανότητα να κινείται ή να έχει όργανα αίσθησης», λέει το άρθρο. «Δεν θα μπορέσει να προσαρμοστεί στο περιβάλλον του, εξελισσόμενος στη διαδικασία σε κάτι περίπλοκο, αξιοσημείωτο και ενδιαφέρον».

Όπου κι αν συμβεί αυτό, η ζωή θα αντιμετωπίζει πάντα τις ίδιες προκλήσεις, από την εύρεση τρόπου για την αποτελεσματική χρήση της θερμότητας του ήλιου έως την ανάγκη να χειριστείτε αντικείμενα στο περιβάλλον της.

Οι ερευνητές της Οξφόρδης λένε ότι έχουν γίνει σοβαρές προσπάθειες στο παρελθόν να προεκταθεί ο κόσμος μας και η ανθρώπινη γνώση της χημείας, της γεωλογίας και της φυσικής σε υποτιθέμενη εξωγήινη ζωή.

λέει ο Levin. -.

Οι ερευνητές της Οξφόρδης έχουν φτάσει στο σημείο να δημιουργήσουν αρκετά δικά τους υποθετικά παραδείγματα. εξωγήινες μορφές ζωής (9).

9 Οπτικοποιημένοι Εξωγήινοι από το Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης

εξηγεί ο Levine. -

Οι περισσότεροι από τους θεωρητικά κατοικήσιμους πλανήτες που είναι γνωστοί σήμερα περιστρέφονται γύρω από κόκκινους νάνους. Μπλοκάρονται από τις παλίρροιες, δηλαδή, η μία πλευρά βλέπει συνεχώς ένα ζεστό αστέρι και η άλλη πλευρά είναι στραμμένη προς το διάστημα.

λέει ο καθ. Graziella Caprelli από το Πανεπιστήμιο της Νότιας Αυστραλίας.

Με βάση αυτή τη θεωρία, Αυστραλοί καλλιτέχνες έχουν δημιουργήσει συναρπαστικές εικόνες υποθετικών πλασμάτων που κατοικούν σε έναν κόσμο που περιφέρεται γύρω από έναν κόκκινο νάνο (10).

10. Οπτικοποίηση ενός υποθετικού πλάσματος σε έναν πλανήτη που περιφέρεται γύρω από έναν κόκκινο νάνο.

Οι ιδέες και οι υποθέσεις που περιγράφονται ότι η ζωή θα βασίζεται σε άνθρακα ή πυρίτιο, κοινά στο σύμπαν, και στις παγκόσμιες αρχές της εξέλιξης, μπορεί ωστόσο να έρθουν σε σύγκρουση με τον ανθρωποκεντρισμό μας και την προκατειλημμένη αδυναμία αναγνώρισης του «άλλου». Περιέγραψε ενδιαφέροντα ο Στάνισλαβ Λεμ στο «Φιάσκο» του, οι χαρακτήρες του οποίου κοιτάζουν τους εξωγήινους, αλλά μόνο μετά από λίγο συνειδητοποιούν ότι είναι εξωγήινοι. Για να δείξουν την ανθρώπινη αδυναμία να αναγνωρίσει κάτι εκπληκτικό και απλά «ξένο», Ισπανοί επιστήμονες διεξήγαγαν πρόσφατα ένα πείραμα εμπνευσμένο από μια διάσημη ψυχολογική μελέτη του 1999.

Θυμηθείτε ότι στην αρχική έκδοση, οι επιστήμονες ζήτησαν από τους συμμετέχοντες να ολοκληρώσουν μια εργασία παρακολουθώντας μια σκηνή στην οποία υπήρχε κάτι εκπληκτικό - όπως ένας άντρας ντυμένος γορίλας - μια εργασία (όπως η μέτρηση του αριθμού των πάσες σε έναν αγώνα μπάσκετ). . Αποδείχθηκε ότι η συντριπτική πλειοψηφία των παρατηρητών που ενδιαφέρονται για τις δραστηριότητές τους ... δεν παρατήρησαν τον γορίλα.

Αυτή τη φορά, ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Κάντιθ ζήτησαν από 137 συμμετέχοντες να σαρώσουν αεροφωτογραφίες διαπλανητικών εικόνων και να βρουν δομές που κατασκευάστηκαν από αισθανόμενα όντα που φαίνονται αφύσικα. Σε μια φωτογραφία, οι ερευνητές συμπεριέλαβαν μια μικρή φωτογραφία ενός άνδρα μεταμφιεσμένου σε γορίλα. Μόνο 45 από τους 137 συμμετέχοντες, ή το 32,8% των συμμετεχόντων, παρατήρησαν τον γορίλα, αν και ήταν ένας «εξωγήινος» που έβλεπαν καθαρά μπροστά στα μάτια τους.

Ωστόσο, ενώ η αναπαράσταση και η αναγνώριση του Ξένου παραμένει ένα τόσο δύσκολο έργο για εμάς τους ανθρώπους, η πεποίθηση ότι το "They're Here" είναι τόσο παλιά όσο ο πολιτισμός και η κουλτούρα.

Πριν από περισσότερα από 2500 χρόνια, ο φιλόσοφος Αναξαγόρας πίστευε ότι η ζωή υπάρχει σε πολλούς κόσμους χάρη στους «σπόρους» που τη σκόρπισαν σε όλο το σύμπαν. Περίπου εκατό χρόνια αργότερα, ο Επίκουρος παρατήρησε ότι η Γη μπορεί να είναι μόνο ένας από τους πολλούς κατοικημένους κόσμους και πέντε αιώνες μετά από αυτόν, ένας άλλος Έλληνας στοχαστής, ο Πλούταρχος, πρότεινε ότι η Σελήνη μπορεί να κατοικούνταν από εξωγήινους.

Όπως μπορείτε να δείτε, η ιδέα της εξωγήινης ζωής δεν είναι μια σύγχρονη μόδα. Σήμερα, ωστόσο, έχουμε ήδη τόσο ενδιαφέροντα μέρη για να ψάξουμε, όσο και όλο και πιο ενδιαφέρουσες τεχνικές αναζήτησης και μια αυξανόμενη προθυμία να βρούμε κάτι εντελώς διαφορετικό από αυτό που ήδη γνωρίζουμε.

Ωστόσο, υπάρχει μια μικρή λεπτομέρεια.

Ακόμα κι αν καταφέρουμε να βρούμε κάπου αναμφισβήτητα ίχνη ζωής, δεν θα νιώσουν καλύτερα οι καρδιές μας που δεν μπορούμε να φτάσουμε γρήγορα σε αυτό το μέρος;

Ιδανικές συνθήκες διαβίωσης

Πλανήτης σε οικοσφαίρα/οικοζώνη/κατοικήσιμη ζώνη,

δηλαδή σε μια περιοχή γύρω από το αστέρι που μοιάζει σε σχήμα με ένα σφαιρικό στρώμα. Σε μια τέτοια περιοχή, μπορεί να υπάρχουν φυσικές και χημικές συνθήκες που διασφαλίζουν την εμφάνιση, τη διατήρηση και την ανάπτυξη ζωντανών οργανισμών. Η ύπαρξη υγρού νερού θεωρείται η πιο σημαντική. Οι ιδανικές συνθήκες γύρω από το αστέρι είναι γνωστές και ως «Goldilocks Zone» - από ένα πολύ γνωστό παιδικό παραμύθι στον αγγλοσαξωνικό κόσμο.

Επαρκής μάζα του πλανήτη. Μια κατάσταση κάτι παρόμοιο με την ποσότητα ενέργειας. Η μάζα δεν μπορεί να είναι πολύ μεγάλη, γιατί η ισχυρή βαρύτητα δεν σας ταιριάζει. Το πολύ λίγο, όμως, δεν θα διατηρήσει την ατμόσφαιρα, η ύπαρξη της οποίας, κατά την άποψή μας, είναι απαραίτητη προϋπόθεση για τη ζωή.

Ατμόσφαιρα + φαινόμενο θερμοκηπίου. Αυτά είναι άλλα στοιχεία που λαμβάνουν υπόψη την τρέχουσα προοπτική μας για τη ζωή. Η ατμόσφαιρα θερμαίνεται καθώς τα ατμοσφαιρικά αέρια αλληλεπιδρούν με την ακτινοβολία του αστεριού. Για τη ζωή όπως τη γνωρίζουμε, η αποθήκευση της θερμικής ενέργειας στην ατμόσφαιρα έχει μεγάλη σημασία. Ακόμη χειρότερα, αν το φαινόμενο του θερμοκηπίου είναι πολύ ισχυρό. Για να είσαι «δίκιο», χρειάζεσαι τις συνθήκες της ζώνης των «Χρυσώνων».

Ένα μαγνητικό πεδίο. Προστατεύει τον πλανήτη από τη σκληρή ιονίζουσα ακτινοβολία του πλησιέστερου αστέρα.