Фермијев парадокс након таласа открића егзопланета

У галаксији РКС Ј1131-1231, тим астрофизичара са Универзитета у Оклахоми открио је прву познату групу планета изван Млечног пута. Објекти који се „прате” техником гравитационог микроленсинга имају различите масе – од лунарних до Јупитерових. Да ли ово откриће чини Фермијев парадокс парадоксалним?

У нашој галаксији постоји отприлике исти број звезда (100-400 милијарди), отприлике исти број галаксија у видљивом универзуму - тако да постоји цела галаксија за сваку звезду у нашем огромном Млечном путу. Генерално, 10 година²² до 10²⁴ Звездице. Научници немају консензус о томе колико је звезда слично нашем Сунцу (тј. сличне су по величини, температури, сјају) - процене се крећу од 5% до 20%. Узимање прве вредности и одабир најмањег броја звездица (10²²), добијамо 500 трилиона или милијарду милијарди звезда попут Сунца.

Према студијама и проценама ПНАС-а (Процеедингс оф тхе Натионал Ацадеми оф Сциенцес), најмање 1% звезда у универзуму се окреће око планете способне да подржава живот – дакле, говоримо о броју од 100 милијарди милијарди планета са сличним својствима. на земљи. Ако претпоставимо да ће након милијарди година постојања само 1% планета Земље развити живот, а 1% њих ће имати еволутивни живот у интелигентном облику, то би значило да постоји једна билијарска планета са интелигентним цивилизацијама у видљивом универзуму.

Ако говоримо само о нашој галаксији и поновимо прорачуне, претпостављајући тачан број звезда у Млечном путу (100 милијарди), закључујемо да у нашој галаксији вероватно постоји најмање милијарду планета сличних земљи. и 100 КСНУМКС. интелигентне цивилизације!

Неки астрофизичари стављају шансу да човечанство постане прва технолошки напредна врста на 1 према 10.²²односно остаје безначајна. С друге стране, универзум постоји око 13,8 милијарди година. Чак и ако се цивилизације нису појавиле у првих неколико милијарди година, било је још много времена пре него што су се појавиле. Узгред, да је након коначне елиминације на Млечном путу било „само“ хиљаду цивилизација и да би постојале отприлике исто време као и наша (до сада око 10 КСНУМКС година), онда су највероватније већ нестале, одумирање или окупљање других недоступних нашем нивоу развоја, о чему ће бити речи касније.

Имајте на уму да чак и "истовремено" постојеће цивилизације тешко комуницирају. Само из разлога што да постоји само 10 хиљада светлосних година, требало би им 20 хиљада светлосних година да поставе питање, а затим одговоре. године. Гледајући историју Земље, не може се искључити да у таквом временском периоду цивилизација може настати и нестати са површине ...

Једначина само од непознатих

У покушају да процени да ли би ванземаљска цивилизација заиста могла да постоји, Франк Драке 60-их година предложио је чувену једначину – формулу чији је задатак да „меманолошки” утврди постојање интелигентних раса у нашој галаксији. Овде користимо термин који је пре много година сковао Јан Тадеуш Станиславски, сатиричар и аутор радио и телевизијских „предавања“ о „примењеној манологији“, јер се та реч чини прикладном за ова разматрања.

Према Дрејкова једначина – Н, број ванземаљских цивилизација са којима човечанство може да комуницира, је производ:

R_* је стопа формирања звезда у нашој галаксији;

f_p је проценат звезда са планетама;

n_e је просечан број планета у насељивој зони звезде, односно оних на којима може настати живот;

f_l је проценат планета у зони погодној за живот на којој ће настати живот;

f_i је проценат насељених планета на којима ће живот развити интелигенцију (тј. створити цивилизацију);

f_c - проценат цивилизација које желе да комуницирају са човечанством;

Л је просечан животни век таквих цивилизација.

Као што видите, једначина се састоји од скоро свих непознатих. Уосталом, не знамо ни просечно трајање постојања цивилизације, ни проценат оних који желе да нам се јаве. Заменивши неке резултате у „мање или више“ једначину, испоставља се да у нашој галаксији можда постоје стотине, ако не и хиљаде таквих цивилизација.

Дрејкова једначина и њен аутор

Ретка земља и зли ванземаљци

Чак и заменом конзервативних вредности за компоненте Дрејкове једначине, добијамо потенцијално хиљаде цивилизација сличних нашој или интелигентније. Али ако јесте, зашто нас не контактирају? Ова тзв Парадокс Фермијега. Он има многа „решења“ и објашњења, али са садашњим стањем технологије – а још више од пре пола века – сва су као нагађање и слепо гађање.

Овај парадокс се, на пример, често објашњава хипотеза ретких земаљада је наша планета јединствена у сваком погледу. Притисак, температура, удаљеност од Сунца, аксијални нагиб или магнетно поље које штити од зрачења бирају се тако да се живот може развијати и еволуирати што је дуже могуће.

Наравно, откривамо све више егзопланета у екосфери које би могле бити кандидати за настањиве планете. Недавно су пронађени у близини најближе звезде нама - Проксиме Центаури. Можда, међутим, упркос сличностима, „друге Земље” које се налазе око ванземаљских сунаца нису „у потпуности исте” као наша планета, и само у таквој адаптацији може настати поносна технолошка цивилизација? Можда. Међутим, знамо, чак и када погледамо Земљу, да живот напредује у веома „неприкладним“ условима.

Наравно, постоји разлика између управљања и изградње интернета и слања Тесле на Марс. Проблем јединствености би се могао решити ако бисмо негде у свемиру пронашли планету баш као Земља, али лишену технолошке цивилизације.

Када се објашњава Фермијев парадокс, понекад се говори о тзв лоши ванземаљци. Ово се схвата на различите начине. Тако да ови хипотетички ванземаљци могу да се „наљуте” што неко хоће да им смета, интервенишу и сметају – па се изолују, не реагују на бодље и не желе ни са ким да имају везе. Постоје и фантазије о „природно злим“ ванземаљцима који уништавају сваку цивилизацију на коју наиђу. И сами технолошки напредни не желе да друге цивилизације скоче напред и постану претња за њих.

Такође је вредно запамтити да је живот у свемиру подложан разним катастрофама које знамо из историје наше планете. Реч је о глацијацији, бурним реакцијама звезде, бомбардовању метеорима, астероидима или кометама, сударима са другим планетама или чак радијацији. Чак и ако такви догађаји не стерилишу целу планету, могли би да буду крај цивилизације.

Такође, неки не искључују да смо једна од првих цивилизација у универзуму – ако не и прва – и да још нисмо довољно еволуирали да бисмо могли да ступимо у контакт са мање напредним цивилизацијама које су настале касније. Да је то тако, онда би проблем проналажења интелигентних бића у ванземаљском простору и даље био нерешив. Штавише, хипотетичка „млада“ цивилизација не би могла бити млађа од нас само неколико деценија да би могла да је контактира на даљину.

Прозор такође није превелик испред. Технологија и знање једне миленијумске цивилизације можда су нама били несхватљиви као данас човеку из крсташких ратова. Цивилизације много напредније би биле попут нашег света за мраве из мравињака поред пута.

Шпекулативни тзв Кардашевска скалачији је задатак да квалификује хипотетичке нивое цивилизације према количини енергије коју троше. Према њеним речима, ми још нисмо ни цивилизација. тип И, односно онај који је овладао способношћу коришћења енергетских ресурса сопствене планете. Цивилизација тип ИИ способан да користи сву енергију која окружује звезду, на пример, користећи структуру која се зове "Дајсонова сфера". Цивилизација тип ИИИ Према овим претпоставкама, она захвата сву енергију галаксије. Запамтите, међутим, да је овај концепт настао као део недовршене цивилизације Тиер И, која је донедавно била прилично погрешно приказана као цивилизација типа ИИ да би изградила Дајсонову сферу око своје звезде (аномалије звездане светлости). КИК 8462852).

Да постоји цивилизација типа ИИ, а још више ИИИ, ми бисмо је свакако видели и ступили у контакт са нама - неки од нас тако мисле, даље тврдећи да пошто не видимо или на други начин не упознајемо тако напредне ванземаљце, они једноставно не постоје.. Друга школа објашњења Фермијевог парадокса, међутим, каже да су цивилизације на овим нивоима за нас невидљиве и непрепознатљиве – да не говоримо о томе да оне, према хипотези свемирског зоолошког врта, не обраћају пажњу на тако неразвијена створења.

После тестирања или пре?

Поред расуђивања о високо развијеним цивилизацијама, Фермијев парадокс се понекад објашњава концептима еволуциони филтери у развоју цивилизације. Према њима, постоји фаза у процесу еволуције која се чини немогућом или врло мало вероватном за живот. Зове се Одличан филтер, што је највећи искорак у историји живота на планети.

Што се нашег људског искуства тиче, не знамо тачно да ли смо иза, испред или усред велике филтрације. Ако смо успели да превазиђемо овај филтер, можда је то била непремостива баријера за већину облика живота у познатом свемиру, а ми смо јединствени. Филтрација се може десити од самог почетка, на пример, током трансформације прокариотске ћелије у сложену еукариотску ћелију. Да је тако, живот у свемиру би чак могао бити сасвим обичан, али у облику ћелија без језгра. Можда смо само први који су прошли Велики филтер? Ово нас враћа на већ поменути проблем, односно на тешкоћу комуницирања на даљину.

Постоји и опција да је искорак у развоју тек пред нама. Тада није било речи ни о каквом успеху.

Све су ово веома спекулативни разматрања. Неки научници нуде приземнија објашњења за недостатак ванземаљских сигнала. Алан Стерн, главни научник у Нев Хоризонс, каже да се парадокс може једноставно решити. дебела ледена коракоја окружује океане на другим небеским телима. Истраживач изводи овај закључак на основу недавних открића у Сунчевом систему: океани течне воде леже испод коре многих месеци. У неким случајевима (Европа, Енцеладус) вода долази у контакт са каменитим земљиштем и ту се бележи хидротермална активност. Ово би требало да допринесе настанку живота.

Дебела ледена кора може заштитити живот од непријатељских појава у свемиру. Овде је реч, између осталог, о јаким звезданим бакљама, ударима астероида или зрачењу у близини гасног гиганта. С друге стране, може представљати препреку развоју коју је тешко превазићи чак и за хипотетички интелигентни живот. Такве водене цивилизације можда уопште не познају никакав простор изван дебеле ледене коре. Тешко је и сањати да излазимо ван њених граница и воденог окружења – било би много теже него нама, за које космос, осим земљине атмосфере, такође није баш пријатељско место.

Тражимо ли живот или погодно место за живот?

У сваком случају, и ми земљани морамо размишљати о томе шта заиста тражимо: сам живот или место погодно за живот попут нашег. Под претпоставком да не желимо да водимо свемирске ратове ни са ким, то су две различите ствари. Планете које су одрживе, али немају напредне цивилизације, могу постати подручја потенцијалне колонизације. И налазимо све више таквих места која обећавају. Већ можемо да користимо алате за посматрање да утврдимо да ли се планета налази у ономе што је познато као орбита. животна зона око звездеда ли је каменит и на температури погодној за течну воду. Ускоро ћемо моћи да откријемо да ли тамо заиста има воде, и утврдимо састав атмосфере.

Зона живота око звезда у зависности од њихове величине и примера егзопланета сличних Земљи (хоризонтална координата - удаљеност од звезде (ЈА); вертикална координата - звездана маса (у односу на сунце)).

Прошле године, користећи инструмент ЕСО ХАРПС и низ телескопа широм света, научници су открили егзопланету ЛХС 1140б као најпознатијег кандидата за живот. Кружи око црвеног патуљка ЛХС 1140, 18 светлосних година од Земље. Астрономи процењују да је планета стара најмање пет милијарди година. Закључили су да има пречник од скоро 1,4 1140. км – што је XNUMX пута веће од Земље. Студије масе и густине ЛХС КСНУМКС б су закључиле да је вероватно стена са густим гвозденим језгром. Звучи познато?

Нешто раније постао је познат систем од седам планета сличних Земљи око звезде. ТРАППИСТ-1. Означени су од "б" до "х" по редоследу удаљености од звезде домаћина. Анализе које су спровели научници и објављене у јануарском издању Натуре Астрономи сугеришу да су због умерених површинских температура, умереног загревања плиме и довољно ниског флукса зрачења који не доводи до ефекта стаклене баште, најбољи кандидати за настањиве планете „е ” објекти и „е”. Могуће је да први покрива цео водени океан.

Планете система ТРАППИСТ-1

Дакле, откривање услова који погодују животу изгледа нам је већ на дохват руке. Даљинска детекција самог живота, која је још увек релативно једноставна и не емитује електромагнетне таласе, сасвим је друга прича. Међутим, научници са Универзитета у Вашингтону предложили су нову методу која допуњује дуго предложену потрагу за великим бројевима. кисеоника у атмосфери планете. Добра ствар у вези са идејом о кисеонику је да је тешко произвести велике количине кисеоника без живота, али није познато да ли цео живот производи кисеоник.

„Биохемија производње кисеоника је сложена и може бити ретка“, објашњава Џошуа Крисансен-Тотон са Универзитета у Вашингтону у часопису Сциенце Адванцес. Анализирајући историју живота на Земљи, било је могуће идентификовати мешавину гасова, чије присуство указује на постојање живота на исти начин као и кисеоник. Говорећи о мешавина метана и угљен-диоксида, без угљен-моноксида. Зашто не последњи? Чињеница је да атоми угљеника у оба молекула представљају различите степене оксидације. Веома је тешко постићи одговарајуће нивое оксидације небиолошким процесима без истовременог формирања угљен моноксида посредованог реакцијом. Ако је, на пример, извор метана и ЦО₂ постоје вулкани у атмосфери, они ће неизбежно бити праћени угљен-моноксидом. Штавише, микроорганизми брзо и лако апсорбују овај гас. Пошто је присутан у атмосфери, постојање живота радије треба искључити.

За 2019, НАСА планира лансирање Свемирски телескоп Џејмс Вебкоји ће моћи прецизније да проучава атмосфере ових планета на присуство тежих гасова као што су угљен-диоксид, метан, вода и кисеоник.

Прва егзопланета откривена је 90-их година. Од тада смо већ потврдили скоро 4. егзопланета у око 2800 система, укључујући двадесетак за које се чини да су потенцијално настањиви. Развијањем бољих инструмената за посматрање ових светова, моћи ћемо да нагађамо са више информација о условима тамо. А шта ће од тога бити, остаје да се види.