Πόσο κοντά θα μπορούσαν να έρθουν δύο εξωγήινοι πολιτισμοί;

Εδώ στη Γη, ο πλησιέστερος κόσμος για μας είναι το άγονο, ακατοίκητο φεγγάρι μας. Αλλά σε πολλές περιπτώσεις θα μπορούσε να υπάρχει ένας άλλος κατοικημένος κόσμος κοντά μας, ίσως ακόμη και μέσα στο Ηλιακό μας Σύστημα. Πόσο κοντά θα μπορούσε να είναι κάποιος τέτοιος κόσμος;

Εδώ στον πλανήτη Γη, σε τροχιά γύρω από τον Ήλιο, είμαστε ο μόνος τόπος έξυπνης ζωής. Μπορεί να υπάρχουν δυνατότητες ύπαρξης για μικροβιακή ζωή σε άλλα μέρη του Ηλιακού Συστήματος, αλλά όσον αφορά την έξυπνη, πολύπλοκη, διαφοροποιημένη και πολυκυτταρική ζωή, αυτό που συμβαίνει στον δικό μας κόσμο, είναι πολύ πιο προηγμένο από οτιδήποτε άλλο θα μπορούσαμε να ελπίζουμε να βρούμε στην πλανητική γειτονιά μας. Οι ευφυείς εξωγήινοι, αν βρίσκονται εκεί έξω που να κατοικούν σε έναν άλλο κόσμο, απέχουν τουλάχιστον τέσσερα έτη φωτός. Αλλά πρέπει να συμβαίνει αυτό για τους εξωγήινους οπουδήποτε αλλού μέσα στον Γαλαξία μας; Και αυτό που θέλουμε είναι να μάθουμε τα εξής:

Ποιοί είναι οι δύο πλησιέστεροι, ανεξάρτητοι έξυπνοι πολιτισμοί, αγνοώντας τα διαστρικά ταξίδια και υποθέτοντας ότι αναπτύσσονται σε διαφορετικά συστήματα αστέρων και ακολουθούν κατά προσέγγιση αυτό που γνωρίζουμε ως «ζωή»; Τα σφαιρικά σμήνη μπορούν να έχουν υψηλή πυκνότητα άστρων, αλλά η υπερβολική πυκνότητα αποκλείει την κατοίκηση; Ένας αστροφυσικός σε ένα πυκνό σμήνος θα είχε μια πολύ διαφορετική άποψη του σύμπαντος και την αναζήτηση για εξωπλανήτες.

Υπάρχουν βέβαια πολλά βήματα που πρέπει να συμβούν για να κάνουν πιθανή τη ζωή, αλλά τα συστατικά για αυτήν είναι κυριολεκτικά παντού. Ακόμα κι αν περιορίζεστε για να ψάχνετε για ζωή που να μοιάζει (χημικά) σαν εμάς, το Σύμπαν είναι γεμάτο από τέτοιες πιθανότητες.


Τα άτομα μπορούν να συνδεθούν για να σχηματίσουν μόρια, συμπεριλαμβανομένων των οργανικών μορίων και των βιολογικών διεργασιών, στον διαστρικό χώρο καθώς και στους πλανήτες. Είναι δυνατόν η ζωή να άρχισε πριν από τη Γη αλλά όχι σε έναν πλανήτη;

Πρέπει να σχηματιστούν αρκετά βαριά στοιχεία ώστε να μπορέσετε να έχετε βραχώδεις πλανήτες, οργανικά μόρια και τα δομικά στοιχεία της ζωής. Το Σύμπαν δεν γεννιέται με αυτά! Μετά την Μεγάλη Έκρηξη, το Σύμπαν ήταν 99,999999% υδρογόνο και ήλιο, χωρίς άνθρακα, χωρίς οξυγόνο, χωρίς άζωτο, φωσφόρο, ασβέστιο, σίδηρο ή οποιοδήποτε από τα άλλα σύνθετα στοιχεία που είναι απαραίτητα για τη ζωή. Για να φτάσουμε εκεί, πρέπει να έχουμε ζωντανές πολλαπλές γενιές αστέρων, να κάψουν τα καύσιμα τους, να πεθάνουν με μια έκρηξη σουπερνόβα και να ανακυκλώνουν αυτά τα νεοδημιουργημένα βαριά στοιχεία στην επόμενη γενιά των άστρων. Χρειαζόμαστε συγχωνεύσεις μεταξύ τους άστρων νετρονίων για να δημιουργήσουμε τα βαρύτερα στοιχεία, πολλά από τα οποία είναι απαραίτητα για τις διαδικασίες της ζωής εδώ στη Γη και στο σώμα μας, σε άφθονες ποσότητες. Αυτό απαιτεί πολλή αστροφυσική για να φτιαχτούν.


Το νεφέλωμα Ωμέγα, γνωστό και ως Messier 17, είναι μια περιοχή έντονης δραστηριότητας σχηματισμού άστρων, που φαίνεται στην άκρη, η οποία εξηγεί τη σκόνη που υπάρχει και την όψη της. Τα αστέρια που σχηματίζονται σε διαφορετικούς χρόνους στην ιστορία του Σύμπαντος έχουν διαφορετικά συστατικά από βαριά στοιχεία.

Παρόλο που η Γη σχηματίστηκε πάνω από 9 δισεκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, το Σύμπαν δεν έπρεπε να περιμένει τόσο πολύ γι αυτό. Κατατάσσουμε τα αστέρια σε τρεις πληθυσμούς:

  • Πληθυσμός I : αστέρια όπως ο ήλιος, με 1-2% των στοιχείων του να είναι βαρύτερα από το υδρογόνο και το ήλιο. Αυτό το υλικό είναι πολύ επεξεργασμένο και οδηγεί σε ηλιακά συστήματα με ένα μείγμα γιγάντιων αερίων καθώς και βραχωδών πλανητών, που μπορούν να φιλοξενούν τη ζωή.
  • Πληθυσμός ΙΙ : αυτά είναι ως επί το πλείστον παλαιότερα, πιο παρθένα αστέρια. Μπορούν να έχουν μόνο 0.001-0.1% από βαριά στοιχεία που έχει ο Ήλιος και οι περισσότεροι από τους κόσμους τους (πλανήτες) είναι διάχυτοι, αέριοι κόσμοι. Αυτά μπορεί να είναι πολύ πρωτόγονα και πολύ χαμηλά σε βαριά στοιχεία για την ύπαρξη ζωής..
  • Πληθυσμός ΙΙΙ : τα πρώτα αστέρια στο Σύμπαν, που πρέπει να είναι εντελώς αμόλυντα από βαριά στοιχεία. Αυτά δεν έχουν ακόμη ανακαλυφθεί, αλλά είναι θεωρητικά τα πρώτα πρώτα αστέρια..
Όταν κοιτάμε τους πρώτους γαλαξίες, είναι γεμάτοι με σχεδόν όλα αστέρια του Πληθυσμού II. Αλλά σε κοντινή απόσταση, έχουμε ένα μίγμα νεαρών και παλαιών, πλούσιων σε μέταλλα και φτωχών σε μέταλλα αστέρων.


Οι αποστάσεις μεταξύ του Ήλιου και πολλών από τα πλησιέστερα αστέρια που φαίνονται εδώ είναι ακριβείς, αλλά κάθε αστέρι – ακόμη και τα μεγαλύτερα εδώ – θα ήταν μικρότερο από το ένα εκατομμυριοστό από τη διάμετρο ενός pixel, εάν αυτή ήταν η κλίμακα.

Ένα από τα σημαντικότερα μαθήματα προέρχεται από την αποστολή Kepler, και συγκεκριμένα το σύστημα Kepler-444. Αυτό είναι ένα αστέρι του πληθυσμού Ι (με πλανήτες γύρω του), αλλά είναι πολύ, πολύ παλαιότερο από τη Γη. Ενώ ο δικός μας κόσμος είναι περίπου 4,5 δισεκατομμύρια ετών, το Kepler-444 έχει ηλικία 11,2 δισεκατομμυρίων ετών , πράγμα που σημαίνει ότι το Σύμπαν θα μπορούσε να σχηματίσει έναν κόσμο σαν τη Γη πολύ νωρίς, τουλάχιστον ~ 7 δισεκατομμύρια χρόνια νωρίτερα από ό, τι σχηματίστηκε η Γη. Με δεδομένη αυτή την πιθανότητα και το γεγονός ότι περιοχές όπως το κέντρο του Γαλαξία μας έγιναν ακόμα πιο πλούσια σε μέταλλα από την περιοχή μας, πολύ γρήγορα, είναι πιθανό να υπάρχουν τοποθεσίες στο Σύμπαν (και ίσως ακόμη και στο Γαλαξία) που είναι ακόμη πιο ευνοϊκές για την επίτευξη έξυπνης ζωής από το σύστημα Ήλιου-Γης.


Μόρια ζάχαρης στο αέριο που περιβάλλει ένα νεαρό αστέρι που μοιάζει με τον Ήλιο. Τα ακατέργαστα συστατικά για τη ζωή μπορεί να υπάρχουν παντού, αλλά κάθε πλανήτης που τα περιέχει δεν θα αναπτύξει σίγουρα ζωή.

Έτσι δίνοντας όλα όσα γνωρίζουμε για το πού μπορούν να είναι τα αστέρια που είναι καλοί υποψήφιοι για τη ζωή, ποιοί θα είναι οι δύο πιο κοντινοί εξωγήινοι πολιτισμοί μεταξύ τους; Πού θα ήταν τα μέρη για να κοιτάξουμε; Και ποιες θα ήταν οι απαντήσεις κάτω από διαφορετικές συνθήκες; Ας δούμε πέντε μεγάλες δυνατότητες.


Το άστρο TRAPPIST-1 και οι πλανήτες του σχεδιάστηκαν να βρίσκονται σε μια επιφάνεια. Η δυνατότητα για ύπαρξη νερού σε κάθε έναν από τους κόσμους αντιπροσωπεύεται επίσης από τον παρουσία πάγου, τις δεξαμενές νερού και τον ατμό που τους περιβάλλει. Ωστόσο, είναι άγνωστο αν οποιοσδήποτε από αυτούς τους κόσμους εξακολουθεί να έχει ατμόσφαιρες, ή εάν έχουν απομακρυνθεί από το γονικό τους αστέρι. Ένα πράγμα όμως είναι βέβαιο: οι δυνητικά κατοικήσιμοι κόσμοι βρίσκονται κοντά ο ένας στον άλλο: και χωρίζονται μόνο από ~ 1 εκατομμύριο χιλιόμετρα ο καθένας.

1.) Στο ίδιο ηλιακό σύστημα . Αυτό είναι το πραγματικό όνειρο. Στις πρώτες ημέρες του Ηλιακού μας Συστήματος, είναι πιθανό ότι η Αφροδίτη, η Γη και ο Άρης (και ενδεχομένως και η Θεία, ο υποθετικός πλανήτης που συγκρούστηκε με τη Γη για να δημιουργήσει τη Σελήνη) είχαν όλοι τις ίδιες συνθήκες φιλικές προς τη ζωή. Έχουν πιθανώς ένα φλοιό και μια ατμόσφαιρα γεμάτη από συστατικά για τη ζωή, μαζί με ένα παρελθόν ιστορικό υγρού νερού στην επιφάνεια τους. Η Αφροδίτη και ο Άρης, που είναι πλησιέστερα στη Γη, βρίσκονται σε μια μεταξύ τους απόσταση μερικές δεκάδες εκατομμύρια χιλιόμετρα: 38 εκατομμύρια για την Αφροδίτη και 54 εκατομμύρια για τον Άρη. Αλλά γύρω από ένα αστέρι τύπου M (ερυθρό νάνο), οι αποστάσεις πλανητικού διαχωρισμού είναι πολύ μικρότερες: οι αποστάσεις διαχωρισμού είναι περίπου 1 εκατομμύριο χιλιόμετρα μεταξύ δυνητικά κατοικήσιμων κόσμων στο σύστημα TRAPPIST-1. Τα δίδυμα φεγγάρια γύρω από έναν γιγαντιαίο κόσμο, ή έναν δυαδικό πλανήτη, θα μπορούσαν να είναι ακόμα πιο κοντά. Εάν η ζωή κατορθώσει κάποτε να υπάρχει κάτω από ορισμένες προϋποθέσεις, γιατί όχι δύο φορές σε σχεδόν ακριβώς τον ίδιο τόπο;


Το σφαιρικό σμήνος Terzan 5 όπως φαίνεται από το Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο της ESO, με άλλα δεδομένα επίσης. Οι πυκνότητες στο κέντρο ενός σφαιρικού σμήνους είναι υψηλότερες, ενώ εξακολουθούν να είναι σταθερές, από οπουδήποτε αλλού.

2.) Μέσα σε ένα σφαιρικό σμήνος . Τα σφαιρικά σμήνη είναι μεγάλες συλλογές κάποιων εκατοντάδων χιλιάδων αστέρων που περιέχονται μέσα σε μια σφαίρα ακτίνας ίσως μερικών δωδεκάδων ετών φωτός. Στις εξωτερικές περιοχές, τα αστέρια συνήθως διαχωρίζονται από ένα έτος φωτός, αλλά στις πιο εσωτερικές περιοχές των πυκνότερων σμηνών, οι διαχωρισμοί των αστεριών μπορεί να είναι τόσο μικρότεροι όσο και η απόσταση από τον Ήλιο μέχρι τη ζώνη Kuiper. Οι τροχιές των πλανητών μέσα σε αυτά τα αστρικά συστήματα θα πρέπει να είναι σταθερές ακόμα και σε αυτά τα πυκνά περιβάλλοντα και δεδομένου ότι γνωρίζουμε σφαιρικά σμήνη πολύ νεώτερα από τα 11,2 δισεκατομμύρια χρόνια που είναι το Kepler-444, θα πρέπει να υπάρξουν καλοί υποψήφιοι για τη ζωή. Μερικές εκατοντάδες αστρονομικές μονάδες, αν και αυτή η απόσταση θα αλλάξει με την πάροδο του χρόνου καθώς κινούνται τα αστέρια, θα μπορούσε να είναι μια συναρπαστική στενή συνάντηση μεταξύ δύο εξωγήινων πολιτισμών.


Η υψηλής ανάλυσης απεικόνιση κοντά στην υπέρυθρη ακτινοβολία οδήγησε στην ανακάλυψη τριών αστρικών υπερσμηνών στο Γαλαξιακό Κέντρο. Δεδομένου ότι τα μήκη κύματος κοντά σε υπέρυθρες ακτίνες περικόπτονται από την πυκνή σκόνη μεταξύ της Γης και του Γαλαξιακού Κέντρου, μπορούμε να δούμε αυτά τα υπερσμήνη. Περιλαμβάνουν τα σμήνη Central Parsec, Quintuplet και Arches. Αλλά όλα τα άστρα που βρέθηκαν εκεί, και γενικά στο γαλαξιακό κέντρο, είναι πολύ μικρά.

3.) Κοντά στο γαλαξιακό κέντρο . Όσο πιο κοντά φτάνετε στο κέντρο του Γαλαξία, τόσο πιο πυκνά γίνονται τα αστέρια. Μέσα στα κεντρικά τμήματα λίγων ετών φωτός, έχουμε εξαιρετικά υψηλές πυκνότητες αστεριών, ανταγωνιζόμενες αυτό που βλέπουμε στους πυρήνες των σφαιρικών σμηνών. Με κάποιο τρόπο,, το γαλαξιακό κέντρο είναι ένα ακόμη πιο πυκνό περιβάλλον, με μεγάλες μαύρες τρύπες, εξαιρετικά τεράστια αστέρια και σμήνη που σχηματίζουν νέα αστέρια, όλα αυτά που τα σφαιρικά σμήνη δεν έχουν. Αλλά το πρόβλημα με τα αστέρια που βλέπουμε στον πυρήνα του Γαλαξία μας είναι ότι είναι όλα σχετικά μικρά. Ίσως λόγω της αστάθειας του περιβάλλοντος εκεί, τα αστέρια σπάνια φτάνουν σε ηλικία μέχρι και ένα δισεκατομμύριο χρόνια. Παρά την αυξημένη πυκνότητα, αυτά τα αστέρια είναι απίθανο να έχουν προχωρημένους πολιτισμούς. Απλά δεν ζουν αρκετά για να έχουν


Τα αστέρια σχηματίζονται με μια μεγάλη ποικιλία μεγεθών, χρωμάτων και μαζών, συμπεριλαμβανομένων πολλών φωτεινών, των μπλε, αυτών που είναι δεκάδες ή ακόμα και εκατοντάδες φορές πιο μεγάλα από όσο ο ήλιος. Αυτό αποδεικνύεται εδώ στο ανοιχτό σμήνος αστέρων NGC 3766, στον αστερισμό του Κενταύρου.

4.) Σε ένα πυκνό σμήνος αστέρων ή σε ένα σπειροειδή βραχίονα . Εντάξει, λοιπόν, τι γίνεται με τα αστέρια που σχηματίζονται στο γαλαξιακό επίπεδο; Οι σπειροειδείς βραχίονες ενός γαλαξία είναι πυκνότεροι από τις τυπικές περιοχές του και εκεί είναι πιθανόν να σχηματιστούν νέα αστέρια. Τα αστρικά σμήνη που παραμένουν από εκείνες τις εποχές περιέχουν συχνά χιλιάδες αστέρια που βρίσκονται σε μια περιοχή πλάτους μόλις λίγα έτη φωτός. Αλλά και πάλι, τα αστέρια δεν παραμένουν σε αυτά τα περιβάλλοντα για πολύ καιρό. Το τυπικό ανοιχτό αστρικό σμήνος διασπάται μετά από μερικά εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια, με μόνο ένα μικρό κλάσμα να έχει διάρκεια δισεκατομμύρια χρόνια. Τα αστέρια μετακινούνται μέσα και έξω από τους σπειροειδείς βραχίονες όλο τον χρόνο, συμπεριλαμβανομένου του Ήλιου. Συνολικά, παρόλο που τα αστέρια μπορούν να έχουν τυπικές αποστάσεις μεταξύ τους μεταξύ 0,1 και 1 έτη φωτός, είναι απίθανο να είναι καλοί υποψήφιοι για τη ζωή.


Ένα λογαριθμικό διάγραμμα αποστάσεων, που δείχνει το διαστημόπλοιο Voyager, το ηλιακό μας σύστημα και το κοντινότερο αστέρι μας, για σύγκριση.

5.) Κατανομή σε διαστρικό χώρο . Διαφορετικά, επιστρέφουμε σε αυτό που βλέπουμε στη γειτονιά μας: αποστάσεις που είναι συνήθως λίγα έτη φωτός. Καθώς πλησιάζετε στο κέντρο ενός γαλαξία, μπορείτε να το μειώσετε στην ίδια απόσταση που βλέπετε σε ένα ανοικτό σμήνος: μεταξύ 0,1-1 ετών φωτός. Αλλά αν προσπαθήσετε να πλησιάσετε περισσότερο από αυτό, αντιμετωπίζετε το πρόβλημα που έχουμε δει πολύ κοντά στο γαλαξιακό κέντρο: οι συγχωνεύσεις, οι αλληλεπιδράσεις και άλλες καταστροφές είναι πιθανό να καταστρέψουν το σταθερό σας περιβάλλον. Μπορείτε να πλησιάσετε, αλλά ο χαρακτηριστικός διαστρικό χώρος δεν είναι ο τρόπος για να πάτε εκεί. Αν επιμείνετε σε αυτό, το καλύτερο στοίχημά σας είναι να περιμένετε για ένα άλλο αστέρι να περάσει κοντά, κάτι που συμβαίνει περίπου μία φορά για ένα εκατομμύριο χρόνια για ένα τυπικό αστέρι.


Μια γραφική παράσταση του πόσο συχνά τα αστέρια μέσα στον Γαλαξία είναι πιθανό να περάσουν μέσα σε μια ορισμένη απόσταση από τον Ήλιο μας. Πρόκειται για μια γραφική παράσταση log-log, με την απόσταση στον άξονα y και για πόσο χρόνο συνήθως χρειάζεται να περιμένετε να συμβεί ένα τέτοιο συμβάν στον άξονα x.

Ενώ δεν περιμένουμε ότι η έξυπνη εξωγήινη ζωή θα είναι πανταχού παρούσα και άφθονη σε όλο το Σύμπαν όπως είναι οι πλανήτες και τα αστέρια, κάθε τέτοιος εξωγήινος κόσμος που συναντά τις σωστές συνθήκες είναι μια ευκαιρία. Και κάθε φορά που έχετε μια ευκαιρία, αυτή είναι μια ευκαιρία, με πεπερασμένες αποδόσεις, για την επιτυχία εμφάνισης ζωής. Κάθε μία από αυτές τις δυνατότητες μπορεί να είναι πραγματική! Μπορεί να μην είναι πιθανή, αλλά μέχρι να βγούμε έξω και να βρούμε αυτό που είναι (και δεν είναι) εκεί έξω, είναι ζωτικής σημασίας να κρατάμε ανοιχτό το μυαλό μας για το τι θα μπορούσε να μας φέρει το Σύμπαν όσον αφορά την εξωγήινη νοημοσύνη. Η αλήθεια είναι αναμφισβήτητα εκεί έξω, αλλά είναι σημαντικό να αναγνωρίσουμε ότι αν είχαμε πολύ τύχη, θα μπορούσαμε να είμαστε πιο κοντά από ό, τι τολμάμε να φανταστούμε σήμερα.

Ethan Siegel Αστροφυσικός

Πηγή

Δημοσίευση σχολίου

Παρακαλούμε σχολιασμούς επί της ουσίας.
Τα σχόλια σας δεν περνάν από έλεγχο γιατί πιστεύουμε ότι δεν θα θίγουν κάποιον προσωπικά με βρισιές και συκοφαντίες.
Τέτοιου είδους σχόλια δεν περνάν από έλεγχο, αλλά θα διαγράφονται μετά την δημοσίευση.
Παρακαλούμε να γράφετε σε πεζά και όχι κεφαλαία
-------------------------------------------------------------------------
Ο ΔΙΚΤΥΟΥΡΓΟΣ ουδεμία ευθύνη εκ του νόμου φέρει για τα άρθρα - αναρτήσεις που δημοσιεύονται και απηχούν τις απόψεις των συντακτών τους. Σε περίπτωση που θεωρείτε πως θίγεστε από κάποιο εξ αυτών ή ότι υπάρχει κάποιο σφάλμα, επικοινωνήστε μέσω, φόρμας επικοινωνίας.
Ευχαριστούμε

[blogger][disqus]

Φόρμα επικοινωνίας

Όνομα

Ηλεκτρονικό ταχυδρομείο *

Μήνυμα *

Από το Blogger.
Javascript DisablePlease Enable Javascript To See All Widget