Dlaczego jeszcze tu nie przylecieli? A może jesteśmy zupełnie sami? Poszukiwania życia w kosmosie

Coś zdumiewającego stało się we Wszechświecie. Powstało to, co nazywamy życiem - ekstrawagancka, hałaśliwa, towarzyska forma materii, jakościowo różniącą się od skał, gazu i pyłu, ale wykonana z tego samego materiału, identycznych, banalnych wręcz pierwiastków, które można wszędzie znaleźć.

Życia ciężko nie zauważyć - dosłownie przemyka, warczy lub zwija się na parapecie - a mimo to jest bardzo trudne do zdefiniowania w kategoriach bezwzględnych. Mówimy, że życie mnoży się. Życie wykorzystuje energię. Życie dopasowuje się. Niektóre formy życia opracowały całe sieci przetwarzania informacji. W co najmniej jednym przypadku życie stało się samoświadome.

Teraz ta właśnie forma życia stawia wyjątkowo ważne pytanie: co jeszcze żyje we Wszechświecie?

Nie ma chyba żadnej tak frapującej tajemnicy naukowej w nowym tysiącleciu, na którą jednocześnie tak trudno znaleźć odpowiedź. Życie pozaziemskie stanowi ogromną lukę w naszej wiedzy o przyrodzie. Dzięki takim instrumentom jak teleskop Hubble'a naukowcy odkryli oszałamiające połacie przestrzeni kosmicznej, a mimo to nadal znają tylko jeden zamieszkały świat.

Co naukowiec to pogląd

Wszyscy mamy swoje przypuszczenia, scenariusze. Zmarły astronom Carl Sagan szacował, że w samej naszej galaktyce istnieje milion cywilizacji technologicznych. Jego bardziej konserwatywny kolega Frank Drake podawał liczbę 10 000. John Oro, pionierski badacz komet, oblicza, że ​w ​Drodze Mlecznej kryje się około stu cywilizacji. Są też sceptycy, tacy jak Ben Zuckerman, astronom na Uniwersytecie Kalifornijskim w Los Angeles, który jest zdania, że możemy równie dobrze być sami w galaktyce, jeśli nie w całym Wszechświecie.

Wszystkie szacunki opierają się w dużym stopniu na spekulacjach. Faktem jest, że nie ma jednoznacznych dowodów na istnienie życia poza Ziemią. Brak dowodów to jednak nie dowód braku, jak różni eksperci mądrze zauważyli. Jakby nie patrzeć nie mamy żadnej solidnej wiedzy na temat choćby jednego obcego mikroba, samotnego zarodnika, a tym bardziej zderzaka z przelatującego statku kosmicznego.

Nasze postrzeganie życia pozaziemskiego obejmuje to, co Sagan nazywał „argumentami prawdopodobieństwa”, zwykle pełnymi niewiadomych, przeczuć, ideologii i przypadkowych opinii na temat tego „jak być powinno”. Nawet jeśli uda nam się przekonać samych siebie, że życie musi tam istnieć, natykamy się na kolejny problem, a mianowicie nasz brak wiedzy na jego temat. Nie wiemy, jak bardzo jest obce. Nie wiemy, czy jest zbudowane na fundamencie atomów węgla. Nie wiemy, czy wymaga wody w stanie ciekłym, czy pływa, lata bądź kryje się w ziemi.

Pomimo otaczającej nas mgławicy niepewności, życie pozaziemskie staje się coraz bardziej ekscytującym obszarem badań naukowych. Dziedzina ta jest nazywana egzobiologią, kosmobiologią lub bioastronomią - wydaje się, że nazwa jest zmieniana co kilka lat, aby chronić nieświadomych.

Optymiści z teleskopami

Niezależnie od nomenklatury, jest to nauka przesycona optymizmem. Teraz wiemy, że Wszechświat może roić się od planet. Od 1995 roku astronomowie wykryli co najmniej 22 planety krążące wokół innych gwiazd. NASA rozważała budowę teleskopu do wykrywania planet pozasłonecznych podobnych do Ziemi (ang. Terrestrial Planet Finder), który badałby skład ich atmosfer pod kątem oznak życia. Projekt upadł w 2011 roku. W ciągu ostatnich dekad znaleziono na naszej planecie organizmy doskonale rozwijające się w dziwnych, nieprzyjaznych warunkach. Jeśli bakterie mogą żyć w szczelinach skały głęboko pod ziemią lub na obrzeżach wrzących źródeł w parku Yellowstone, mogłyby uznać Mars za całkiem przyjemne miejsce.

Mars jest od pewnego czasu celem szeroko zakrojonej ziemskiej inwazji, począwszy od bezzałogowych sond kosmicznych po łaziki poszukujące skamieniałości. Poszukiwaniu obcych mikrobów towarzyszą nieustanne starania, aby znaleźć coś dużego, inteligentnego i komunikatywnego. SETI (ang. Search for Extraterrestial Intelligence) - projekt naukowy, którego celem jest nawiązanie kontaktu z pozaziemskimi cywilizacjami - przez przeszło 50 lat działania nie potwierdził żadnego sygnału z obcej cywilizacji, ale technologia przetwarzania sygnałów staje się z każdym rokiem coraz bardziej wyrafinowana. Optymiści twierdzą, że to tylko kwestia czasu, zanim trafią na właściwy kanał.

Nikt nie wie kiedy (lub czy) jedno z tych badań przyniesie przełom. Cała dziedzina jest w pewnym stopniu nacechowana autopromocją, ale osobiście uważam, że przełom nastąpi dopiero za wiele lat, jeśli nie dekad. Prosty fakt: życie pozaziemskie, z definicji, nie jest dogodnie zlokalizowane.

Są jednak inne fakty, które podtrzymują poszukiwania obcych organizmów. Jednym z nich jest to, że Wszechświat wygląda na miejsce, gdzie da radę mieszkać. Kolejnym jest to, że życie rozgłasza swoją obecność, pozostawia zazwyczaj ślad, echo. Jeśli Wszechświat zawiera bogactwo życia, nie jest prawdopodobne, aby pozostało ono na zawsze niepoznane.

A gdyby doszło do spotkania?

Kontakt z obcą cywilizacją byłby oczywiście epokowym i kulturowo trudnym wydarzeniem, ale egzobiolodzy chętnie by przystali chociażby na odkrycie małej skamieniałości, nikłej pozostałości pozaziemskiej biochemii. Jednego przykładu. Jednego wpisu w katalogu życia, który stanowiłby kolejny po naszym, na Ziemi. Oto czego potrzebujemy, aby rozpocząć długi proces wpisania ludzkiej egzystencji w prawdziwie kosmiczny kontekst.

Egzobiolodzy udają się do najgorszych miejsc na Ziemi, a przynajmniej najbardziej ekstremalnych - najsuchszych, najzimniejszych, do środowisk najbardziej podobnych do Marsa lub Europy, jakie są w stanie znaleźć.

Jeśli chcesz spotkać egzobiologa Jacka Farmera z Uniwersytetu stanowego Arizony, szukaj go w Dolinie Śmierci, nad brzegiem jeziora Mono lub pływając pod pokrywą lodową na Antarktydzie. Szukając Chrisa McKaya, powinieneś sprawdzić pustynię Atacama w Chile lub niektóre wyspy na północ od koła podbiegunowego.

Miejsce, gdzie najczęściej przebywa Penny Boston to najobrzydliwsza jaskinia jaką można sobie wyobrazić. Dołączyłem do Boston podczas jednej z jej wypraw do mokrej, pełnej nietoperzy jaskini Villa Luz w południowym Meksyku. Boston studiuje mikroby, które tam żyją - w środowiskach, gdzie człowiek bez maski gazowej niechybnie by zginął.

- Całe życie chciałam polecieć w kosmos, na inną planetę - mówi Boston. - Biorąc po uwagę mój wiek, bliżej chyba nie trafię.

Boston i jej przyjaciółka Diana Northrup, bibliotekarz i biolog zajmująca się jaskiniami z Nowego Meksyku, nie zniechęcają niewygodne maski na twarz, które muszą nosić, ani ciągła wilgoć, ciemności, nietoperze, czy też mało prawdopodobny, ale możliwy zabójczy podmuch tlenku węgla. Nie przejmują się zbytnio ryzykiem malarii czy dengi, czy jakichkolwiek innych egzotycznych chorób, na które mogą tu zachorować. Zanim weszliśmy do Villa Luz zapytałem, czy grozi nam niebezpieczeństwo napotkania nieznanego, podobnego do Eboli wirusa. - Wydaje się to raczej mało prawdopodobne - oceniła Boston.

Podłoga jaskini była zaryta wodą o różnych głębokościach i nikłej przejrzystości, więc szliśmy ostrożnie, aby nie trafić na nienaniesioną na mapę głęboką wodę. Według standardów jaskiniowych był to spacerek - nie wymagał lin, tylko trochę pełzania i przeciskania się przez korytarze z niskimi sufitami.

Życie bez światła

W końcu dotarliśmy do najgłębszej i największej komory zwanej Wielką Salą. Tuż nad naszymi głowami kręciły się muszki, pająki tkały sieci, a nietoperze latały emitując piski, ich odpowiednik sonaru. Czerwone skalne ściany były pokryte zielonym szlamem, czarnym błotem, lepką białą masą gipsu i wapieniem, która rozpuszczał się pod wpływem kwasu siarkowego.

Gdy akurat rozmyślałem, jak bardzo ta jaskinia przypomina ludzką jamę nosową, doszliśmy do "glutków" (Boston ma nadzieję, że to słowo zostanie uznane za termin naukowy). "Glutki" są galaretowatymi strukturami utworzonymi przez odpady drobnoustrojów. Zwisają z sufitu. Boston i jej zespół mierzyli ich tempo wzrostu, próbując zrozumieć metabolizm drobnoustrojów i ich długotrwały wpływ na geologię jaskini. Wydaje się, że brak opadów deszczu od jej ostatniej wizyty zahamował wzrost struktur.

Mike Spilde, inny członek zespołu, podszedł do miejsca, gdzie przyglądałem się wodnemu robakowi, którego skorupka była pokryta jajami. Sięgnął do tryskającego spod skały źródła i wyciągnął jakiś szary kłębek o konsystencji gotowanej kapusty. To tak zwane, zgodnie z charakterem tego miejsca, kulki flegmy, tętniące życiem wspólnoty mikroorganizmów, które wcale nie trzymają się kurczowo życia w wąskiej niszy ekologicznej, ale mnożą się, replikują jak burza.

Podczas przerwy na powierzchni, Boston przedstawia kontekst dla niektórych z jej prac w jaskini.

– Odkryliśmy – mówi, mając na myśli naukowców – organizmy, które doskonale sobie radzą w środowiskach dla nas trudnych, ale dla nich wręcz niezbędnych. To rozszerza naszą perspektywę. Wszyscy w pewnym stopniu cierpią na nadmierne wyspecjalizowanie w nauce. Wyobraźnia i umysł otwarty na nowe możliwości są korzystne dla naszej duszy, intelektu i, oczywiście, dla naszej pracy.

Najbardziej frapującą możliwością jest to, że Wszechświat roi się od życia i w nadchodzących wiekach będziemy w stanie je znaleźć. Typowy dla egzobiologów optymizm żywi się wiedzą, że istoty żywe są zbudowane głównie z czterech najczęściej występujących aktywnych chemicznie pierwiastków we Wszechświecie - tlenu, wodoru, azotu i węgla. Do tego świat ożywiony jest nierozerwalnie związany z nieożywionym; nawet najostrzejsza brzytwa nie jest w stanie ich rozdzielić.

Wiemy również, że funkcjonowanie ekosystemu nie wymaga światła słonecznego lub fotosyntezy. Na początku lat dziewięćdziesiątych XX wieku naukowcy odkryli, że skała bazaltowa głęboko pod stanem Waszyngton zawiera mnóstwo bakterii całkowicie odciętych od świata fotosyntezy. Nawet bardziej skomplikowane życie może dostosować się do nieprzyjaznych miejsc. Kiedy naukowcy korzystający z badającej głębiny morskie batyskafu Alvin dotarli do grzbietów śródoceanicznych, znaleźli kominy hydrotermalne z bytującymi wokół krewetkami i rurkowatymi wieloszczetami.

Nadal jednak nie wiadomo, czy życie może przetrwać przez długi czas w wąskich niszach ekologicznych w dużej mierze jałowych światów. Czy życie może przetrwać w zbiornikach wodnych głęboko pod nieprzyjazną powierzchnią Marsa? Co przetrwałoby ciemne i zimne środowisko hipotetycznego oceanu Europy? Czy na obcym świecie może istnieć tylko trochę życia, czy biosfery działają na zasadzie „wszystko albo nic”?

Jaskinia w Villa Luz, jakkolwiek byłaby odległa, nie istnieje w zupełnej izolacji. Jest to mały kawałek połączony ze światem, który tętni życiem.

Podczas gdy naukowcy starają się znaleźć ślady życia gdzieś indziej we Wszechświecie, istnieje grupa ludzi, dla których sytuacja rysuje się bardziej dramatycznie - pozaziemskie życie to nie domena oślizgłych drobnoustrojów, ale raczej inteligentnych, rozwiniętych technologiczne i czających się w naszym gronie istot. Wierzący w istnienie obcych nie dadzą się łatwo przekonać, że istoty pozaziemskie to fikcja. Zdolność do uniknięcia odkrycia i rozpoznania, w szczególności przez myślicieli głównego nurtu, jest domniemaną cechą charakterystyczną kosmitów.

Tropiciele dysków

Po odwiedzeniu kilku konwencji poświęconych UFO, udaniu się do Roswell w Nowym Meksyku i znajdującego się tam muzeum UFO, doszedłem do wniosku, że sporu ze zwolennikami teorii istnienia kosmitów nie da się wygrać. Silnie wierzący i sceptycy rzadko zmieniają zdanie. Myślę, że nie byłoby jednak przesadą stwierdzić, że kosmitom latającym w spodkach brak naukowego umocowania. Jeśli są tak nerwowi i ukradkiem porywają ludzi w środku nocy, a nikt inny nie może zweryfikować ich obecności, nie mają prawa pojawić się w renomowanym muzeum historii naturalnej.

Jednak nie wszyscy, który wierzą w historie o UFO - które na ogół są związane z obserwacjami „dysków” latających w pobliżu Mount Rainier w stanie Waszyngton w 1947 roku - są koniecznie irracjonalni czy szaleni, jak czasem się ich przedstawia. Większością ludzi kieruje ten sam instynkt, a mianowicie pragną poznać prawdę o Wszechświecie. To, że tak wiele osób wierzy w teorię istnienia kosmitów całkowicie przeciwną głównemu nurtowi nauki (w tym także, spośród różnych instytucji, Sił Powietrznych Stanów Zjednoczonych, które przez 22 lata badały doniesienia o UFO) dowodzi, jak szczególny urok ma wizja życia pozaziemskiego.

Wielu pisarzy zauważyło, że dla niektórych osób kosmici są świeckim odpowiednikiem aniołów i demonów oraz duchów. Tacy Obcy to ekstrapolacja współczesnej astronomii i inżynierii (wielki Wszechświat, szybkie statki kosmiczne), ale nie brak im również ochoty, by przylecieć na Ziemię i pomieszać w ludzkich życiach. Tak intrygujący w nich jest sam fakt, że nawet zdaniem niektórych naukowców, obce istoty mogą żyć gdzieś w kosmosie. Stąd też scenariusz, w którym niektóre z nich odwiedzają Ziemię wymaga tylko trochę wyobraźni na temat środków transportu.

Dlaczego jeszcze nas nie spotkali?

Wielu naukowców nie zastanawia się, dlaczego obcy przelatują tuż nad Ziemią w latających spodkach - zastanawiają się raczej, dlaczego ich nie ma. W 1950 roku Enrico Fermi, fizyk, zadał kilku swoim kolegom słynne pytanie: gdzie są wszyscy? Ludzie teoretycznie mogliby skolonizować galaktykę w ciągu mniej więcej miliona lat, a skoro taka możliwość istnieje, astronauci ze starszych cywilizacji mogliby również. Więc dlaczego jeszcze nie przylecieli na Ziemię? To tzw. paradoks Fermiego.

Czy to możliwe, że oni nas obserwują, ale nie ingerują w nasze życie? (Hipoteza zoo.) Czy przybili tu, zostawili jakieś artefakty, znudzili się i odlecieli? (To jest idea „starożytnych astronautów”, która zakłada, że zbudowali piramidy, itd.) Albo może być tak, że dla wszystkich inteligentnych gatunków podróże międzygwiezdne są zbyt kosztowne i czasochłonne? (Z Ziemi do najbliższych gwiazd poza Słońcem jest minimalnie mniej niż 40 trylionów kilometrów).

Czy to możliwe, że jednak, przynajmniej w naszej części galaktyki, najbardziej zaawansowany technologicznie gatunek jest jeden - na Ziemi?

Nasza współczesna kultura nie wymyśliła życia pozaziemskiego i choć Obcy to standardowe hollywoodzkie charaktery, to nie produkt Hollywoodu. Ponad 2000 lat temu grecki filozof Metrodorus z Chios napisał: „to jest nienaturalne, żeby na wielkim polu mieć tylko jeden snop pszenicy, a w nieskończonym Wszechświecie tylko jeden żywy świat”. Cztery wieki temu Giordano Bruno został spalony na stosie po części za wiarę w inne zamieszkane światy w kosmosie. Astronomowie jak Christian Huygens uzupełniali swoje czysto naukowe prace traktatami o cechach życia pozaziemskiego. Huygens zakładał, na przykład, że kosmici prawdopodobnie mają ręce, tak jak ludzie.

Poszukiwania na Marsie

W debacie, zwykle, brakowało jednego prawdziwie przekonującego argumentu: dowodu. Wydawało się, że zmieni się to z pozornym odkryciem kanałów na Marsie. W 1877 roku Giovanni Schiaparelli, włoski astronom, znalazł na powierzchni planety coś, co nazwał „canali” czyli kanałami. Stało się to inspiracją dla amerykańskiego astronoma Percivala Lowella i kilku jego kolegów.

W ostatnich latach XIX wieku, Lowell, za pomocą nowego teleskopu, który zbudował niedaleko Flagstaff w Arizonie, odkrył setki kanałów i postulował, że były one dziełem inteligentnej cywilizacji marsjańskiej. W rzeczywistości napisał nawet, że Marsjanie z całą pewnością nas przewyższają. Argumentował, że ich projekty inżynieryjne obejmujące całą planetę wykraczały daleko poza nasze własne możliwości, a dodatkowo zdolność rasy, aby żyć w harmonii na całej planecie dowodziła, że byli bardziej zaawansowani niż my, pogrążeni w ciągłych sporach. H.G. Wells zmienił trochę to wyobrażenie w powieści „Wojna światów”, w której Marsjanie przybywają na Ziemię ze śmiercionośnymi „snopami gorąca” i marzeniami o podboju.

Ponoszą jednak klęskę, choć nie jako element kultury popularnej. Kiedy astronomowie przyjrzeli się Czerwonej Planecie za pomocą potężniejszych teleskopów, nie mogli nigdzie dostrzec kanałów. Kanały Lowella powstały w jego wyobraźni - był to klasyczny przykład odwrotności powiedzenia „widzieć znaczy wierzyć”. Jednak aż do 1960 roku fascynowano się sezonowymi zaciemnieniami na powierzchni. Czy mogła to być roślinność? Marsjańskie prerie i lasy zostały ostatecznie zlikwidowane w 1965 roku, gdy sonda Mariner 4 zrobiła 22 zdjęcia jego powierzchni. Mars był pokrytym kraterami nieużytkiem i przypominał księżyc.

Kiedy lądowniki Viking opadły na powierzchnię planety w 1976 roku, nie znaleziono przekonujących oznak życia i stwierdzono, że na powierzchnia nie ma śladów cząsteczek organicznych. Choć misja była fantastycznym triumfem nauki i technologii, brak wykrywalnego życia na Marsie odstawił egzobiologię w kąt na dwie kolejne dekady.

Nastroje zmieniły się w 1990 roku. Biolodzy zaczęli wykrywać organizmy w tak egzotycznych środowiskach na Ziemi, że poczuli na nowo potrzebę przyjrzenia się reszcie Układu Słonecznego jako potencjalnie możliwego do zamieszkania. Odkryli również, że życie pojawiło się wcześnie w historii Ziemi. Co ciekawe, gdy na Ziemi obudziło się życie, Mars był o wiele bardziej gościnną planetą niż dzisiaj. Zdjęcia powierzchni Marsa wskazują, że na planecie płynęły kiedyś rzeki i być może znajdował się nawet ocean. Życie może nawet powstało na Marsie i przeniosło się na Ziemię za sprawą meteorytu.

Podróż na meteorycie

Skoro o tym mowa, warto wspomnieć najsłynniejszy marsjański meteoryt: ALH84001. W 1996 roku trzech naukowców NASA pracujących w Houston ogłosiło, że ta znaleziona na Antarktydzie skała wielkości ziemniaka zawierała coś, co mogło być marsjańskimi skamieniałościami.

Odkrycie zostało ogłoszone na trudnej do zapomnienia konferencji prasowej NASA w Waszyngtonie, w dniu 7 sierpnia 1996 roku. Każdy zdawał sobie sprawę z chwały związanej z właściwym rozpoznaniem mikro-skamieniałości, ale też głębokiej porażki, gdyby okazało się to nieprawdą. Dan Goldin, Administrator NASA, ostrzegał, że wyniki nie są ostateczne, ale powiedział: „Być może widzimy dowód na to, że życie mogło istnieć poza granicami tej planety, trzeciej planety od Słońca”.

Zespół NASA dokonał trzymającej w napięciu prezentacji, wraz z wykresami i pierwszymi, zaskakującymi zdjęciami mikro-skamieniałości, z których jedna wyglądała jak robak (inne nieco jak chrupki Cheetos). Następnie jednak zabrała głos przeciwna strona debaty. William Schopf z UCLA stwierdził, że w skali prawdopodobieństwa pochodzenia biologicznego od jednego do dziesięciu, może przyznać rzekomym skamieniałościom marsjańskim tylko dwa punkty. Tamtego dnia rozpoczęła się debata naukowa, która trwale podzieliła środowisko.

Naukowcy z NASA musieli przyznać, że ich cztery podstawowe dowody można wyjaśnić w sposób niebiologiczny. Znaleźli na przykład policykliczne węglowodory aromatyczne, PAH, które czasem są związane z istotami żywymi, ale mogą też pojawiać się w spalinach samochodowych. Wykryli drobiny magnetytu, które mogły być wytworzone wewnątrz drobnoustrojów, ale nie musiały. W pewnym sensie badanie kazało się zastanowić, czy szereg możliwości może w rezultacie dać prawdopodobieństwo. Przynajmniej w tej kwestii sprawdza się powiedzenie Sagana, że nadzwyczajne twierdzenia wymagają nadzwyczajnych dowodów.

Wnioski zespołu NASA zostały energicznie zaatakowane. Jedno niekorzystne dla nich badanie wykazało, że niektóre z przypominających drobnoustroje struktur było jedynie płatkami skał, które zyskały sugerujący organiczne pochodzenie wygląd w procesie powlekania stosowanym przy przygotowaniu preparatów. Naukowcy odkryli również wewnątrz meteorytu zanieczyszczenia pochodzące z Ziemi.

Zespół walczył z tymi zarzutami punkt po punkcie, ale po trzech latach krytycy doszli do wniosku, że praktycznie zabili temat marsjańskiej skały. Luann Becker, geochemik z Uniwersytetu na Hawajach stwierdziła po prostu: – Myślę, że bezproduktywnie wałkujemy temat.

Jednak Everett Gibson, jeden z członków zespołu NASA, widzi to jako typową odporność naukową na rewolucyjne pomysły. – Nauka – stwierdził – nie akceptuje szybko radykalnych pomysłów.

W przeszłości naukowcy nie wierzyli, że meteoryty mogą spadać z nieba, a tektonikę - ruch, kolizje i subdukcje ogromnych płyt skorupy ziemskiej - uznano za bardzo dziwny pomysł. Jednak czy skamieniałości z Marsa należą do tej samej kategorii? Czy może bardziej przypominają wspomniane wcześniej kanały?

Więcej "przeciw" niż "za"

Jeśli życie narodziło się w wyniku naturalnych procesów na Ziemi, to samo mogło się zapewne zdarzyć na innych światach. Mimo to, gdy patrzymy na kosmos, nie widzimy środowiska tętniącego życiem. Widzimy planety i księżyce, gdzie życie w znanych nam formach nie miałoby szansy przetrwać. W rzeczywistości natrafiamy na szalenie różne planety i księżyce - gorące, mroczne, lodowe, gazowe - i wydaje się, że istnieje o wiele więcej sposobów na bycie światem martwym niż żywym.

W naszym Układzie Słonecznym Ziemia może znajdować się w dość wąskiej strefie przystosowanej do zamieszkania. Nie jest tu ani za gorąco, ani za zimno, po prostu w odpowiedniej odległości od Słońca, by ​​woda mogła utrzymywała się na powierzchni w stanie ciekłym. Wiele innych czynników może sprawiać, że życie na Ziemi jest możliwe. Aktywność tektoniczna przetwarza ponownie węgiel na naszej planecie. Na Marsie takiego mechanizmu brakuje i ten z pozoru niewielki niedobór może stać za utratą przez Czerwoną planetę większości wilgoci z jej atmosfery.

Poszukiwanie życia pozaziemskiego jest w pewnym sensie poszukiwaniem ograniczeń, czynników utrudniających powstanie życia lub ewolucję złożonych organizmów. Najbardziej popularnym narzędziem teoretycznym do obliczenia liczby technologicznych, zdolnych do komunikacji cywilizacji jest równanie Drake.

Równanie na życie

W 1960 roku amerykański astronom Frank Drake został pierwszą osobą, która prowadziła wyszukiwanie sygnałów radiowych od pozaziemskich cywilizacji. Skierował 26-metrowy radioteleskop na dwie pobliskie gwiazdy i, po jednym fałszywym alarmie, nie wykrył innych celowo nadanych sygnałów. W kolejnym roku, przygotowując się do spotkania z wizjonerami (w tym młodym Saganem), przygotował wytyczne dla sposobu badania prawdopodobieństwa wykrycia inteligentnego życia, począwszy od tempa powstawania gwiazd i typowej liczby planet, a na długości życia cywilizacji kończąc. – Widziałem w tym tylko ciekawostkę. Jestem zaskoczony, że trafiło do podręczników astronomii – powiedział.

Przechodząc przez czynniki, od lewej do prawej „N = R * fpneflfifcL”, nie trzeba zajść daleko, nim nie pojawią się poważne niewiadome. Jak stwierdził Jill Tarter, który poświęcił swoją karierę programowi SETI: – Równanie Drake'a jest wspaniałym sposobem na zorganizowanie naszej niewiedzy.

Jedynym dobrze zrozumianym czynnikiem jest R*, które podaje liczbę gwiazd. Wystarczy powiedzieć, że jest ich wiele, ponad sto miliardów w samej naszej galaktyce, być może nawet 400 miliardów (oczywiście nie uwzględniając miliardów w innych galaktykach). Druga zmienna, fp, procent gwiazd z planetami, jest szybko doprecyzowywana. Wątpliwości nadal istnieją, ponieważ sprzęt do wykrywania potrafi wyszukać tylko bardzo masywne planety, a te kolosy nie są podobne do Ziemi. Wiele z tych odkrytych do tej pory poza Układem Słonecznym planet mogło stopniowo migrować w kierunku gwiazdy macierzystej, niszcząc po drodze wszelkie skaliste planety podobne do Ziemi.

Skasowana w końcu misja Terrestrial Planet Finder (TPF), mająca na celu wyszukiwanie mogących utrzymać życie planet, mogła pomóc rozwiązać kolejny czynnik w równaniu, ne - czyli właśnie liczbę planet z odpowiednimi środowiskami, a nawet być może znaleźć dowody na kolejną zmienną, fl - ułamek, na których narodziło się życie. Niedoszła misja TPF miała polegać na wychwytywaniu słabego światła odbitego od odległej planety skalistej i pominięciu znacznie bardziej jasnego światła gwiazdy macierzystej. Taka resztka światła mogła oznaczać jeden piksel. Światło mogłoby być następnie zbadane pod kątem widma spektroskopowego, na przykład, tlenu, metanu, ozonu lub jakiegoś innego wskaźnika informującego o obecności procesów biologicznych na planecie. Jakkolwiek emocjonujące mogłoby być takie odkrycie, łatwo sobie wyobrazić powtórkę sytuacji z marsjańską skałą. Nie udałoby się prawdopodobnie zyskać „dowodu” na życie, jedynie interpretację wyników podatną na podważanie.

Nawet pochodzenie życia na Ziemi pozostaje nierozwikłaną tajemnicą. – Jak zbiór substancji chemicznych mógł połączyć się w coś żywego bez ingerencji z zewnątrz? – zastanawia się Paul Davies, fizyk i pisarz. – Na pierwszy rzut oka, powstanie życia jest niezmiernie mało prawdopodobnym zjawiskiem – przekonuje. – Nie jest znana zasada zachowania materii, która by mówiła, że musi przemienić się w życie. Myśl, że żyjemy w przyjaznym dla życia Wszechświecie napawa moje serce radością i uważam, że jest bardzo miła. Jednak nie odkryliśmy jeszcze Zasady życia.

Nikt nie jest nawet pewien, czy życie wymaga wody w stanie ciekłym, choć wydaje się to rozsądnym założeniem, z pewnością w przypadku Ziemi. Woda w stanie ciekłym może być dość rzadka we Wszechświecie - badania Europy mogą pomóc rozwiązać ten problem - ale inny zakładany składnik życia, cząsteczki organiczne, składające się głównie z węgla, powszechnie występują. Dlatego Jeffrey Bada, chłodno kalkulujący badacz, uważa, że ​​wszechświat jest pełen istot żywych. – Nie widzę możliwości, by tak nie było – powiedział, co niemal zabrzmiało, jakby przepraszał.

– Więc po prostu załóżmy, że życie może powstawać w wielu miejscach. Teraz kolej na „fi”, jeszcze jedną niewiadomą w równaniu Drake'a: jak często życie ewoluuje do stanu posiadania inteligencji?

Są tacy, jak Ernst Mayr, jeden z wielkich biologów XX wieku, którzy twierdzą, że wysoka inteligencja rozwinęła się tylko raz na Ziemi, spośród jakiegoś miliarda gatunków. Stąd jest to szansa jedna na miliard. Paul Horowitz, fizyk z Harvardu, twierdzi z kolei, że na te same dane można spojrzeć z innej perspektywy: na jedynej zamieszkałej planecie jaką znamy, pojawiła się inteligencja. To szansa jeden do jednego.

Nigdy nie spotkałem kogokolwiek, kto uważałby, że jeśli byśmy przewinęli taśmę ewolucji na Ziemi (by użyć metafory Stephena Jaya Goulda) i puścili ją ponownie, otrzymalibyśmy ponownie genetycznie identycznego człowieka. Jednak są też osoby łączące prawdopodobieństwo narodzin inteligentnych istot są z określonymi warunkami początkowymi. Paleobiolog Andy Knoll twierdzi, że inteligencja jest zależna od powstania struktur, które umożliwiają prostym zwierzętom postrzegać środowisko i szukać jedzenia. – Jeśli dojdziemy już do stadium robactwa, które szuka jedzenia, to w pewnym momencie może wyłonić się inteligentne życie – mówi.

Są też osoby, które silnie argumentują, że obce życie nie przypominałoby wcale naszego, na przykład w powieści Freda Hoyle'a „Czarna chmura” obcy jest gazowym obłokiem, który postanawia żywić się naszym Słońcem. Z drugiej strony są także i tacy, którzy mówią, że nasza fauna i flora są prawdopodobnie bardzo dobrym przykładem na to, co można spotkać we Wszechświecie.

A może już tu są

Znalezienie życia poza Ziemią, nawet pojedynczej obcej ameby, mogłoby wyjaśnić, w jakim stopniu życie rozwija się równolegle i czy zazwyczaj dochodzi do wykształcenia pewnych użytecznych struktur, takich jak gałki oczne, skrzydła i duże mózgi. Ludzie mają zdecydowanie największe mózgi na Ziemi w stosunku do wielkości ciała. Czy pojawiły się w naszych czaszkach przez losowy, nieprawdopodobny ewolucyjnie przypadek?

Lori Marino, psychobiolog na Uniwersytecie Emory, podkreśla, że ​delfiny najprawdopodobniej przeszły gwałtowny wzrost wielkości mózgu w ciągu ostatnich 35 milionów lat, który miał miejsce równolegle z czterokrotnym wzrostem wielkości mózgu u hominidów w ostatnich kilku milionach lat. Jej zdaniem ogromne skoki w poziomie inteligencji można będzie odnotować wśród stworzeń wszędzie we Wszechświecie.

Jednak prawdą jest również, że dane są niewystarczające i obszar ten nadal stanowi obiekt zainteresowania, między innymi, filozofów i teologów. Co to znaczy być „inteligentnym”? Kiedy „myślimy”, „czujemy” czy „kochamy”, co właściwie robimy? Gdy pytamy, czy jesteśmy „sami” we Wszechświecie, tak naprawdę chcemy wiedzieć, czy są inne istoty, które w kluczowych aspektach bardzo przypominają nas. Szukamy komunikujących się, odpowiadających fc w równaniu Drake'a stworzeń dysponujących technologią do wysyłania sygnałów, najlepiej gawędziarzy.

Co trzy lata spotkanie astrobiologów gromadzi wielu czołowych myślicieli z tej dziedziny. W sierpniu 1999 roku udałem się na konferencję zorganizowaną na największej wyspie na Hawajach. Podczas uroczystego przyjęcia otwierającego przy basenie w hotelu, socjolog z Uniwersytetu w Toronto, Allen Tough, zaprezentował prowokacyjną teorię: „Myślę, że sonda już tu jest. I pewnie jest tu już od dawna.”

Nie miał na myśli latających spodków. Wyobrażone przez niego obce sondy byłoby znacznie mniejsze - „nanosondy”, czyli malutkie statki rozpoznawcze wysyłane na Ziemię przez zaawansowane cywilizacje. Sondy obcych mogą w pewnym momencie pokazać się ludzkiej cywilizacji. Jak? Gdzie? – Myślę, że stanie się to w Internecie – powiedział Tough.

Tough i około tuzina innych wizjonerów uczestniczyło w poprzedzającym konferencję spotkaniu, na którym dyskutowali, co robić, jeśli cywilizacja ludzka otrzyma wiadomość od inteligentnych istot pozaziemskich. Pojawiło się wiele wątpliwości dotyczących tego jak dobrze ludzkość jest przygotowana na taką ewentualność. Możemy mieć problemy z opracowaniem odpowiedzi. Czy powinniśmy wspomnieć o wadach naszego gatunku? Jeśli przedstawimy naszą historię wojen i niewoli, czy nie zostanie to błędnie zinterpretowane jako groźba? Co jeśli, gdy międzynarodowy komitet myślicieli o dobrych intencjach będzie próbował przygotować wiadomość, jakieś zbuntowane lub szukające sensacji radio zrobi to pierwsze?

Bioastronomia posiada również bardziej prozaiczną stronę. Spotkanie uświadomiło mi, jak wiele jest jeszcze do odkrycia o naszym małym Układzie Słonecznym. Pewnego poranka egzobiolog Jack Farmer zauważył prostą, ale zaskakującą rzecz - ani lądowniki Viking w 1976 roku, ani sonda Pathfinder w 1997 roku nie dysponowały jakże istotnym dla geologa narzędziem: soczewką powiększającą. Podobnie sonda Mars Polar Lander z grudnia 1999 roku. Komentarz Farmera przypomniał mi się, gdy Cindy Lee Van Dover, oceanograf, zauważyła, że nikt nigdy nie nurkował w łodzi podwodnej w głębinach Oceanu Indyjskiego przy kominach hydrotermalnych, aby zobaczyć, co może tam być żyć.

Zanim więc zaczniemy się martwić o nasze kontakty z Galaktycznym Imperium, mamy do wykonania własne, poważne badania terenowe.

Fizyk Freeman Dyson twierdzi, że ludzie mogą stworzyć nowe formy życia, które będą dostosowane do przetrwania w próżni kosmicznej lub na powierzchni zamrożonych księżyców, komet i planetoid. We świecie Dysona życie jest mobilne, a planety to pułapki grawitacyjne, które hamują jego swobodny przepływ.

– Być może naszym przeznaczeniem jest bycie położnymi i pomoc w narodzinach żywego Wszechświata – powiedział niedawno. – Kiedy życie ucieknie z tej małej planety, nic go nie zatrzyma.

Jednak musi ono najpierw przeżyć na tej planecie. Długość życia cywilizacji jest ostatnim czynnikiem w równaniu Drake'a - to niepokojąca litera L. Ludzie o współczesnej anatomii istnieją tylko od około 125 000 lat. Nie jest jeszcze jasne, czy mózg taki jak nasz jest koniecznie zaletą na dłuższą metę. Popełniamy błędy. Budujemy bomby. Niszczymy nasz świat, zatruwamy wodę, zanieczyszczamy powietrze. Nasze pierwsze zadanie jako gatunku to uczynienie z L okresu tak długiego jak to tylko możliwe.

Mam nadzieję, że każdy, kto zajmuje się tym problemem doceni ponownie to czym i kim jesteśmy. Sam fakt, że żyjemy, choć Wszechświat jest pełen próżni, płonących gwiazd i lodowych planet, powinien cieszyć. Należy też pamiętać, że nawet jeśli znajdziemy inteligentne życie pozaziemskie, może nie być takie, jakiego się spodziewamy czy szukamy.

Obcy może nie przemawiać do części naszej świadomości, którą uznajemy za najważniejszą - naszej „duszy”. Może niewiele się od niego nauczymy. Wielki moment kontaktu może po prostu przypomni nam, że najbardziej chcemy znaleźć lepszą wersję siebie - istoty, którą prawdopodobnie będziemy musieli stworzyć sami, z naszych własnych pierwiastków, tu na Ziemi.

Autor: Joel Achenbach

1 z 1

Screen Shot 2016-02-04 at 16

Miliony ludzi wierzą w kosmitów, takich jak ten eksponat w Międzynarodowym Muzeum i Centrum Badań nad UFO w Roswell w Nowym Meksyku. Nie ma jednoznacznych dowodów na istnienie życia poza Ziemią, ale jest nadzieja: jeśli bakterie mogą żyć w szczelinach skały głęboko pod ziemią lub na obrzeżach wrzących źródeł w parku Yellowstone, mogłyby uznać Mars za całkiem przyjemne miejsce. Fot. Peter Essick