Астрономи пропонують відмовитися від знаходження іноземців, щоб ми були безпечні в космосі

Чотири мільярди років тому вісім планет обходили сонце. На другому, третьому і четвертому віддаленому від зірки місці існував потенціал для життя, але ще не було. На Венері надмірний парниковий ефект знищив цей потенціал. На Марсі низька гравітація дозволила сонячному вітру витерти атмосферу, заморозивши потенціал. На Землі життя розцвіла в океанах, розрослася і розвивалася до того моменту, коли ті, хто володіє нею, могли замислитися над власним походженням.

Але навіщо Земля? Мало відома, але напрочуд потужна теорія говорить про те, що ми єдині або майже поодинці у Всесвіті - не тому, що життя рідко, а тому, що спільна еволюція з планетарними силами настільки напружена, що більшість життя не виживає. Прихильники цієї теорії, що називаються Гайанським вузьким місцем, спираються на стару гіпотезу Gaian World, яка свідчить про те, що наявність життя змінює навколишнє середовище, допомагаючи підтримувати умови, необхідні для продовження життя.

Гайянське вузьке місце, досить суперечливе в спільноті вчених, що вивчають витоки життя. Дослідники поділяються на те, чи були Венера і Марс колись живими - немає остаточного доказу в будь-якому разі - і досі немає консенсусу щодо природи ранніх процесів Землі. Не маючи чіткого консенсусу щодо походження життя на самій Землі та ніяких відомостей про життя в інших місцях, теорії, такі як вузьке місце Гайана, створене Адітя Чопра, астробіологічний постдоктор у Вашингтонському університеті, і Чарльз Лайнвевер не можуть бути точно підтверджені або спростовані. Навпаки, вони стають частиною складної мережі уявлень про наше ставлення до решти всесвіту, що свідчить про те, як ми намагаємося відповісти на одне з найбільш екзистенційних питань людства: чи ми самі?

"Ми передбачаємо, що ми побачимо, що більшість планет не заселені", - розповідає Чопра Обернено, "І ми не повинні бути розчаровані".

Той факт, що життя виявилося настільки важко знайти за межами Землі, вже давно спантеличувало вчених, більшість з яких не дуже впевнено стрибали до висновку, що ми самі. Найвідоміший спосіб розрізання вузла суперечностей, що створюється, називається тезою, що називається Великим фільтром, який передбачає, що вбивство всіх живих істот відбувається на багатьох планетах відносно часто.

Оскільки події на рівні вимирання можуть займати багато різних форм, існує величезна різноманітність гіпотез Great Filter і дев'ять різних точок, в яких життя може зазнати невдачі. Джеймс Кастінг, геофізик з Університету штату Пенсільванія, ставить це в суворі терміни. "Я переживаю, що фільтр знаходиться в нашому майбутньому, а не в нашому минулому", говорить він.

Проте, з такою малою кількістю даних про життя, важко точно знати, якою буде точка тиску. "Великий фільтр може бути цим гайянським вузьким місцем, але це може бути походження самого життя", - пояснює Кастінг. «Це може бути походження еукаріотів, походження статі, походження розумного життя - це може бути, що технологічні цивілізації, як наша, знищують себе. Я думаю, що зміна клімату може бути для нас великим фільтром. ”

Тим не менш, Чопра і Lineweaver дивляться на відсутність життя у Всесвіті і приходять до протилежного висновку: Якщо життя є загальним і ми його не знайшли у Всесвіті, то можливо, що ми існуємо на іншій стороні фільтра. Якщо є одна точка в еволюції життя, яка є настільки складною, то це призводить до того, що все життя вимерло, можливо, земляни були там і зробили це.

Для того, щоб створити гіпотезу Гайанського вузького місця, вони звернулися до теорії про взаємодію між життям і планетою під назвою Гайєва гіпотеза. У світі Гаяна існування життя є те, що робить планету населеною. Це суперечлива ідея, і коли вона вперше була запропонована в 1970-х роках, вона набула майже богословський аспект - що життя працює разом з неживими процесами для створення саморегулюючої системи. Теорія була прийнята до певної міри і сьогодні - ідея, що загалом узгоджуються життєві ефекти навколишнього середовища, але наукове співтовариство значною мірою відкидає антропоморфні та теологічні аспекти.

Суперечливою частиною Гайанського вузького місця Чопра і Лайнвівера є його основна передумова, що раннє життя мікроорганізмів - це те, що утримувало Землю від того, щоб виходити, як Венера або Марс. Це майже неможливо довести, особливо тому, що саме те, що впливає на сучасне середовище, важко пояснити.

Протягом останніх кількох мільйонів років навколишнє середовище Землі було найкращим місцем, якщо ви - аеробний комплекс організму, як ми, - каже Джеймс Кірхнер, геохімік Швейцарського федерального науково-дослідного інституту. «Ми, звичайно, маємо визнати, що існує елемент помилкового виживання». Кірхнер вказує, що більшість організмів, які жили на Землі, вимерли і жили в кліматі і біомах, які абсолютно відрізняються від існуючих. на Землі сьогодні - "Так обернутися і сказати, що клімат ідеальний, це: Звичайно - для нас", говорить він.

Але Чопра вказує на те, що Земля жила для інших організмів протягом всієї своєї історії, що не стосується наших планет-сестер, Венери і Марса. Є теорії, що і Венера, і Марс мали певну форму мікробного життя, говорить Чопра. Ми знаємо, що в одній точці Марс мав величезні океани, і, ймовірно, Венера мала також океани рано у своєму планетарному житті. З навколишнім середовищем, подібним до тих, що відбувалися на початку Землі, було б сенс для обох людей мати мікробну життя, говорить Чопра. І невдача життя, і непридатні для життя умови на обох планетах припускають Чопра, що підтримка того, що життя протягом мільярдів років є незвичайною. Але незрозуміло, що саме зробить життя на Землі особливим. "Це залежить від того, який процес відбору на Землі відчувається", - говорить Чопра. "Імовірно, що деякі з них рідкісні".

Коли ми шукаємо розумне життя, Чопра вказує на те, що ми використовуємо припущення, що після довгого періоду життя життя вимирає. «Проте пізнє зникнення життя - це те, для чого у нас немає ніяких доказів», - говорить він. "Ми повинні, як раціональні вчені, звернутися до ідеї раннього зникнення життя, про яку ми маємо деякі докази".

Але немає достатньої кількості доказів, що підтверджують будь-яку гіпотезу. Ми не дійшли до того місця, де можна знайти ще копалини мікробної життя на Венері чи Марсі, тому гіпотеза Чопри базується на дослідженні походження життя на Землі та її гіпотетичних втратах на Венері та Марсі. Одним з найбільших розривів між Chopra і скептиками є швидкість втрати водню до простору, що може призвести до висихання планет. Чопра не погоджується, і вважає, що у стародавніх скам'янілостях є достатньо доказів, які свідчать про те, що Земля була покрита мікробними циновками, які змінювали швидкість втрати водню, зберігаючи Землю придатною для життя.

Чопра прогнозує, що в Венері і Марсі життя виглядало б дуже різним. Замість колоній і сильних мікробних спільнот він вважає, що у Венери і Марса є кишені мікробів. На Венері або Марсі «ми знайдемо людей, які не змогли контролювати парникові гази і альбедо планети», говорить він. У цій теорії мікроби не були достатньо кооперативними, щоб впливати на атмосферу або відбивність поверхонь Венери або Марса.

Без кооперативних мікробів, що впливають на ранню атмосферу, більшість життя вимерло б дуже рано в історії планети, говорить Чопра. Щоб зробити розумне життя ще рідше у Всесвіті, і Чопра вказує на те, що з усього життя на Землі тільки люди здаються розумним життям. "Просто тому, що це сталося один раз на Землі, це не означає, що ми повинні очікувати цього в іншому місці". Тим не менш, Чопра каже, що якщо ми знайдемо планету, яка має рідку воду через мільярди років, це може бути ознакою того, що така планета має розумний життя - але він вважає, що знайти таку планету надзвичайно малоймовірна.

"Всесвіт не зобов'язаний запобігати розчаруванню про те, що ми єдині", говорить Чопра. "Навіть якщо ми не самотні у всьому всесвіті, просто через рідкість планет, населених мільярди років: доцільно припустити, що ми єдині в нашому локальному всесвіті".

Інші вчені відкинули цю теорію, відкинувши припущення про втрату води і вивітрювання у ранньому світі, про існування життя в іншому місці. Лі Кумп, біохімічний геолог з Пеннського державного університету, каже, що є моделі, які показують, що Земля все ще буде мокра без мікробного життя. І Кастінг з Пенна також вказує на те, що «ми не знаємо, наскільки розповсюдженою була життя на початку Землі». Він скептично ставиться до того, що мікроби могли мати вплив, що змінює світ, оскільки рання Земля не мала дуже відкритих земель. Існує також проблема, що породи з 3,5 млрд. Років тому надзвичайно рідкісні. Це ускладнює обґрунтування того, чи було життя широко поширене або просто присутня в кишенях навколо гідротермальних отворів і мілководдя на початку Землі.

Проте, без значних спостережних даних у будь-якому випадку, Кумп займає середнє місце щодо впливу життя. "Цілком імовірно, що історія клімату для планети сильно вплинула, якщо не визначалася тими взаємодіями з життям", - говорить він. "Але це не зовсім так само, як сказати, що єдиною причиною його житла є життя". Складання цієї гіпотези за межі походження життя на Землі у всесвіт в цілому є важким. "Коли ви відкриваєте можливість, що там є сонячні системи, які могли б бути менш складними для фізичних процесів," Kump каже, "мені важко сказати, що життя було абсолютно необхідним Ви повинні зробити дуже багато хитких припущень щоб отримати будь-яку відповідь."

Знайти відповідь - це життя Кастінга. "Я думаю, що життя виникає часто, якщо не весь час", говорить він. Якщо дослідники зможуть добре подивитися на 10-20 планет, подібних до Землі, в житлових зонах, він вважає, що вони знайдуть життя. Він шукає гази, такі як закис азоту або метан в атмосфері з киснем, оскільки ці гази важко зробити без життя.

Щоб знайти ці гази, дослідникам знадобиться дуже потужний телескоп прямого зображення. Скорочені гази, ймовірно, присутні в атмосфері в дуже низьких концентраціях - кілька сотень частин на мільйон. "Мені б хотілося, щоб перевірити цю гіпотезу", говорить Кастінг, вказуючи на те, що в його житті не залишилося багато часу, щоб зробити це.

Чи є Хопра правильним, чи ні, важливо мати дискусію про зв'язок між походженням життя і позаземним життям, говорить Кастінг. "Нам потрібні такі аргументи, тому що нам потрібен стимул для побудови великих телескопів і виконання майбутніх планетних місій".

Без експериментальних доказів для вузького місця Гаяна, теорія Хопри і Лайнвеера залишається непереконливою для наукової спільноти. Чопра сподівається, що робота дослідників, таких як Kasting, дасть відповіді протягом наступних 30 років. Що стосується того, чи ми єдині у Всесвіті, Чопра каже, що відповідь, незалежно від того, чи є це так чи ні, - "глибока незалежно від того, яка відповідь може бути".