Astronomii sugerează că nu reușesc să găsească străinii înseamnă că suntem siguri în spațiu

Acum patru miliarde de ani, opt planete au circulat soarele. Avea potențial de viață pe al doilea, al treilea și al patrulea, cel mai îndepărtat de stea, dar nici unul nu exista încă. La Venus, un efect de efect cu efect de seră a generat un potențial excesiv. Pe Marte, gravitatea scăzută a permis vântului solar să șterge atmosfera, înghețând potențialul. Pe pământ, viața a înflorit în oceane, a proliferat și a evoluat până în momentul în care cei care au în posesia ei puteau să se gândească la propria lor origine.

Dar de ce Pământ? O teorie puțin cunoscută, dar surprinzător de puternică, sugerează că suntem singuri sau aproape singuri în univers - nu pentru că viața este rară, ci pentru că co-evoluția cu forțele planetare este atât de obositoare încât majoritatea vieții nu supraviețuiește. Susținătorii acestei teorii, numiți Gaiană, se trag din ipoteza mai veche a lumii Gaian, care sugerează faptul că viața schimbă mediul, contribuind la menținerea condițiilor necesare pentru ca viața să continue să existe.

The Gaian Wavelet, este destul de controversat în comunitatea de oameni de știință care studiază originile vieții. Cercetătorii sunt împărțiți dacă Venus și Marte au găzduit vreodată viața - nu există dovezi definitive în nici un fel - și nu există încă un consens asupra naturii proceselor timpurii ale Pământului. Nu există un consens clar despre originea vieții pe Pământ în sine și niciun fel de date despre viața altora, cum ar fi Gaianul care a fost creat de Aditya Chopra, un postdoc astrobiologie la Universitatea din Washington, și Charles Lineweaver nu pot fi dovedite sau disputate. În schimb, ei devin parte dintr-o rețea complexă de idei despre relația noastră cu restul universului care informează modul în care încercăm să răspundem la una dintre cele mai existențiale întrebări ale umanității: Suntem singuri?

"Ceea ce prezicem este că vom descoperi că majoritatea planetelor nu sunt locuite", spune Chopra Invers, "Și nu ar trebui să fim dezamăgiți".

Faptul că viața s-a dovedit a fi atât de dificil de găsit peste Pământ a umplut de mult oamenii de știință, dintre care majoritatea nu se simt confortabil să ajungă la concluzia că suntem singuri. Cea mai faimoasă metodă de tăiere prin nodul de contradicții care se creează se numește o teză numită Marele filtru care prevede distrugerea evenimentului la nivel de extincție a tuturor ființelor vii, care apare pe multe planete relativ frecvent.

Deoarece evenimentele la nivel de extincție pot avea o mulțime de forme diferite, există o mare varietate de ipoteze despre Filtrul Mare și nouă puncte diferite la care viața ar putea să nu reușească. James Kasting, un geofizician de la Universitatea de Stat din Penn, o pune în termeni stricți. "Mă îngrijorează că filtrul este în viitorul nostru și nu în trecutul nostru", spune el.

Cu toate acestea, cu atât de puține date despre viață, este greu să știți exact ce punct de presiune va fi. "Marele filtru ar putea fi acel" Gaian ", dar ar putea fi originea vieții în sine", explică Kasting. "Ar putea fi originea eucariotelor, originea sexului, originea vieții inteligente - ar putea fi civilizațiile tehnologice ca ale noastre să se distrugă. Cred că schimbările climatice ar putea fi un filtru excelent pentru noi."

Cu toate acestea, Chopra și Lineweaver privesc lipsa de viață din univers și ajung la concluzia opusă: Dacă viața este comună și nu am găsit-o în univers, este posibil să existe pe cealaltă parte a filtrului. Dacă există un punct în evoluția vieții, care este atât de dificil, provoacă mai multă viață ca să dispară, este posibil ca pământeni să fi fost acolo și să facă asta.

Pentru a crea ipoteza Gaian Bottleneck, ei s-au transformat într-o teorie a interacțiunii dintre viață și planetă numită Ipoteza Gaia. Într-o lume Gaiană, existența vieții este ceea ce face ca o planetă să fie locuită. Este o idee controversată și, când a fost sugerată pentru prima oară în anii 1970, a câștigat un aspect aproape teologic - că viața funcționează împreună cu procesele non-vii pentru a crea un sistem de autoreglementare. Teoria a fost acceptată într-o anumită măsură astăzi - ideea că efectele vieții asupra mediului sunt în general convenite, însă comunitatea științifică respinge în mare măsură aspectele antropomorfe și teologice.

Partea controversată a lui Chopra și a lui Lineweaver Gaian Bottleneck este premisa sa principală că viața microbiană timpurie este ceea ce a ținut Pământul să se transforme ca Venus sau Marte. Acest lucru este aproape imposibil de dovedit, mai ales pentru că exact ce efect are viața asupra mediului modern este greu de explicat.

În ultimii câțiva milioane de ani, mediul înconjurător al Pământului a fost cel mai bun loc pentru a fi dacă sunteți un organism complex aerobic, așa cum suntem, spune James Kirchner, geochimist la Institutul Federal de Cercetare Elvețian. "Trebuie să recunoaștem, desigur, că există un element de eroare a supraviețuitorilor acolo". Kirchner subliniază faptul că majoritatea organismelor care au trăit pe Pământ au dispărut și au trăit în climă și biomes care sunt total diferite de ceea ce există pe Pământ astăzi - "Deci, să ne întoarcem și să spunem că clima este ideală este ca: Bineînțeles - pentru noi", spune el.

Dar Chopra subliniază faptul că Pământul a fost locuibil pentru alte organisme de-a lungul istoriei sale, ceea ce nu este cazul planetelor noastre, Venus și Marte. Există teorii că atât Venus, cât și Marte aveau o formă de viață microbiană, spune Chopra. Știm că Marte avea oceane vaste la un moment dat și este posibil ca Venus să aibă și oceane la începutul vieții sale planetare. Cu medii ca cele ale Pământului timpuriu, ar fi logic ca ambii să aibă o viață microbiană, spune Chopra. Iar eșecul vieții și condițiile nelocuibile pe ambele planete sugerează lui Chopra că susținerea acelei vieți de miliarde de ani este neobișnuită. Dar nu este exact ce ar face viața pe Pământ specială. "Depinde de ce proces de selecție a trăit viața pe Pământ", spune Chopra. "Este plauzibil că unele dintre acestea sunt rare".

Când căutăm o viață inteligentă, subliniază Chopra, folosim o ipoteză că viața dispare după o lungă perioadă de timp. "Cu toate acestea, stingerea tardivă a vieții este ceva la care nu avem dovezi", spune el. "Trebuie să ne îndreptăm, ca oameni de știință raționali, spre ideea unei extincări precoce a vieții, pentru care avem unele dovezi".

Dar nu există multe dovezi care să susțină nici o ipoteză. Nu am reușit până acum să găsim dovezi fosile despre viața microbiană pe Venus sau pe Marte, așa că ipoteza lui Chopra se bazează pe cercetări privind originea vieții pe Pământ și pierderea ipotetică a lui Venus și Marte. Una dintre marile diviziuni dintre Chopra și sceptici este rata pierderii de hidrogen în spațiu, ceea ce poate duce la uscarea planetelor. Chopra nu este de acord și crede că în fosile vechi există suficiente dovezi care să sugereze că Pământul a fost acoperit cu covoare microbiene care au modificat rata pierderii de hidrogen, menținând Pământul locuibil.

Chopra prezice că viața ar fi arătat foarte diferită în Venus și Marte. În loc de colonii și comunități microbiene puternice, el crede că Venus și Marte aveau buzunare de microbi. Pe Venus sau pe Marte, "vom găsi indivizi care nu au fost capabili să controleze gazele cu efect de seră și albedo-ul planetei", spune el. În această teorie, microbii nu erau suficient de cooperativi pentru a afecta atmosfera sau reflexia suprafețelor Venus sau Marte.

Fără microbii cooperativi care afectează atmosfera timpurie, majoritatea vieții ar dispărea foarte devreme în istoria planetară, spune Chopra. Pentru ca viața inteligentă să fie și mai rară în univers, iar Chopra arată că din toată viața de pe Pământ, numai oamenii par a fi o viață inteligentă. "Doar pentru că sa întâmplat o dată pe Pământ, nu înseamnă că ar trebui să ne așteptăm în altă parte." Totuși, Chopra spune că, dacă găsim o planetă care are apă lichidă după miliarde de ani, ar putea fi o indicație că o astfel de planetă are inteligență viață - dar el crede că găsirea unei astfel de planete este extrem de puțin probabil.

"Universul nu are nici o obligație să împiedice dezamăgirea față de faptul că suntem singuri", spune Chopra. "Chiar dacă nu suntem singuri în întregul univers, doar din cauza rarității planetelor locuite de miliarde de ani: este rezonabil să presupunem că suntem singuri în universul nostru local".

Alți oameni de știință au împins această teorie înapoi, respingând ipotezele privind pierderea apei și vremea din lumea timpurie, existența vieții în altă parte. Lee Kump, un biochimic-geolog de la Penn State University, spune că există modele care arată că Pământul ar fi încă umed fără viața microbiană. Și Kasting de la Penn arată, de asemenea, că "nu știm cât de răspândită a fost viața pe Pământul timpuriu". El este sceptic că microbii ar fi putut avea un efect de schimbare a lumii, deoarece Pământul timpuriu nu avea prea mult pământ expus. Există și problema că rocile de acum 3,5 miliarde de ani sunt extrem de rare. Acest lucru face dificilă argumentarea dacă viața a fost larg răspândită sau doar prezentă în buzunarele din jurul orificiilor hidrotermale și a apei puțin adânci pe Pământul timpuriu.

Cu toate acestea, fără dovezi puternice de observație în nici un fel, Kump ia o bază intermediară asupra influenței vieții. "Este foarte probabil ca istoria climei pentru planeta să fie puternic influențată, dacă nu determinată de acele interacțiuni cu viața", spune el. "Dar nu este același lucru cu a spune că singurul motiv pentru care este locuibil este din cauza vieții". Împingerea acestei ipoteze dincolo de originea vieții pe Pământ în univers în general este dificilă. "Când deschideți posibilitatea existenței unor sisteme solare care ar fi putut fi mai puțin provocatoare pentru procesele fizice", spune Kump, "mi se pare greu de spus că viața a fost absolut esențială Trebuie să faceți o mulțime de presupuneri nesigure pentru a obține vreun răspuns."

Găsirea unui răspuns a fost lucrarea vieții lui Kasting. "Cred că viața apare frecvent, dacă nu tot timpul", spune el. Dacă cercetătorii se pot uita la 10-20 de planete asemănătoare Pământului în zonele locuibile, el crede că vor găsi viață. El caută gaze ca oxidul de azot sau metan într-o atmosferă cu oxigen, deoarece aceste gaze sunt greu de realizat fără viață.

Pentru a gasi aceste gaze, cercetatorii vor avea nevoie de un telescop foarte puternic de imagistica directa. Gazele reduse sunt probabil prezente în atmosferă în concentrații foarte scăzute - câteva sute de părți per milion. "Aș vrea sansa de a testa această ipoteză", spune Kasting, subliniind că nu are prea mult timp în viață pentru a face acest lucru.

Dacă Chopra este sau nu corectă, discuția despre legătura dintre originea vieții și viața extraterestră este importantă, spune Kasting. "Avem nevoie de astfel de argumente pentru că avem nevoie de impuls pentru a construi telescoape mari și a face misiuni planetare viitoare".

Fără dovezi experimentale pentru Gaian Bottleneck, teoria lui Chopra și a lui Lineweaver rămâne neconvingătoare pentru comunitatea științifică. Chopra speră că munca de la cercetători precum Kasting va oferi răspunsuri în următorii 30 de ani. În ceea ce privește faptul că suntem singuri în univers, Chopra spune că răspunsul, indiferent dacă este vorba de da sau nu, este "profund indiferent de răspunsul care poate fi".