Астрономи предлажу неуспех у проналажењу странаца значи да смо безбедни у свемиру

Пре четири милијарде година, осам планета кружило је око сунца. Постоји потенцијал за живот на другој, трећој и четвртој најудаљенијој од звезде, али још није постојао. На Венери, прекомерни ефекат стаклене баште уништио је тај потенцијал. На Марсу је ниска гравитација омогућила да сунчев вјетар избрише атмосферу и замрзне потенцијал. На Земљи, живот је процветао у океанима, размножио се и еволуирао до тачке у којој би они који су је поседовали могли да размисле о свом пореклу.

Али зашто Земља? Мало позната, али изненађујуће потентна теорија сугерише да смо сами или скоро сами у универзуму - не зато што је живот риједак, већ зато што је ко-еволуција са планетарним силама толико напорна да већина живота не преживи. Заговорници ове теорије, назване Гаиан Боттленецк, извлаче се из старије Гаиан Ворлд хипотезе, која сугерише да животно стање мијења околину, помажући одржавање увјета потребних да живот настави постојати.

Гаианско уско грло је прилично контроверзно у заједници научника који проучавају поријекло живота. Истраживачи су подељени око тога да ли су Венера и Марс икада били домаћини живота - нема дефинитивног доказа у сваком случају - и још увек нема консензуса о природи раних Земљиних процеса. Без јасног консензуса о пореклу живота на самој Земљи и нема података о животу другдје, теорије као што је Гаианско уско грло, које је створио Адитиа Цхопра, астробиолошки постдок на Универзитету у Вашингтону, и Цхарлес Линевеавер не могу бити тачно доказане или оповргнуте. Уместо тога, они постају део сложене мреже идеја о нашем односу са остатком универзума, који нам говоре како покушавамо да одговоримо на једно од већине егзистенцијалних питања човечанства: Да ли смо сами?

"Оно што предвиђамо је да ћемо открити да већина планета није насељена", каже Цхопра Инверсе, "И не бисмо требали бити разочарани."

Чињеница да се живот показао тако тешким за проналажење изван Земље одавно је збунио научнике, од којих се већина не осећа пријатно када закључимо да смо сами. Најпознатији начин пресијецања чвора контрадикција који се ствара назива се теза под називом Велики филтар који поставља погубљење догађаја на нивоу изумирања свих живих бића на многим планетима релативно често.

Будући да догађаји на нивоу изумирања могу попримити много различитих облика, постоји огромна разноликост хипотеза Великог филтера и девет различитих тачака у којима живот може да пропадне. Џејмс Кастинг, геофизичар са Пенн Стате Универзитета, ставља га у оштре речи. "Бринем се да је филтер у нашој будућности, а не у нашој прошлости", каже он.

Међутим, са тако мало података о животу, тешко је тачно знати која ће бити точка притиска. "Велики филтер би могао да буде ово Гаианско уско грло, али то би могло бити порекло живота", објашњава Кастинг. „То може бити порекло еукариота, порекло пола, порекло интелигентног живота - могло би бити да технолошке цивилизације као што је наша уништавају себе. Мислим да би климатске промјене могле бити велики филтер за нас. ”

Међутим, Цхопра и Линевеавер гледају на недостатак живота у свемиру и долазе до супротног закључка: Ако је живот уобичајен и нисмо га пронашли у свемиру, могуће је да постојимо на другој страни филтера. Ако постоји једна тачка у еволуцији живота која је толико тешка, то узрокује изумирање већине живота, могуће је да су тамо били и људи који су то учинили.

Да би створили хипотезу о Гаианском уском грлу, они су се окренули теорији о интеракцији између живота и планете која се зове Гаиа хипотеза. У Гаианском свету, постојање живота чини планету насељивом. То је контроверзна идеја, и када је први пут предложена 1970-их, она је добила готово теолошки аспект - да живот ради заједно са неживим процесима да би створио саморегулишући систем. Теорија је данас донекле прихваћена - идеја да се животни ефекти окружења генерално договарају, али научна заједница у великој мјери одбацује антропоморфне и теолошке аспекте.

Контроверзни део Гаиановог уског грла Цхопре и Линевеавера је његова основна премиса да је рани микробиолошки живот оно што је спречило Земљу да испадне као Венера или Марс. То је готово немогуће доказати, поготово зато што је тешко објаснити управо оно што живот има на модерно окружење.

Током последњих неколико милиона година, животна средина Земље је била најбоље место да будете ако сте аеробни сложени организам, као што смо ми, каже Јамес Кирцхнер, геохемичар у швајцарском Федералном истраживачком институту. "Морамо, наравно, да препознамо да постоји елемент заблуде преживелих." Кирцхнер истиче да је већина организама који су живели на Земљи изумрли и живели у климама и биомима који су потпуно различити од оних који постоје на Земљи данас - "Тако да се окренемо и кажемо да је клима идеална, је као: Наравно - за нас", каже он.

Али Цхопра истиче да је Земља била погодна за друге организме кроз своју историју, што није случај за наше планете сестре, Венеру и Марс. Постоје теорије да су и Венера и Марс имали неки облик микробног живота, каже Цхопра. Знамо да је Марс имао огромне океане у једној тачки, и вероватно је да је Венера имала океане рано у свом планетарном животу. Са околинама попут оних на раној Земљи, имало би смисла да обоје имају микробни живот, каже Цхопра. И неуспех живота и неусељиви услови на обе планете сугеришу Цхопри да је одржавање тог живота милијардама година необично. Али нејасно је тачно шта би учинило живот на Земљи посебним. "Зависи од тога који је процес селекције доживио живот на Земљи", каже Цхопра. "Вероватно је да су неки од њих ретки."

Када тражимо интелигентан живот, указује Цхопра, користимо претпоставку да живот изумире након дугог периода. "Међутим, касно изумирање живота је нешто за што немамо никаквих доказа", каже он. "Морамо, као рационални научници, да се окренемо идеји раног гашења живота, за шта имамо неке доказе."

Али нема много доказа који би подржали било коју хипотезу. Нисмо стигли до тачке у којој још можемо наћи фосилне доказе о микробиолошком животу на Венери или Марсу, па се Цхоприна хипотеза заснива на истраживању порекла живота на Земљи и његовом хипотетичком губитку на Венери и Марсу. Једна од највећих разлика између Цхопре и скептика је стопа губитка водоника у свемир, што може довести до исушивања планета. Цхопра се не слаже, и мисли да постоји довољно доказа у древним фосилима да сугерише да је Земља прекривена микробним простиркама које су модификовале стопу губитка водоника, чувајући Земљу усељиву.

Цхопра предвиђа да би живот на Венери и Марсу изгледао веома различито. Уместо колонија и јаких микробних заједница, он мисли да Венера и Марс имају џепове микроба. На Венери или Марсу, "наћи ћемо појединце који нису били у стању да контролишу гасове стаклене баште и албедо планете", каже он. У овој теорији, микроби нису били довољно кооперативни да утичу на атмосферу или рефлективност површина Венере или Марса.

Без кооперативних микроба који утичу на рану атмосферу, већина живота би изумрла веома рано у планетарној историји, каже Цхопра. Да интелигентни живот учини још ређе у свемиру, а Цхопра истиче да је од живота на Земљи само човјек интелигентан живот. "Само зато што се једном догодило на Земљи, то не значи да бисмо требали очекивати негдје другдје." Ипак, Цхопра каже, ако пронађемо планету која има текућу воду након милијарди година, то би могла бити индикација да је таква планета интелигентна живот - али он мисли да је проналажење такве планете крајње невероватно.

„Универзум нема никакву обавезу да спречи разочарење због тога што смо сами“, каже Цхопра. "Чак и ако нисмо сами у целом универзуму, само због реткости планета насељених милијардама година: Разумно је претпоставити да смо сами у нашем локалном универзуму."

Други научници су се повукли против те теорије, одбацујући претпоставке о губитку воде и старењу у раном свијету, о постојању живота другдје. Лее Кумп, биохемијски геолог са Пенн Стате Универзитета, каже да постоје модели који показују да би Земља и даље била мокра без микробног живота. А Кастинг из Пенна такође истиче, "не знамо како је живот био широко распрострањен у раној Земљи." Он је скептичан да су микроби могли да имају ефекат који мења свет јер рана Земља није имала много изложеног земљишта. Постоји и проблем да су стене од прије 3,5 милијарди година изузетно ријетке. То отежава расправљање о томе да ли је живот био распрострањен или само присутан у џеповима око хидротермалних отвора и плитке воде на раној Земљи.

Међутим, без јаких опсервацијских доказа у сваком случају, Кумп заузима средиште на утицај живота. "Веома је вероватно да је на климу историје планете била под јаким утицајем, ако није била одређена тим интеракцијама са животом", каже он. "Али то није исто што и тврдња да је једини разлог што је усељив због живота." Гурање ове хипотезе даље од извора живота на Земљи у свемир је тешко. "Када отворите могућност да постоје соларни системи који су можда били мање изазовни за физичке процесе", каже Кумп, "тешко ми је рећи да је живот апсолутно неопходан. Морате направити огромне претпоставке да добијем било какав одговор."

Проналажење одговора било је Кастингово животно дјело. "Мислим да се живот често јавља, ако не и сво време", каже он. Ако истраживачи могу добро да сагледају 10-20 планета налик Земљи у насељивим зонама, он мисли да ће наћи живот. Он трага за гасовима као што је азотни оксид или метан у атмосфери са кисеоником, јер је те гасове тешко направити без живота.

Да би пронашли ове гасове, истраживачима ће бити потребан веома снажан телескоп са директним снимањем. Смањени гасови ће вероватно бити присутни у атмосфери у веома ниским концентрацијама - неколико стотина делова на милион. "Волио бих да имам прилику да тестирам ту хипотезу", каже Кастинг, истичући да у животу нема много времена за то.

Да ли је Цхопра исправна или не, важна је расправа о вези између поријекла живота и ванземаљског живота, каже Кастинг. "Потребни су нам аргументи као што је овај, јер нам је потребан подстицај за изградњу великих телескопа и будуће планетарне мисије."

Без експерименталних доказа за Гаианско уско грло, Цхопра и Линевеавер теорија остају неубедљиви за научну заједницу. Цхопра се нада да ће рад истраживача попут Кастинга дати одговоре у наредних 30 година. Што се тиче тога да ли смо сами у универзуму, Цхопра каже да је одговор, без обзира да ли је то да или не, "дубок без обзира на одговор."