Földön kívüli élet és hol találhatja meg őket

Ebben az évezredben biztosan megtesszük.

Egyszer régen egy magányos szikla sodródott az űrben egy hétköznapi csillag körül. Valaki úgy döntött, hogy magjait egy önreplikáló molekulával kezdi el egy ideig nyaralni, majd később visszatérni ebbe az érdekes érdektelen helybe. De soha nem tértek vissza, de kíváncsi vagyok, hogyan reagálnának, ha több mint 8500 000 különféle típusú önfenntartó egység fogadna őket, mindegyiknek van valami különleges és sajátos sajátossága.

Egyszerre körülbelül 4,6 milliárd évvel ezelőtt gondoltam. Annyira szeretném hinni, hogy ez a történet igaz és hogy "ők" egyszer vissza fognak térni, az igazság valószínűleg más.

Ha valaki azt kérdezte tőlem: „Mi a számodra a legkülönlegesebb és a legmegdöbbentőbb dolog?”, Kétségtelenül a válaszom az lenne, hogy ennek az univerzumnak a hatalma és az élet sokfélesége a Földön van. Számtalan éjszaka az égen bámult és számtalan nap megfigyelte a napot, még nem kapnak meggyőző választ.

Mik vagyunk? Hol kezdődött az egész?

Jelenlegi megértésünk szerint világegyetemünk körülbelül 13,8 milliárd éves. Ez egy nagyon ősi ökoszisztéma, tele történelmi pillanatokkal, de mindenekelőtt létezésének egészében van egy figyelemre méltó esemény, amely kiemelkedik és megcsodálja a tudósokat a mai napig, az élet eredete.

Majdnem olyan, mintha az univerzum életet teremtett volna, hogy meghatározza önmagát.

Ma elkerülhetetlen kérdést akarok feltenni,

- Valóban egyedül vagyunk?

Nemcsak megkérdezem, hanem végleges választ is adok e cikk végére.

Ennek megoldásához először meg kell értenünk, hogyan alakult ki az élet, és mi tette azt a virágot, ahogy ma ismerjük. Ha tudjuk a „mi” részt, akkor tudjuk, hol kell azt keresni.

Valójában egy lépéssel előre vagyunk a keresésünk során. Van egy Földünk, egy egész élő bolygó, amely megmutatja nekünk az élet virágzásához szükséges feltételeket. Az egyik lenyűgöző tény a bolygónkon, hogy az élet mindenütt jelen van. Az óceánok legmélyebb pontjai, ahol még a napfény sem tud behatolni, forrásban lévő természetes gejzírek és az aktív vulkánok körüli területek, fagyos sarki régiók: az élet mindenütt ott van.

Az ötlet egyszerű: „Ha egyszer történt meg, akkor annál inkább valószínű, hogy megismétlődik. Végül is az univerzum szereti a periodikusságot. ”

Most menjünk egy csillagközi csillagközi kincsvadászatra, és keressünk helyet másutt, amit egyszer otthon hívhatnánk. Lehet, hogy mikrobák formájában találunk életet, de az intelligens élet megtalálása valódi üzlet. Korlátozjuk egy olyan hely keresését, ahol túlélhetjük úgy, ahogy itt. Egy ilyen helynek valószínűleg olyan élete lenne, amelyről biztosan tudjuk, hogy létezik, a szén-alapú életforma. A keresést a Tejút-galaxisra is korlátozjuk.

Egy ideig elgondolkodva, itt található az előfeltételek szűrőinek felsorolása, amelyekkel szűkítettem a keresést.

✔ 1. szűrő: Egy csillag és egy sziklás bolygó

Egy égő csillag (Képforrás: Tenor)

A Nap a Föld legtöbb életének elsődleges energiaforrása, közvetlenül vagy közvetve. Egyes életformák fenntarthatók függetlenül a csillag létezésétől, de nagyobb és összetettebb léptékben határozottan szükségünk van egy csillag energiájára. A közelmúltig a tudósok nem voltak nagyon biztosak abban, hogy a naprendszerünk „az egyik” vagy a sokan közülük létezik-e. A nemrégiben befejezett Kepler-misszióval ezek a kétségek nyugodtak lettek. Most magabiztosan kijelenthetjük, hogy szinte minden más csillag körül van egy bolygórendszer, ami azt jelenti, hogy galaxisunkban több bolygó van, mint csillagok. Csak korlátozza a keresést a Napszerű csillagokat keringő bolygókra, mert biztosan tudjuk, hogy egy ilyen csillag feltételeket teremthet az élet számára.

Itt egy egyszerű intuíció. Ha másutt létezik egy csillag, amely majdnem hasonló méretű és életkorú, mint a Nap, akkor lenne-e hasonló bolygórendszere is körülötte? Mi a valószínűsége annak, hogy egy ilyen rendszerben lesz egy Föld-szerű bolygó is, és hogy az élet ott alakult volna ki, mint itt?

Az ilyen potenciális napenergiák alapvető jellemzői a következők:

  • G típusú főszekvencia-csillagnak kell lennie, azaz olyan csillagnak (lényegében mint egy nap), amelynek mérete hasonló a Naphoz, és hidrogént összeolvaszt a héliummal, és ezt kb. 10 milliárd évig folytatja, amíg elfogy. üzemanyagot, majd csak egy vörös óriásgá alakul ki, hogy végül a külső rétegeit fehér törpké váljon.
  • Felületének hőmérséklete körülbelül 5700 K, az életkora pedig körülbelül 4,6 milliárd év, amely elegendő időt biztosít az intelligens élethez (amint azt tudjuk).
  • Fémekkel kell szembenéznie, mint a Napé. Ez egy csillagban lévő különféle elemek mértéke, amelyek nehezebbek, mint a hidrogén vagy a hélium. Ez érdekes tulajdonságot teszi azáltal, hogy közvetetten jelzi, hogy a csillagrendszernek milyen exoplanetjai vannak és milyenek. A nagyobb fémességű csillagoknak lehetnek óriási óriásaik és sziklás bolygók, amelyek körül forognak. Becslésünk szerint egy olyan csillagnak, amelynek fémsége hasonló a Naphoz, hasonló bolygói lehetnek körülötte.

Szűrve a megfigyelt csillagok jelenlegi adataiból, sok jó jelöltünk van, akik közel vannak a nap ikrekhez. Hamarosan visszatérünk hozzájuk, de most nézzük meg a többi szempontot.

✔ 2. szűrő: Folyékony víz

Folyékony vízcseppek (Képforrás: Reddit)

Egy szép napon két hidrogénatom kapcsolódott egy oxigénatomhoz, és így létrejött az élet elixírje. A víz nélkülözhetetlen a fajta túléléshez. Egy átlagos ember anélkül nem fog tovább tartni egy hétig.

A távolságot a csillagtól, ahol a hőmérséklet tökéletes a folyékony víz számára, gyakran Goldilocks zónának nevezik. Ideális esetben a felület hőmérsékletének -15 és mintegy 70 Celsius fok között kell lennie. Összpontosításunk a szülői csillag ezen övezetében található bolygókra koncentrál. A Kepler-adatok alapján a csillagászok becslések szerint akár 11 milliárd Föld méretű bolygó is lehet, amelyek keringnek szülő csillagukon a Goldilocks-övezetben!

✔ 3. szűrő: légköri összetétel

Az északi fény akkor képződik, amikor a töltött részecskék kölcsönhatásba lépnek a légkörünkkel.

Szükségünk van oxigénre az anyagcseréhez és egy ózonrétegre, hogy megvédjük az életet a káros napsugarak ellen. A nyomásnak és az összetételnek megfelelőnek kell lennie, hogy segítsen nekünk a túlélésben és a virágzásban. Szükségünk van az üvegházhatásra is, amely nélkül a Föld sokkal hidegebb lett volna. Noha több életforma létezhet súlyosabb körülmények között, korlátozzuk magunkat ebben a kutatásban.

Ha kíváncsi vagyunk, hogyan lehet megérteni egy exoplanet légkörét, amely több fényév távol van, van egy egyszerű, mégis hatékony módszer erre. A csillag fény spektrumának megfigyelésével, amely szintén áthalad az exoplanet légkörén, meg tudjuk határozni az abban található elemeket. Az atomok és a molekulák általában bizonyos fényhullámhosszokat vesznek fel (ez egy elemre jellemző, ezért inkább hasonlít az elem ujjlenyomata). Spektrális megfigyeléseinkben ezek a fényhullámhosszok hiányoznak, jelezve jelenlétüket az exoplanet légkörében.

✔ 4. szűrő: Mágneses mező

A Föld mágneses mezője, amely megóv minket a napszél ellen (Képforrás: NASA)

A mágneses mező jelenléte sok dologgal szoros összefüggésben van. Vegyük például fontolóra potenciális második otthonunkat, a Marsot. Légköre sokkal vékonyabb (mintegy százszorosa), mint a Földé. Noha a Goldilocks zónában található, a felszínen alig van folyékony víz. Nem meglepő, hogy az élet nyomai sem vannak. A Föld viszont virágzik az élettel. Egyértelmű különbség itt az, hogy a Marson nincs erős mágneses mező.

Jelenlegi megértésünk szerint a bolygó mágneses tere nem csak bizonyos mértékig segít megőrizni a légkörét, hanem megóv minket a napenergia-szelektől és más nagy energiájú töltésű részecskéktől is, ha elvezetjük őket.

✔ 5. szűrő: Távolság a galaktikus központtól

Ha azt gondolta, hogy elegendő lehet egy csillag Goldilocks zónájában lenni, tévedsz. A csillagrendszernek jelen kell lennie a „galaktikus lakhatósági zónában” is. Ezek azok a galaxisok, amelyeknek az élet a legnagyobb esélye a fenntartásra. Ideális esetben kényelmes távolságra a galaktikus központtól, és nem közel sem olyan szupernóvához vagy más heves csillag eseményhez, amely a kihalás veszélyét jelentheti. A Föld egy ilyen helyen van egy viszonylag békés kozmikus környéken.

Ez a Tejút galaktikus lakhatósága, ahogyan azt Lineweaver és mtsai (2004) megjósolták.

✔ 6. szűrő: Egyéb egyéb tényezők

Számos egyéb tényező befolyásolhatja az élet fejlődését. A Föld az egyetlen ismert bolygó, amelyben otthont ad az életnek, de nem az. A Föld az egyetlen, amelyben a lemeztektonika van (volt néhány megfigyelés, amely hasonló aktivitást jelez a Jupiter holdján, az Europa). Segítik a stabil hőmérséklet fenntartását a bolygón. Ez arra utal, hogy a lemeztektonika alapvető fontosságú lehet az élet fennállásához, ám a tudósok azt állítják, hogy ez nem feltétlenül szükséges.

Egy másik szempont az úgynevezett „jó Jupiter” jelenléte a rendszerben. Azok a gázipari óriások, mint a Jupiter, amelyek keringnek a szülői csillagtól távolabb, valójában szerepet játszhatnak abban, hogy a hatalmas aszteroidákat az ütközés során a belső sziklás bolygók felé irányítsák. Ez segíthet megakadályozni a tömeges kihalást, amely elegendő időt biztosít az intelligens élet kialakulásához.

Noha a Földön az élet eredete olyan hangszerelt események sorozatának eredménye, amely túl jó ahhoz, hogy puszta véletlenszerűség legyen, addig gondolom, hogy ez nem egyedülálló, ennek a világegyetemnek a pusztán kifoghatatlan mérete. A fenti kritériumokat teljesítő csillagrendszereknek és bolygóknak nagyon jó esélyük van a földön kívüli élet kialakulására. Figyelembe véve a hatalmas számot, mint például a 11 milliárd Föld-szerű bolygó, valószínűnek tűnik, hogy némelyiküknek intelligens élettel kell rendelkeznie, de valami furcsán hibás.

Túl sok lehetőség van arra, hogy ne maradjunk egyedül. Néhány millió év múlva egy kis előrelépésnek olyan technológiailag fejlett civilizációt kellett volna létrehoznia, amely már felfedezhette volna galaxisunkat. és bárhová nézünk az űrbe, alig vannak bio- vagy techno-aláírások, csak egy mély csend, sötétség. Az egyéb igényeket szinte mindig hamis riasztásként utasítják el. Ez lényegében a Fermi paradoxon. Csak hol vannak mindenki?

Mielőtt továbbmennénk, statisztikailag becsüljük meg, hogy a közös életnek milyennek kell lennie. Ezt megtudhatja a híres Drake-egyenlet segítségével:

Forrás: Wikipedia

Nincs pontos értékük ezekre a paraméterekre, de két ellentmondásos becslés azt mondja nekünk, hogy vagy valamennyien vagyunk egyedül, vagy galaxisunkban több mint 15 600 000 civilizáció van. Vagy mindenhol, vagy sehol sem. Nincsenek túlsúlyban.

Az igazsághoz közelebb, mint valaha, itt az ideje, hogy felfedezzük a világegyetemet a rendelkezésünkre álló adatok felhasználásával (a cikk írásakor).

Visszatérve a Nap-szerű csillagokról folytatott vitához, eddig tizenhat olyan jelöltet azonosítottunk, akik ikrek közelében vannak, és közülük öt megerősítette, hogy az őket körül keringő exoplanetek. De ne tedd magasra a reményeidet. Az univerzum mindig tartalmaz valamit a hüvelyében, hogy összetörje elvárásainkat.

Az egyik ilyen csillag, a HD 164595 bolygója (HD 164595b néven) legalább tizenötször hatalmasabb, mint a Föld körül, körülbelül 40 naponta. Feltételezzük, hogy Neptunusz-szerű és valószínűleg nem képes fenntartani az életet, de érdekes módon 2015 májusában a csillagászok az adott irányból származó sajátos rádiójelet észleltek. Néhányan izgatottak voltak, hogy idegen eredetűek lehetnek, de további bizonyítékok és észrevételek hiánya miatt ezt az állítást elutasították.

Egy másik, a HD 98649 nevű csillagról kiderült, hogy egy bolygó kering ezen a különös excentrikus pályán. Lehet, hogy ez valószínűtlen otthona az életnek, de jobb remény van körülbelül 2700 fényév távolságra. Itt fekszik az YBP 1194, az eddigi egyik legjobb napsugár ikrek. Ez a csillag azonban egy nagyobb csillagcsoport részét képezi, ellentétben a Napval, mégis létezik egy keringő exoplanet, amely jelzi, hogy ezek még a csillagfürtök között is gyakoriak lehetnek. Ez a különleges becslések szerint százszor nagyobb, mint a Föld, és meglepően közel jár a csillagához. Ez kérdőjelet tesz e rendszer életképességére, még akkor is, ha a csillag Goldilocks zónájában más felfedezetlen bolygók is voltak.

Az újabb HIP 11915 napexer bolygórendszere sokkal izgalmasabb. Megerősítettük, hogy egy Jupiter méretű gáz óriás kerüli ezt a csillagot, és ami még érdekesebb, majdnem ugyanabban a távolban, mint a Jupiter a Napunkhoz. Ez utal a belső sziklás bolygók jelenlétére a rendszerben, amelyek közül egyik lehet Föld-szerű. A tudósok azt jósolják, hogy ez nagyon jól lehet a Solar System 2.0. További megfigyeléseket kell tenni ennek megerősítésére.

A legjobbakat megőrizve, a Kepler-452 csillagunk mintegy 1402 fényévnyire található. Megerősített exoplanet-keringő pályája 384.843 napos időtartamú, közel ahhoz a számhoz, amelyet nagyon ismerünk. Ez a bolygó szintén a csillag Goldilocks zónáján belül volt, és felszíni hőmérséklete becslések szerint hasonló a Föld hőmérsékletéhez!

Amikor azt gondoltad, hogy a puzzle-darabok simán illeszkednek, problémánk van a szülőcsillaggal. Sokkal idősebb, mint a Nap (csaknem körülbelül 1,5 milliárd évvel), ezért ez a rendszer inkább a jövőnk verziójához hasonlít. Akárhogy is, ha az élet ott fejlődik, mint ahogy a Földön, akkor civilizációik millióinak évekkel lesz előttünk, és meg fognak változni az ottani feltételek is. Erre nincs egyértelmû bizonyíték, de erõs fogadást kell tennünk. A SETI Intézet (földön kívüli intelligencia keresése) tudósai már megkezdték ezen a területen az idegen jelek keresését. Csak idő kérdése lehet, mielőtt találunk valamit.

Képforrás: NASA

A Kepler-misszió elképesztő munkát végzett a Kepler-452b felfedezésében, és a TESS-misszió jelenleg kizárólag az exoplanetek azonosításának egyetlen célja. Alig fedeztük fel még a jéghegy csúcsait. Az elkövetkező években egyre több adat érkezik új tervezett küldetésekkel, és a jó úton haladunk a keresésünkben. Még számos tényező szűkítése és többszörös szigorú korlátozások bevezetése után még mindig van elég helyünk az élet felfedezéséhez és kereséséhez.

Mindezeket a megfigyeléseket a Tejút galaxisában végezzük, és csak az elmúlt 50 évben ígéretes felfedezéseket tettünk. Becslések szerint világegyetemünkben több mint 200 milliárd galaxis található. Még ha figyelembe vesszük is, hogy az élet spirális galaxisban csak egy bolygón létezik, a földön kívüli civilizációk számának humongusnak kell lennie.

Ahelyett, hogy ideális helyeket keresne, ahol létezhet az élet, egyszerűbb megközelítés az lenne, ha jeleket keressünk a mély űrből. Az elmélet szerint bármilyen intelligens élet valószínűleg átvitelt küld az űrbe, csakúgy, mint mi. A szándékos vagy kódolt adást ábrázoló rádiójel érzékelése az intelligens élet garantált bizonyítéka. Nagyon hosszú ideje hallgattunk ilyen jeleket.

A múltban számos olyan program létezett, mint például az Ozma Project, a Projects Sentinel, a META, a BETA és a Project Phoenix, mindegyikük elsődleges célja a földön kívüli jelek észlelése. Mint valószínűleg kitalálta, eddig egyikük sem sikerült.

Ez nem véletlenszerű keresés, és számos tippre van szükség. Az egyik a vízlyuk-rádiófrekvencia, ahol a tudósok általában a kommunikáció jeleit keresik. Ez a speciális frekvencia megfelel a hidroxil-ionok és a hidrogén, az univerzum két legszélesebb körű vegyületének spektrális vonalának. Ez egy „csendes csatornát” jelent, azaz nincs zaj (amelyet elnyelnek), és ideális a földön kívüli kommunikációhoz.

A tudósok különféle idegen megastruktúrákat is kerestek, amelyeket elmélettel jellemeztek, mint például egy Dyson gömb, raj vagy gyűrű, űr tükör, hiperteleleskóp, Shkadov lökhárító stb. egy fejlett civilizáció által. (2. típus a Kardašev skálán, a civilizáció technológiai fejlődésének osztályozására használt általános intézkedés)

Milyen jeleket találtunk eddig?

Wow! jel, amelyet „6EQUJ5” -ként ábrázolunk. Az eredeti kinyomtatást Ehman kézzel írott felkiáltásával az Ohio History Connection őrzi

Az űr nagyrészt félelmetesen csendes, és még azokban a néhány pillanatban is, amikor valamit észlelnek, valószínűleg hamis riasztás. Ennek ellenére találtunk néhány igazán titokzatosat, például a Wow! A jel, amelyet egyes tudósok szerint most csak egy elhaladó üstökösből származik.

A 2003-ban felfedezett SHGb02 + 14a rádióforrás természetellenesnek tűnik. A víznyelő régióban helyezkedik el, és hasonló frekvenciaeltolódással többször megfigyelték. Különlegessé teszi, hogy az irány, ahonnan származik, nincs csillag a régióban! A mai napig nincs eredete egyértelmű magyarázat.

Jelenleg több program működik, és továbbra is érdekesebb jeleket fogunk találni. Létezik egy „Post Detection Policy” elnevezésű protokoll is, amely egyetemes útmutatásokat fogalmaz meg arra vonatkozóan, hogy mit kell tenni egy lehetséges felfedezés után.

Az ismeretlen jel idegen eredetűnek tekintésének általános intuíciója a következő:

  • Nem szabad természetesnek kinéznie. Bizonyos nyilvánvaló jeleknek lehetnek, például keskeny sávszélesség, moduláció, kódolás, több frekvencia stb.
  • Ez nem lehet egyszeri rendellenesség (ami általában azt jelzi, hogy csak valamilyen zavar vagy hamis riasztás). Meg kell tudnunk figyelni újra és újra, ugyanabból a helyzetből az égen.
  • Egy adott pontból kell származnia, és csak ettől a ponttól kell származnia. Ha egy ilyen jel minden irányból érkezik, akkor valószínűbb, hogy természetes eredetű, bár nem tudhatjuk, mi okozhatta azt. (például a Gyors Rádió Burszt (FRB))

Ha amatőr csillagász vagy, és talál valamit, amely megfelel ezeknek a kritériumoknak, akkor kapcsolatba léphet valami idegennel. A Breakthrough Listen egy nemrégiben kezdeményezett kezdeményezés a szomszédos csillagok meghallgatására. A program során összegyűjtött csillagászati ​​adatokat a nyilvánosság számára hozzáférhetővé teszik. Hozzáférhet, és saját kutatást végezhet!

A bizonyítékok hiánya arra késztethet bennünket, hogy korai következtetéseket vonjunk le, de most kezdtük meg a kutatást, és azt hiszem, hogy kozmikus szomszédságunk tele van titkokkal, amelyek felfedezésre várnak.

Tudd ezt, amikor legközelebb az éjszakai égboltra nézel. Valószínűbb, hogy egy pislogó pont közelében van, ahol valaki hazahív, és talán, csak talán, hogy valaki vissza néz ránk, és elgondolkodik azon a kérdésen, amelyre feltettük a kérdést: „Vajon valóban egyedül vagyunk?”

Azt hiszem, körülbelül a következő 1000 éven belül kozmikus társaink megtalálják vagy megtalálják őket. És ez a pillanat lesz a legjelentősebb az egész emberiség létezésében. Íme egy kis üzenet, amelyet a jövőben ezt a cikket elolvasó idegeneknek hagyok (nos, nagyon ambiciózus vagyok):

"Halihó! Nem tudom, érti-e ezt, de köszönöm minden inspirációt. Már jóval azelőtt, hogy tudtunk rólad, kíváncsi elmék és generátorok generációit inspirálta, mint én, hogy az égbolton kívüli létezésről álmodjon… ”

És itt van a válasz erre a kérdésre. Nem, nem vagyunk egyedül, soha nem voltunk és soha nem leszünk. A legrosszabb esetben még akkor is meg fogjuk találni őket, még ha rossz gondolataim is rossznak bizonyulnak.

Valahol a vonalon olyan idegenekké válnánk, akiket végig keresünk.

A fenti kép azt mutatja, hogy egy művész átalakította az univerzum 13 milliárd éves története során bekövetkező események áramlását a jobb felső sarokban lévő Nagyrobbanást az óramutató járásával ellentétes irányban, a Föld jobb alsó részén kialakuló élet kialakulásával. (Kép-jóváírók: Indiana University Bloomington)