Nezemeljsko življenje

Življenje onkraj sončnega sistema

Ljudje so se tisoče let spraševali, ali so bili sami v vesolju ali bi lahko obstajali drugi svetovi, poseljeni z bolj ali manj človeško bitji. V starih časih in skozi srednji vek je bilo splošno stališče, da je Zemlja edini "svet" v vesolju. Številne mitologije so nebo naselile z božanskimi bitji, zagotovo neke vrste nezemeljsko življenje. Nekateri filozofi so menili, da življenje ni značilno samo za Zemljo. Metrodorus, epikurejc v 3. in 4. stoletju pred našim štetjem, je to trdil

meniti, da je Zemlja edini naseljen svet v neskončnem vesolju, je tako nesmiselno trditi, da bo na celotnem polju, posejanem s proso, zraslo samo eno zrno.

Od renesanse je modno prepričanje nihalo. Praktično vse informirano mnenje v poznem 18. stoletju je menilo, da so vsak planet naselili inteligentna bitja. Vendar je, razen tistih, ki so sledili Percivalu Lowellu, v začetku 20. stoletja prevladovalo mnenje, da so možnosti za nezemeljsko inteligentno življenje nepomembne. Predmet nezemeljskega inteligentnega življenja je za mnoge ljudi temelj njihovega prepričanja in želja. Nekateri si nujno želijo dokazov za nezemeljsko inteligenco, drugi pa enako goreče zanikajo možnost njenega obstoja. Temu je treba pristopiti v čim bolj nepristranskem duhu. Verjetnost naprednih tehničnih civilizacij v galaksiji Mlečna pot je odvisna od številnih spornih vprašanj.

Drakeova enačba in ekstrasolarno življenje

Ameriški astrofizik Frank D. Drake je zasnoval preprost pristop, ki razsvetli negotovosti, povezane z ugotavljanjem, ali je možna nezemeljska inteligenca. Število obstoječih tehničnih civilizacij v galaksiji Mlečni pot je ocenjeno z naslednjo enačbo (tako imenovana Drakeova enačba ali formula Green Green): N = R * f _p n _e f _l f _i f _c L kjer je R * povprečna stopnja nastajanja zvezd v času trajanja Galaksije Mlečne poti, f _p je delež zvezd s planetarnimi sistemi, n _e povprečno število planetov na zvezdo, ki so ekološko primerne za nastanek in razvoj življenja, f _l je del takšnih planetov, na katerih nastaja življenje, f _i je delež takih planetov, na katerih se razvija inteligentno življenje, f _c je del takšnih planetov, na katerih se razvija tehnična civilizacija, L pa povprečna življenjska doba tehnične civilizacije. Sledi upoštevanje dejavnikov pri izbiri številskih vrednosti za vsak parameter. Te ocene so malo boljše od informiranih ugibanj; nobena velika zanesljivost se ne sme pretvarjati zanje.

V galaksiji Mlečni pot je približno 200 milijard zvezd. Starost galaksije Mlečni pot je približno 10 milijard let. Vrednost R * = 10 zvezdic na leto je verjetno dokaj zanesljiva. Medtem ko večina sodobnih teorij o nastajanju zvezd pomeni, da izvor planetov spremlja nastanek zvezd, takšne teorije niso dovolj dobro razvite, da bi lahko zaslužile veliko zaupanja. Potrjenih je bilo več kot 250 ekstrasolarnih planetov. Opazili so jih na več različnih načinov: s pomočjo nihanja, ki zazna spreminjajočo se valovno dolžino zvezde, ko se zvezda bliža in nato bolj oddaljuje od Zemlje, ko jo ogromen planet vleče iz središča sistema; s tranzitom, ki zazna zatemnitev zvezde, ko planet prehaja med njo in Zemljo, podobno kot sončni mrk; in z infrardečim opazovanjem, ki neposredno opazuje planet.

Zaradi omejitev trenutnih metod odkrivanja ima večina doslej odkritih planetov ogromno maso kot največja planeta osončja, Jupiter in Saturn. Večina teh planetov je tudi zelo blizu svojih zvezd, veliko bližje kot je Zemlja do Sonca, zato življenjski sistemi, podobni Zemljinim, ne bi mogli obstajati na njih. Zaradi te razlike so znanstveniki razmišljali o novih modelih planetarne tvorbe. Na primer, Gliese 876, rdeča palčka, ena tretjina mase Sonca in 15 svetlobnih let v Vodnarju, ima tri planete: plinski velikan, polovica mase Jupitra, ki kroži Gliese 876 vsakih 30 zemeljskih dni, še dvakrat masa Jupitra, ki kroži točno enkrat na vsaki dve orbiti svojega soseda in tretjino šestkrat večja od mase Zemlje, ki kroži na vsaka 2 zemeljska dneva. HD 168443, ki leži 123 svetlobnih let v Serpenih, ima en planet 8-krat večji od Jupitrove mase in drugi 18-krat večji od Jupitrove mase, kar presega obseg, za katerega se je planetu zdelo, da je mogoče; ta velikan je morda rjavi pritlikavec. Najdeno je bilo več planetov, celo manjših od Saturna. Gliese 581 na 20 svetlobnih letih ima tri planete, od katerih je eden le petkrat večji od Zemlje. Nasina misija Kepler, ki bo predvidoma predstavljena leta 2009, bo uporabljala vesoljske teleskope za opazovanje sončnih zvezd, ki bi lahko gostile planete velikosti Zemlje.

Ker metoda nihanja lahko zazna samo planet, ki je bil opažen na velikem delu svoje orbite, je iskanje planeta, kot je Jupiter z orbitalnim obdobjem 12 zemeljskih let, potrebno več let opazovanja. Kljub temu so našli nekaj planetarnih sistemov, podobnih sončnemu sistemu. HD 190360A, oddaljena 52 svetlobnih let, je zelo podobna Soncu in ima zaznavni planet, ki je po velikosti in orbitalni razdalji podoben Jupitru. Sistemi, kot je HD 190360A, bi lahko imeli tudi manjše planete, urejene kot tisti v sončnem sistemu. Obstoj velikih planetov okoli toliko bližnjih zvezd kaže, da ima pomemben del zvezd dejansko okoli planetov v orbiti.

Drug pokazatelj, da je planetarna tvorba splošen proces v celotnem vesolju, so satelitski sistemi glavnih planetov osončja. Jupiter s 63 sateliti, Saturn s 60 in Uran z 27 spominjajo na miniaturne sončne sisteme. Glede na širok razpon temperatur, ki se zdi, da je združljiva z življenjem, je mogoče okvirno sklepati, da f _p n _e je okoli 1. Vendar, ker se tekočina voda šteje, da je ključnega pomena za življenjsko izvor in evolucijo, f _p n _e ima verjetno bistveno manjša vrednost.

Zaradi kratkega časa, ki je trajal, da se je na Zemlji pojavilo življenje, kar nakazuje fosilni zapis, in zaradi enostavnosti, s katero nastajajo ustrezne organske molekule v poskusih, ki simulirajo zgodnjo Zemljo, je verjetnost, da bo življenje nastalo v obdobju milijard let je lahko veliko. Nekateri znanstveniki menijo, da je ustrezna vrednost f _l, delež planetov z življenjem, približno 1. Za količine f _i, delež planetov z inteligentnim življenjem, so parametri še bolj negotovi. Evolucijska pot, ki vodi do sesalcev, je odvisna od številnih posebnih okoliščin in zgodovinskih nesreč; Zato je zelo malo verjetno, da se bo takšna pot kdaj ponovila. Vendar ima inteligenca očitno veliko selektivno prednost in ni nujno omejena na enotno evolucijsko pot, ki se je zgodila na Zemlji.

Podobni argumenti so za f _c, del tehničnih civilizacij. Inteligenca in tehnična civilizacija očitno nista enakovredna. Delfini so na primer videti inteligentni, vendar pomanjkanje manipulativnih organov omejuje njihovo tehnologijo. Inteligenca in tehnična civilizacija sta se razvili približno na polovici življenjske dobe Zemlje in Sonca. Nekateri, a nikakor ne vsi, evolucijski biologi bi sklepali, da je 1/100 konzervativna ocena za izdelek f _i f _c.

Še bolj negotova je vrednost končnega parametra, življenjske dobe tehnične civilizacije. Tehnična civilizacija je tukaj opredeljena kot tista, ki je sposobna medzvezdne radijske komunikacije. Tako je človeška tehnična civilizacija stara le nekaj desetletij. Tehnične civilizacije si lahko z orožjem za množično uničevanje prizadevajo, da bi se uničile kmalu po nastanku. Če štejemo, da je L 10 let, množenje vseh zgoraj prevzetih dejavnikov privede do zaključka, da v Galaksiji Mlečne poti obstaja samo ena tehnična civilizacija - naša lastna. Če pa tehnične civilizacije ne proizvedejo ogromno uničevalnega orožja ali ga uporabijo za izničenje, potem so življenjske dobe tehničnih civilizacij lahko zelo dolge. V tem primeru je število tehničnih civilizacij v galaksiji Mlečna pot morda ogromno. Če celo 1 odstotek civilizacij, ki se razvijajo, sklene mir s seboj, potem lahko v Galaksiji Mlečne poti obstajajo približno 1.000.000 tehničnih civilizacij. Če bi bile takšne civilizacije naključno razporejene po vesolju, bi bilo najbližje nekaj sto svetlobnih let od Zemlje. Ti zaključki so zelo negotovi.