Астрономите предлагат неуспех да се намерят чужденци, така че ние сме в безопасност

Преди четири милиарда години осем планети обградиха слънцето. Имаше потенциал за живот на втория, третия и четвъртия най-отдалечен от звезда, но все още не съществуваше. На Венера, свръхактивен парников ефект изтреби този потенциал. На Марс ниската гравитация позволи на слънчевия вятър да изтрие атмосферата, замразявайки потенциала. На Земята животът е разцъфтял в океаните, разпространявал се и еволюирал до такава степен, че притежаващите го можели да обмислят собствения си произход.

Но защо Земята? Малко известна, но изненадващо мощна теория предполага, че сме сами или почти сами във Вселената - не защото животът е рядък, а защото ко-еволюцията с планетарните сили е толкова напрегната, че повечето живот не оцелява. Привържениците на тази теория, наречени Гайански булеварника, черпят от по-старата хипотеза на Гайския свят, която предполага, че присъствието на живота променя околната среда, като помага да се поддържат условията, необходими за да продължи да съществува животът.

Гаианското тесногръдие е доста противоречиво в общността на учените, изучаващи произхода на живота. Изследователите са разделени по въпроса дали Венера и Марс някога са били домакини - няма нито едно окончателно доказателство - и все още няма консенсус относно природата на ранните земни процеси. Без ясен консенсус за произхода на живота на самата Земя и никакви данни за живота на други места теории като Гайанското тесногръдие, създадени от Адита Чопра, астробиологичен постдоктор в Университета на Вашингтон, и Чарлз Лайнвайзер не могат да бъдат точно доказани или опровергани. Вместо това, те стават част от сложна мрежа от идеи за нашата връзка с останалата част от Вселената, които ни информират как се опитваме да отговорим на един от най-екзистенциалните въпроси на човечеството: Дали сме сами?

"Това, което предсказваме е, че ще открием, че повечето планети не са населени", казва Чопра обратен, "И ние не трябва да бъдем разочаровани."

Фактът, че животът се оказа толкова труден за намиране отвъд Земята, отдавна е озадачен от учени, повечето от които не се чувстват удобно да скачат до заключението, че сме сами. Най-известният начин за пресичане на възела на противоречия, който се създава, се нарича теза, наречена Големият филтър, който предполага, че убийството на всички живи същества се случва на много планети сравнително често.

Тъй като събития на ниво изчезване могат да заемат много различни форми, има огромно разнообразие от хипотези на Големия филтър и девет различни точки, в които животът може да се провали. Джеймс Кастинг, геофизик от Университета в Пенсилвания, го поставя в строги условия. "Аз съм притеснен, че филтърът е в нашето бъдеще, а не в нашето минало", казва той.

Но с толкова малко данни за живота е трудно да се знае точно каква ще бъде точката на натиск. "Големият филтър може да бъде този гайански букет, но може да е и произходът на самия живот", обяснява Кастинг. „Това може да е произходът на еукариотите, произходът на секса, произходът на интелигентния живот - може би технологичните цивилизации като нашата унищожат себе си. Мисля, че изменението на климата може да бъде голям филтър за нас."

Въпреки това, Chopra и Lineweaver гледат на липсата на живот във вселената и стигат до обратното заключение: Ако животът е общ и не сме го открили във вселената, е възможно да съществуваме от другата страна на филтъра. Ако има една точка в еволюцията на живота, която е толкова трудна, това води до изчезване на целия живот, възможно е земляните да са били там и да го правят.

За да създадат хипотезата на Гайан, те се обръщат към една теория за взаимодействието между живота и планетата, наречена Хиапотезата на Гая. В един гайски свят съществуването на живота е това, което прави планетата обитаема. Това е противоречива идея и когато за първи път беше предложена през 70-те години, тя придоби почти богословски аспект - че животът работи заедно с неживите процеси, за да създаде саморегулираща се система. Теорията е приета до известна степен днес - идеята, че въздействията върху околната среда като цяло са съгласувани, но научната общност отхвърля в голяма степен антропоморфните и богословски аспекти.

Противоположната част от гайянското гнездо на Chopra's и Lineweaver е нейната основна предпоставка, че ранният микробен живот е това, което предпазва Земята да се превръща във Венера или Марс. Това е почти невъзможно да се докаже, особено защото е трудно да се обясни точно какъв ефект има живота върху съвременната среда.

През последните няколко милиона години околната среда на Земята е била най-доброто място, ако сте аеробен комплекс, както и ние, казва Джеймс Кирхнер, геохимик от Швейцарския федерален изследователски институт. "Трябва да признаем, разбира се, че има елемент на заблуда на оцелелите там." Кирхнер посочва, че повечето от организмите, които са живели на Земята, са изчезнали и са живели в клима и биоми, които са напълно различни от съществуващите. на Земята днес - „Така че да се обърнем и да кажем, че климатът е идеален, е като: Разбира се - за нас“, казва той.

Но Чопра посочва, че Земята е била обитаема за други организми през цялата си история, което не е така за нашите сестрински планети, Венера и Марс. Има теории, че и Венера и Марс имат някаква форма на микробен живот, казва Чопра. Знаем, че Марс е имал огромни океани в една точка и вероятно Венера е имала океани още в началото на своя планетарен живот. С околната среда като тези на ранната Земя, има смисъл и двамата да имат микробен живот, казва Чопра. А провалът на живота и необитаемите условия на двете планети предполагат на Чопра, че поддържането на този живот за милиарди години е необичайно. Но не е ясно какво точно би направило живота на Земята особен. „Зависи от това какъв е процесът на подбор на живот на Земята”, казва Чопра. - Възможно е някои от тях да са рядкост.

Когато търсим интелигентен живот, посочва Чопра, използваме предположението, че животът изчезва след дълъг период. "Въпреки това късното изчезване на живота е нещо, за което нямаме никакви доказателства", казва той. "Трябва, като рационални учени, да се обърнем към идеята за ранно изчезване на живота, за което имаме някои доказателства."

Но няма много доказателства в подкрепа на някоя от хипотезите. Не сме стигнали до точката, където все още можем да намерим вкаменелости за микробния живот на Венера или Марс, така че хипотезата на Chopra се основава на изследване на произхода на живота на Земята и нейната хипотетична загуба на Венера и Марс. Един от най-големите различия между Chopra и скептиците е скоростта на загуба на водород в пространството, която може да доведе до изсушаване на планетите. Чопра не е съгласен и смята, че има достатъчно доказателства в древните вкаменелости, които предполагат, че Земята е покрита с микробни рогозки, които променят скоростта на загуба на водород, поддържайки Земята обитаема.

Чопра прогнозира, че животът във Венера и Марс ще изглежда много различно. Вместо колонии и силни микробни общности, той смята, че Венера и Марс имат джобове на микроби. На Венера или Марс, „ще открием индивиди, които не бяха в състояние да контролират парниковите газове и албедо на планетата“, казва той. В тази теория микробите не са достатъчно кооперативни, за да повлияят на атмосферата или отразяването на повърхностите на Венера или Марс.

Без кооперативни микроби, засягащи ранната атмосфера, повечето животи ще изчезнат много рано в планетарната история, казва Чопра. За да направи интелигентния живот още по-рядък във Вселената, и Чопра посочва, че от целия живот на Земята, само хората изглеждат интелигентен живот. "Само защото се е случило веднъж на Земята, не означава, че трябва да го очакваме другаде." Въпреки това, Чопра казва, че ако намерим планета, която има течна вода след милиарди години, това може да е индикация, че такава планета има интелигентен характер. живот - но той смята, че намирането на такава планета е изключително малко вероятно.

„Вселената не е длъжна да предотврати разочарованието, че сме сами”, казва Чопра. - Дори и да не сме сами в цялата вселена, просто поради рядкостта на планетите, обитавани милиарди години: Разумно е да предположим, че сме сами в нашата местна вселена.

Други учени се отблъснаха от тази теория, отхвърляйки предположенията за загубата на вода и изветряването в ранния свят, за съществуването на живот на друго място. Лий Къмп, биохимик-геолог от Penn State University, казва, че има модели, които показват, че Земята все още ще бъде мокра без микробен живот. Кастинг от Пен също отбелязва, че "не знаем колко е разпространен животът в ранната Земя." Той е скептичен, че микробите могат да имат световен ефект, защото ранната Земя няма много изложени земя. Съществува и проблемът, че скалите от преди 3,5 милиарда години са изключително редки. Това прави трудно да се спори дали животът е бил широко разпространен или просто присъства в джобове около хидротермални отвори и плитки води на ранната Земя.

Въпреки това, без силни наблюдаващи доказателства в двата случая, Къмп има средно положение по отношение на влиянието на живота. "Много е вероятно историята на климата за планетата да бъде силно повлияна, ако не се определя от тези взаимодействия с живота", казва той. "Но това не е съвсем същото като да кажеш, че единствената причина, поради която е обитаема, е заради живота." Налагането на тази хипотеза отвъд произхода на живота на Земята във вселената е трудно. "Когато отвориш възможността, че там има слънчеви системи, които биха могли да са по-малко предизвикателни за физическите процеси", казва Къмп, "трудно ми е да кажа, че животът е абсолютно необходим. Трябва да направиш ужасно много несигурни предположения. да получим какъвто и да е отговор."

Откриването на отговор е работата на Кастинг. "Мисля, че животът възниква често, ако не и през цялото време", казва той. Ако изследователите могат да разгледат добре 10-20 планети, подобни на Земята в обитаемите зони, той смята, че те ще намерят живот. Той търси газове като азотен оксид или метан в атмосфера с кислород, тъй като тези газове трудно се правят без живот.

За да открият тези газове, изследователите ще се нуждаят от много мощен телескоп с директно изображение. Редуцираните газове вероятно ще присъстват в атмосферата в много ниски концентрации - няколко стотин милиона частици. "Бих искал шансът да изпробвам тази хипотеза", казва Кастинг, като посочва, че в живота му не му остава много време, за да го направи.

Дали Чопра е вярна или не, е важно да има дискусия за връзката между произхода на живота и извънземния живот, казва Кастинг. "Нуждаем се от аргументи като този, защото имаме нужда от тласък за изграждане на големи телескопи и за осъществяване на бъдещи планетарни мисии."

Без експериментални доказателства за Гайската тесногръдка, теорията на Чопра и Лайнвивър остава неубедителна за научната общност. Чопра се надява, че работата на изследователи като Kasting ще даде отговори през следващите 30 години. Що се отнася до това дали сме сами във Вселената, Чопра казва, че отговорът, независимо дали е „да“ или „не“, е „дълбок без значение какъв е отговорът”.