Odkąd odkryto pierwszą egzoplanetę 51 Pegasi b, polowanie na życie poza Układem Słonecznym rozpoczęło się. Wraz z rozwojem technologii i nauki zmieniają się również metody wyszukiwania. Tak więc dzisiejsza astrobiologia stała się okrętem flagowym w poszukiwaniu oznak życia w odległych światach. Dziś, gdy niemal codziennie pojawiają się artykuły naukowe o pewnych odkryciach, nie ma nic dziwnego w zjednoczeniu pozornie różnych dyscyplin. A zatem astrobiologia jest stosunkowo młodą gałęzią nauki, łączącą astronomię, biologię, chemię, fizykę i wiele więcej.
Adam Frank.
Adam Frank jest profesorem astrofizyki na University of Rochester w Nowym Jorku, którego prawdziwą pasją jest właśnie poszukiwanie życia poza Ziemią. Ponadto jest autorem kilku książek popularnonaukowych, wśród których jest bestsellerem Światło gwiazd. Alien Worlds and the Fate of the Earth”(Light of the Stars. Alien Worlds and the Fate of the Earth, przetłumaczone przez autora). Dr Frank z dumą nazywa siebie astrobiologiem i jest przekonany, że wkrótce będziemy w stanie znaleźć oznaki życia, badając atmosfery egzoplanet. Firma Naked Science była w stanie porozmawiać z profesorem o tym, jak dokładnie można znaleźć ślady życia w atmosferze odległej planety, jak ważne jest w tych badaniach zrozumienie życia na Ziemi i wiele więcej.
Jesteś fizykiem i astronomem, ale wielokrotnie w różnych wywiadach stwierdzałeś też, że w ostatnich latach coraz bardziej interesujesz się astrobiologią. Dlaczego astobiologia?
- Po prostu astrobiologia jest w tym najfajniejsza (śmiech). Właściwie zawsze zastanawiałem się, dlaczego ludzie nie interesują się astrobiologią. Jakie inne pytanie może być ważniejsze lub będzie miało większe konsekwencje niż kwestia istnienia życia w innych światach? Kiedyś żartobliwie pokłóciłem się z przyjacielem, który studiuje fizykę materii skondensowanej, mówiąc mu: „Poważnie, co jest ważniejsze - liczba piłek, które można włożyć do torby, czy istnienie życia w innych światach?”. Na co odpowiedział: „No tak” - i obraził się za zabawę.
Czarna dziura w galaktyce, CID-947.
To znaczy, to jest dla nas naprawdę fundamentalne pytanie. Nawet jeśli jest to nierozsądne życie, po prostu jego obecność gdzie indziej, zrozumienie, że nie jest to jedyna planeta, na której istnieje życie (co jest możliwe), jest jednym z najbardziej naukowych i filozoficznych pytań, jakie mogę sobie wyobrazić i dla których możesz znaleźć odpowiedź. Jest tak samo ważna jak kwestia pochodzenia wszechświata.
Kiedy myślisz o bardzo ważnych kwestiach naukowych, najczęściej chodzi o pochodzenie wszechświata, który znajduje się wewnątrz czarnej dziury. Mówiąc o pochodzeniu Wszechświata, nie sądzę, by kiedykolwiek udzielono wyczerpującej odpowiedzi na to pytanie, ze względu na charakter samego pytania, gdyż zderza się ono wprost z filozofią. Ale jeśli życie istnieje na innych planetach, możemy na to odpowiedzieć. Geneza i istnienie życia, jeśli rozszerzymy to pytanie na cywilizacje, możemy znaleźć na to jasne odpowiedzi, które dotkną najgłębszych filozoficznych pytań o to, kim i czym jesteśmy.
Film promocyjny:
W jaki sposób zrozumienie życia na Ziemi pomaga w badaniach?
- Tak naprawdę mamy tylko jeden przykład życia. Ludzie często mówią: „Astrobiologia? Jak to może być prawdziwy temat, jeśli mamy tylko jeden przykład?” Ale, jak zawsze powtarzam, jeśli traktujesz to w ten sposób, możesz przegapić, ile wszystkiego istotnego i ważnego się nauczyliśmy. Astrobiologia to nauka o życiu w kontekście planetarnym lub kosmicznym. W ciągu ostatnich kilku lat wiele się o tym nauczyliśmy. Oczywiście jedną z najważniejszych rzeczy jest tutaj bardzo szczegółowe zrozumienie historii życia na Ziemi. Jak mówię, w astrobiologii miały miejsce trzy rewolucje: odkrycie innych planet krążących wokół innych gwiazd, następnie eksploracja Układu Słonecznego, podczas której odwiedzamy i badamy wszystkie rodzaje obiektów w nim oraz eksploracja 4,5 miliarda lat historii Ziemi.
Żadnej trawy, żadnej ziemi, żadnej wody, tylko lód i śnieg od horyzontu po horyzont. Zgodnie z szeroko rozpowszechnioną hipotezą, nasza Ziemia kilkakrotnie zamieniła się w planetę śnieżną. Tak było w kriogenicznym okresie neoproterozoiku - między 720 a 660 milionami lat temu i 650-635 milionami lat temu lodowce rozprzestrzeniły się na równik i być może pokryły całą powierzchnię … A może nie wszystko?
Mamy naprawdę dobre pojęcie o całej historii życia na naszej planecie, chociaż wciąż pozostaje wiele pytań. Jedną z rzeczy, które stają się jasne, patrząc na dane, jest to, ile różnych planet udało się stworzyć na Ziemi. Kiedyś istniał wodny świat, prawie lub całkowicie bez kontynentów. Byliśmy „śnieżną kulą” Ziemi. A nawet planeta w dżungli. W każdej z tych zmian życie odegrało ważną rolę, a czasem wręcz je prowokowało. W pewnym sensie studiując historię Ziemi, otrzymujesz kilka różnych planet, na których jest życie - i wszystko to można zbadać.
Starożytna Ziemia nie przypominała dobrze znanej nam kwitnącej planety. Kiedyś ziemia została zebrana na superkontynencie, obmyta przez globalny ocean. W niektórych okresach mógł w ogóle nie pozostać - paleogeolodzy Benjamin Johnson i Boswell Wing piszą o tym w nowym artykule opublikowanym w czasopiśmie Nature Geoscience. Ich badania potwierdziły wcześniejsze dowody na to, że woda pokrywała ją całkowicie przez eony w historii młodej Ziemi.
Oczywiście mechanizm życia, genetyka w tym przypadku jest zawsze taka sama. Ale jeśli zastanawiasz się, jak życie może oddziaływać na planetę i ją zmieniać, to widzimy wiele różnych trybów, które są przydatne w badaniach. Jak zwykle mówią? „Wszystko, co nie jest zabronione przez prawa fizyki i chemii, może się wydarzyć”. Musimy więc być ostrożni, gdy badamy życie na innych planetach, ponieważ prawdopodobieństwa są nieskończone. Ale wierzę, że w ten sposób nauczysz się „obwodów”, uzyskasz przegląd tego, jak życie i planety mogą iść w parze. To jest niezwykle ważne.
Ponieważ jest to stosunkowo nowy odgałęzienie, jakie są najtrudniejsze do pokonania trudności, jakie napotykasz podczas poszukiwania życia w kosmosie?
- Jedną z głównych rzeczy, z których ludzie nie zdają sobie sprawy, jest to, jak blisko jesteśmy od przeprowadzenia prawdziwych naukowych poszukiwań życia we wszechświecie. Niesamowite, prawda? Ludzie zastanawiali się, czy gdziekolwiek indziej we wszechświecie istniało od czasów starożytnych Greków, których filozofowie spekulowali na temat istnienia życia na innych planetach i gdzie indziej. I przez całą historię - a to co najmniej 2500 lat - trwał niekończący się spór. Ktoś powiedział: „No tak!” A on odpowiedział: „Nie, nie”. To był spór bez danych.
Ale już od kilku lat jesteśmy na najlepszej drodze do uzyskania bezpośrednich danych związanych z tym pytaniem. I zdobędziemy je dzięki egzoplanetom. Przestrzeń jest zaśmiecona egzoplanetami, a my uczymy się, jak charakteryzować ich atmosfery. Możemy uzyskać informacje o składzie chemicznym ich atmosfer. I właśnie to pomoże zrozumieć, czy jest na nich życie. Innymi słowy, możemy dowiedzieć się, czy te planety mają biosferę. Przez następne 10, 20, 30, 40 lat będziemy mieć odpowiednie dane. Tak, będziemy spierać się o ich znaczenie, ale nie będą to już domysły, ale bezpośrednie informacje.
Odkrycie egzoplanet przyspieszyło poszukiwania życia poza naszym Układem Słonecznym. Ogromne odległości do tych ciał niebieskich oznaczają, że są one prawie niemożliwe do osiągnięcia za pomocą statku kosmicznego. Dlatego naukowcy używają teleskopów, aby zrozumieć, jakie warunki panują na różnych egzoplanetach. Analiza tych obserwacji umożliwia opracowanie zaawansowanych modeli klimatycznych i ewolucyjnych, które pozwoliłyby naukowcom rozpoznać, na której z tych odległych planet może istnieć życie.
Będzie to związane z tak zwaną charakterystyką atmosferyczną i zrozumieniem, jak odczytywać sygnały biosfery za pomocą światła przechodzącego przez atmosferę egzoplanety krążącej wokół innej gwiazdy. Teraz wszyscy są na tym skupieni, wszyscy do tego dążą. Z tym wiąże się również milion pod-zadań. Na przykład pracuję nad badaniem atmosfer egzoplanetarnych na etapie ewolucji. Jest to niezwykle trudne, ponieważ podobny pomysł pochodzi od Jamesa Lovelocka i jego hipotezy Gai. W 1965 roku wywnioskował, że tlen w ziemskiej atmosferze jest obecny w wyniku życia, a atmosfera ziemska nie jest w równowadze, ponieważ życie na planecie stale zużywa tlen i wyrzuca go z powrotem. Okazuje się, że jeśli życie zniknie, tlen zniknie wraz z nim. Lovelock był pierwszą osobą, która to zrozumiała.
W istocie atmosfera jest czujnikiem obecności życia. Przez długi czas uważano, że skoro w atmosferze znajduje się tlen i metan, to na planecie jest życie. Ale zdaliśmy sobie sprawę, że wszystko jest znacznie bardziej skomplikowane. Mówiąc o trudnościach, teraz stajemy przed trudnym zadaniem: określić, które związki chemiczne są biosygnaturami.
Egzoplaneta Kelt-9b została odkryta w 2017 roku, stając się najgorętszą znaną planetą w naszej Galaktyce. Znajduje się 670 lat świetlnych od nas, jest 2,8 razy cięższy od Jowisza i krąży wokół swojej gwiazdy tak blisko, że Kelt-9b potrzebuje około 1,5 ziemskiego dnia na obrót w roku. Jego temperatura może osiągnąć 4300 ° C.
Jakie są najbardziej intrygujące odkrycia ostatnich lat, które pomogły w rozwoju astrobiologii jako odrębnej dziedziny nauki?
- Najbardziej szokującym i zaskakującym odkryciem były same egzoplanety, ponieważ była to odpowiedź na pytanie, które ma 2,5 tysiąca lat. Ale to nie tylko to. Nie chodzi tylko o odkrycie egzoplanet. Właśnie doszliśmy do punktu, w którym zaczęliśmy się zastanawiać, ile jest egzoplanet. Ile gwiazd musisz policzyć, aby natknąć się na jedną z egzoplanety? Ile gwiazd należy policzyć, aby znaleźć taką, która ma egzoplanetę we właściwym miejscu, aby mogło pojawić się na niej życie lub ciekła woda na jej powierzchni? Odpowiedzieliśmy również na te pytania.
Musisz znać równanie Drake'a. Druga i trzecia zmienna w tym równaniu to liczba gwiazd, które mają planety oraz liczba planet w ekosferze. A dziś znamy odpowiedzi. Każda gwiazda na niebie - wszyscy! - istnieją planety, co samo w sobie jest niesamowitym odkryciem. Jedna na pięć gwiazd ma co najmniej jedną planetę położoną w miejscu odpowiednim do pojawienia się życia. Takie odkrycia zmieniają wszystko - całkowicie przeprojektowują nasze podejście do poszukiwania życia.
Drake Equation / ru.wikipedia.org
Ponadto ważne jest nasze zrozumienie klimatu. To zabawne, gdy ktoś w USA wypowiada słowo „klimat”, ludzie myślą, że chodzi o politykę. Nie, mówimy o tym, jak działają planety. Badając Wenus, Marsa, Ziemię, Tytana (gigantyczny księżyc Saturna), badamy, jak działa klimat. Klimat i życie idą w parze. To jedna z podstawowych rzeczy. Studiując historię Ziemi, zrozumieliśmy nawet, jak działają planety, na których nie ma życia. Podoba mi się powiedzenie, że klimat to sposób, w jaki planety pobierają światło słoneczne i próbują zrobić z nim coś ciekawego. Więc teraz już dobrze rozumiemy, jak klimat działa na planetach bez życia. A dzięki Ziemi wiemy, jak klimat funkcjonuje na planecie, na której żyje - to również ważna zmiana. Oznacza to, że teraz zdajemy sobie sprawę, jak myśleć na poziomie planety,- to również stanie się dużą częścią zrozumienia systemów.
Tytan (satelita Saturna).
Jest też wiele innych punktów. Cała praca, jaką wykonaliśmy, badając życie w ekstremalnych warunkach i nurkując w subglacjalnych jeziorach Antarktydy (mówimy o naprawdę fajnych ludziach w nauce), dzięki temu wiemy, że istnieją wersje życia na Ziemi, które mogą wytrzymać niewiarygodne typy warunków.
Nie tak dawno - mniej niż 100 lat temu - zdaliśmy sobie sprawę, że Wszechświat jest znacznie większy niż Droga Mleczna. Pierwsza egzoplaneta została odkryta zaledwie 27 lat temu. Jak opisałbyś rozwój badań kosmicznych do końca XXI wieku?
- Dla mnie egzoplanety to ogromna część badań kosmicznych - w tej dziedzinie będzie dużo pracy. Gdyby młodzi studenci pytali mnie o radę, na które pole najlepiej się wybrać, powiedziałbym coś związanego z falami grawitacyjnymi. To zupełnie nowe okno - nagle mamy zupełnie nowy sposób obserwowania nieba. To odkrycie było tak przytłaczające nie tylko dlatego, że naukowcy odkryli fale grawitacyjne, ale częściowo z powodu bezpośredniego wpływu tego odkrycia na astronomię. Mało kto spodziewał się odebrać sygnał z dwóch łączących się czarnych dziur. Zatem fale grawitacyjne z pewnością będą czymś znaczącym, podobnie jak egzoplanety.
Jeśli chodzi o kosmologię, nie ma już takiego podniecenia, jak kiedyś. Wykonano już wiele pracy z dostępnymi danymi - w szczególności z danymi dotyczącymi wczesnego wszechświata - i nie sądzę, abyśmy otrzymali dużo nowych danych w przyszłości. Oczywiście moi przyjaciele kosmolodzy będą protestować i powiedzą: „Tak, to śmieszne!” Jednak można dowiedzieć się znacznie więcej na temat wielkoskalowych struktur wszechświata. Na przykład barionowe oscylacje akustyczne pozwalają zobaczyć ślady wydarzeń we wczesnym Wszechświecie oraz ich wpływ na propagację galaktyk. Również dzisiaj formowanie się gwiazd nadal trwa - jest to również bardzo interesujący i obiecujący obszar. Supernowe również nie są w pełni poznane - nadal nie wiemy dokładnie, jak wybuchają. Dotyczy to astronomii.
Big data bardzo się zmieni. Jest to szczególnie prawdziwe w dziedzinie czasu. Tradycyjnie astronomowie kierują teleskop na niebo, obserwują przez chwilę pojedynczy punkt i odbierają dane. Wcześniej po prostu nie mieliśmy okazji obserwować w rzeczywistości całego nieba, a następnie następnej nocy i następnej nocy obserwować całe niebo. Niebo się zmienia i niektóre rzeczy są dla nas trudne do śledzenia. To właśnie z tym mamy trudności - rejestrowanie zjawisk na niebie, które się zmieniają. Teraz dzięki teleskopom takim jak LSST (Large Synoptic Survey Telescope) możemy obserwować niebo każdej nocy, zbierać dane, przetwarzać je - i kto wie, co znajdziemy? Pojawi się wiele rzeczy, których nawet nie możemy sobie teraz wyobrazić - dzieje się tak często, gdy uruchamiane są nowe narzędzia. Będą więc wybicia w dziedzinie czasua także wykorzystanie uczenia maszynowego do przetwarzania otrzymanych danych.
Large Synoptic Survey Telescope (w skrócie LSST; z angielskiego dużego teleskopu przeglądowego), - W budowie jest szerokokątny teleskop reflektorowy przeznaczony do badania dostępnego obszaru nieba co trzy noce.
Jeśli chodzi o eksplorację kosmosu bezpośrednio, mówiąc o układzie słonecznym - zapomnij o eksploracji, w grę wchodzi eksploatacja (tu profesor Frank użył spółgłoskowych słów: eksploracja - eksploracja i eksploatacja - eksploatacja. - przyp. Autora). Jeśli przedsiębiorstwa komercyjne zaczną aktywnie działać w kosmosie, jeśli może tam powstać gospodarka, osoba może dosłownie być obecna w kosmosie. Nie mogę się doczekać, aż zacznę wiercić asteroidy. Zarejestruj mnie - będę pierwszym górnikiem asteroid!
O ile nam wiadomo, bardzo lubisz science fiction, aw szczególności serial telewizyjny „Expansion” („Space”). Biorąc pod uwagę, że istnieją już firmy, takie jak Planetary Resources i Deep Space Industries, które opracowują sprzęt do wydobywania asteroid i planują misje, jak myślisz, jakie są perspektywy ludzkości w zakresie eksploatacji zasobów kosmicznych?
- Jestem tego zdecydowanym zwolennikiem. Uważam, że nie ma nic fajniejszego niż to! Ale nie jest jasne, czy wszystko potoczy się tak, jak powinno. Nie jest jasne, czy rzeczywiście mogłaby tam powstać gospodarka. Tak, w tym temacie jestem amatorem. Zdarzyło mi się przeczytać prace niektórych ludzi, w których przedstawili swoje pomysły na temat wydobywania z asteroid. Podobno łatwiej będzie wydobywać wodę, ale trudniej będzie wiercić skałę. I tutaj nadal musimy dowiedzieć się, co dokładnie oznacza „proste”. Nie wiadomo też, czy rozwój tej gospodarki ma sens - nie jest jasne, czy będzie to opłacalne.
Zwiastun serii „Ekspansja”:
Kiedy ludzie mówią o gospodarce międzyplanetarnej, mówimy przede wszystkim o firmach pracujących dla swoich krajów, które prowadzą badania kosmiczne. Na przykład wydobycie wody na asteroidach będzie wymagało obecności jakiejś bazy na Księżycu lub na jego orbicie, która będzie obsługiwana przez prywatne firmy. To będzie pierwszy krok. Drugim krokiem może być turystyka kosmiczna. Ale jeśli mówimy o pełnej ekonomii - nie mam pojęcia, jak to się skończy. Mam nadzieję, że wszystko się ułoży.
Łatwo sobie wyobrazić, co może się nie udać. Tylko kilka przedsiębiorstw, które nie podołają pracy, albo będą miały wypadek, eksplozję. I wszyscy po prostu powiedzą: „O nie, to jest za drogie”. Warto nawet przyjrzeć się amerykańskiemu programowi kosmicznemu: zbliżamy się do 50. rocznicy lądowania na Księżycu, ale od tego czasu nie opuszczamy orbity Ziemi. Oczywiście jedynym powodem, dla którego tam pojechaliśmy, była zimna wojna i towarzyszący jej wyścig kosmiczny.
Podsumowując, powiedziałbym, że rozwój układu słonecznego będzie nagrodą za przezwyciężenie zmian klimatycznych. Jeśli uda nam się to przetrwać i stać się stabilną, zaawansowaną technologicznie cywilizacją, to następnym krokiem będzie dla nas układ słoneczny. Ale oczywiście mogę sobie łatwo wyobrazić, jak to się nie powiedzie. Trzymajmy więc kciuki i miejmy nadzieję na najlepsze.
„Czy myślisz, że faktycznie możemy podróżować do innych światów, czy też będziemy musieli wysyłać maszyny z powodu promieniowania i innych problemów związanych z misjami eksploracji kosmosu?
- Tak, roboty są o wiele tańsze niż ludzie! Istnieje wiele powodów, dla których wysyłanie ludzi w kosmos wydaje się bezcelowym pomysłem, ale myślę, że nadal będziemy wysyłać ludzi. Przynajmniej spróbujemy. Jest to bardzo kosztowne i w dużym stopniu zależy od tego, czy możemy to zapewnić. Od 50 lat mówimy, że to zrobimy. To jak odkrywanie Marsa - czasami trzeba mieć astronautę na powierzchni, aby przeprowadzić badania. Jestem przekonany, że powinniśmy to zrobić, myślę, że to zrobimy, ale wszystko zależy od sposobu wykonania tego zadania. Każdy prezydent USA mówi: „Lecimy na Marsa!”, Ale nigdzie się nie wybieramy. Chociaż podoba mi się pomysł miliarderów kontrolujących najnowsze osiągnięcia nauki, bardzo się cieszę, że są ludzie tacy jak Elon Musk, ponieważ popychają całą tę branżę. I prawdopodobnieto było do przewidzenia. Jest taka słynna historia - „Człowiek, który sprzedał księżyc”. To praca ze złotego wieku science fiction, wydana w latach pięćdziesiątych XX wieku. I opisuje, jak firmy próbowały załatwić sprawy.
Zabawne, spodziewałem się, że zapytasz o podróż do gwiazd. A potem jestem po prostu pełen sceptycyzmu. Wierzę, że jeśli będziemy mieli szczęście, to w przybliżeniu następne 1000 lat ludzkiej ewolucji będzie historią Układu Słonecznego - tym, jak my i nasza technologia będziemy w stanie zaludnić różne miejsca w Układzie Słonecznym. Ale gwiazdy są tak daleko od nas. A rzeczy takie jak napęd warp nie są całkiem zgodne z rzeczywistością. Weźmy na przykład silnik Alcubierre, który wymaga ujemnej energii. Czytałem artykuły, które mówią, że kiedy docierasz do celu i wyłączasz silnik Alcubierre, może on wytwarzać tak intensywne promieniowanie gamma, że może łatwo zniszczyć system, do którego próbujesz się dostać - to oczywiście nie jest rezultat, do którego potrzebne.
Statek z silnikiem Alcubierre.
Jest też pomysł na statek pokoleniowy - klasyczny pomysł science-fiction o statku przewożącym trzy do czterech pokoleń ludzi. Istnieje również hibernacja, kiedy wszyscy śpią w komorach hibernacyjnych. Czy coś z tego zadziała? Nawiasem mówiąc, ostatnio przeczytałem bardzo interesującą pracę o koszcie statku generacji. Jego autor przeprowadził wszystkie obliczenia i podsumował: aby zbudować statek pokoleń, potrzebna byłaby cała ekonomia trzech systemów słonecznych.
Myślę, że jest całkowicie możliwe, że jednym z rozwiązań paradoksu Fermiego jest to, że podróże międzygwiezdne są po prostu zbyt trudne. Gwiazdy są bardzo daleko od siebie. Ogranicza nas teoria względności.
Tak więc, przynajmniej przy naszej długości życia, loty międzygwiezdne są niemożliwe, ponieważ jeśli dotarcie gdzieś zajmuje 150 lat, a następnie czekamy kolejne 20 lat na sygnały z jednego końca na drugi, to nie jest to już cywilizacja. ale tylko kilka placówek, które mogą się ze sobą komunikować od czasu do czasu. Jestem więc dziwnie pesymistą w tej sprawie. Ale będę zadowolony, jeśli okaże się coś przeciwnego.
Co myślisz o terraformowaniu Marsa? Czy jest to w ogóle możliwe na dłuższą metę, czy jest to tylko sen science-fiction?
- Ponownie, mam nadzieję, że jest to możliwe. I nie mam z tym problemu etycznego. Mars jest zasadniczo martwą planetą. To ciekawe pytanie, czy możemy tam znaleźć aktywne mikroby. Ale musisz myśleć biosferycznie. Jeśli uda nam się terraformować Marsa, nie będziemy to my, ale ziemska biosfera. Będziemy po prostu pośrednikami, przez które zielone pędy będą przemieszczać się z jednej planety na drugą. Jeśli chodzi o to, czy jest to możliwe, niedawno pojawił się artykuł, w którym po prostu nie ma wystarczającej ilości dwutlenku węgla. Ponownie, nie sądzę, by było dużym problemem umieszczenie tam kilku komet (śmiech). Wszystko zależy od naszej technologii: jeśli znajdziemy sposób, w jaki możemy przenieść coś dużego, wtedy moglibyśmy ostatecznie dostarczyć komety na Marsa.
Warto również rozważyć opcję pokrycia krateru baldachimem. Wiele marsjańskich kraterów ma dość wysokie ściany - gdzieś około mili, nie jestem do końca pewien, czy muszę weryfikować te informacje. Mówiąc o science fiction, zrobiono to w anime Cowboy Bebop - świetne przedstawienie! Oznacza to, że możesz zrobić coś takiego: nie jest konieczne natychmiastowe terraformowanie całej planety, możesz pokryć baldachimem kilka kraterów, a już uzyskasz kilkaset mil kwadratowych powierzchni z normalnym ciśnieniem odpowiednim do życia. Kto wie, co jeszcze wymyślimy?
Mówiąc o technologii, dlatego mówię, że następne 1000 lat będzie historią przygód ludzkości w Układzie Słonecznym. Oznacza to, że bez wymyślania czegoś niezwykłego, takiego jak negatywna energia, ale używając tylko naszych umiejętności inżynieryjnych i programowania, możemy wiele osiągnąć. I nie musisz niczego terraformować - możesz opracować coś na dużą skalę, jak kopuły lub inne konstrukcje, w których możesz żyć. A także nie zapomnij o promieniowaniu. Zobaczymy.
Co myślisz o życiu w Układzie Słonecznym poza Ziemią - na przykład na Enceladusie i Europie?
- Dlaczego nie? Zwłaszcza biorąc pod uwagę, że większość tych światów jest prawdopodobnie aktywna geotermalnie z powodu sił pływowych, które nieustannie ściskają i rozciągają ich skaliste wnętrze. Więc muszą być głębokie szczeliny. Odkryliśmy, że życie na Ziemi może istnieć tak głęboko pod wodą, że światło słoneczne nie odgrywa tam żadnej roli. I całkiem możliwe, że to właśnie w takich miejscach narodziło się życie - w tych zakładach chemicznych. Myślę, że coś tam jest. Musimy wylądować sondami na Europie i wiercić lód. Może jeśli zejdziemy pod lód i rozejrzymy się, znajdziemy oznaki życia. W przypadku Enceladusa jest to jeszcze łatwiejsze - wystarczy przelecieć przez gejzery i zdobyć próbki. Co więcej, w trakcie misji, która nie była nastawiona na badanie Enceladusa, już stwierdzono, że te gejzery są słone. Do tego Tytan - to wspaniały świat: jeziora metanowe, deszcz ciekłego metanu. To wszystko to tylko szaleństwo! Tak, będzie bardzo fajnie.
Enceladus (satelita).
W jakim stopniu astrobiologia koncentruje się na poszukiwaniu oznak życia opartego na węglu? Czy istnieją modele lub teorie związane z poszukiwaniem innych typów związków organicznych?
- W takim przypadku musisz przede wszystkim zwrócić uwagę na metabolizm na zasadzie niewęglowej. Mimo to, gdy szukasz oznak życia w atmosferze, najpierw szukasz oznak nierównowagi chemicznej - to jest to, co naprawdę się liczy. Przeprowadzono już różne badania dotyczące metabolizmu. I tak, z jednej strony wszystko to jest oparte głównie na węglu. Ale podobne rzeczy można zrobić z krzemem. Oznacza to, że jeśli chcesz zbudować biosferę opartą na krzemie, musisz zrozumieć, jak by się rozwijała. Wiem, że są ludzie, którzy zajmują się tą kwestią. Konieczne jest poszukiwanie związków chemicznych, których nie można tutaj utworzyć, ale można ekstrapolować, jakie mogą być ścieżki chemiczne do tworzenia biomolekuł.
Zainteresowanie krzemem wynika z faktu, że pierwiastek ten, podobnie jak węgiel, może być bardzo niejednorodny chemicznie. Ma połączenia, które pozwalają na tworzenie z nim różnych połączeń. Ale węgiel jest bardzo niejednorodny i może wiązać się z wieloma innymi pierwiastkami. Dlatego uważamy, że w zasadzie życie przybiera formę węgla. Węgiel jest wszędzie we wszechświecie.
Jedna z najbliższych planet pozasłonecznych - Proxima Centauri b - jest uważana za kandydata do obecności na niej życia. Jak oceniasz to założenie?
- Ludzie myślą, że Słońce to typowa gwiazda, ale nią nie jest. W rzeczywistości jest to stosunkowo ciężka gwiazda. Najpopularniejszy typ gwiazd ma masę około połowy masy Słońca - są to gwiazdy klasy M, karły. Są mniejsze od Słońca, nie tak jasne jak Słońce, zimniejsze od niego. Wszystko to oznacza, że ekosfera znajduje się bardzo blisko powierzchni takich gwiazd. I oczywiście powodem, dla którego poświęcamy tak wiele uwagi krasnoludom, jest to, że są one najpowszechniejszym typem gwiazd, jest ich całkiem sporo w pobliżu, a także bardzo dobrze nadają się do badania atmosfer, o czym wspomniałem wcześniej.
Strefa mieszkalna.
Dylemat polega na tym, że te gwiazdy mają aktywną atmosferę - nieustannie doświadczają rozbłysków i burz. Oznacza to, że planeta krążąca wokół takiej gwiazdy jest stale bombardowana promieniowaniem o wysokiej energii. Z tego wynika pytanie: czy w takich warunkach można zachować atmosferę na planecie? A jeśli ma przy sobie życie, czy może przeżyć? Jak dotąd jest to otwarty obszar badań. To właśnie robimy z moją grupą. Badamy atmosfery planet obracających się po tak zwanych gorących orbitach - orbitach zbliżonych do gwiazdy. W takich warunkach część atmosfery wyparuje bezpośrednio w przestrzeń kosmiczną. Teraz badamy większe planety, ale w końcu dotrzemy do planet wielkości Ziemi.
Jak ocenia Pan szanse ludzkości na ocalenie naszego świata i gatunku?
- No cóż, to 50/50! (śmiech) Większość moich prac dotyczy zmian klimatycznych i przyszłości ludzkości, więc często zadaje mi to pytanie. Lubię mówić, że jestem optymistą, bo alternatywa nie jest taka różowa (śmiech). Oczywiście uważam, że sobie z tym poradzimy. Zmiany klimatyczne to rodzaj Wielkiego Filtra. Każda cywilizacja, która osiągnie nasz poziom, stanie w obliczu zmian klimatycznych. Pytanie brzmi, czy możemy to przeżyć. A odpowiedź zależy albo od ewolucyjnego dziedzictwa i zachowania gatunku - czy jest to inteligencja zbiorowa, gatunek społeczny itd. - albo od zdolności uczenia się nowych zachowań.
Można śmiało powiedzieć, że nie rozwinęliśmy wielu dobrych nawyków w toku ewolucji. Nie, nie są nam obce takie zachowania jak ciekawość i wszystko inne, dzięki czemu możemy uprawiać naukę. Ale jeśli mówimy o spójności, to nie jest tak dobrze - dlatego jesteśmy w stanie wojny. Wszystko sprowadza się więc do tego, czy potrafimy wyciągnąć wnioski, czy raczej, czy potrafimy rozwinąć nowe zachowania społeczne w czasie potrzebnym do przetrwania. I to jest otwarte pytanie. Powtarzam, myślę, że możemy. Nie ma powodu, dla którego nie mogliśmy. Ale czy to zrobimy, czy jesteśmy wystarczająco dojrzali? Zasadniczo jesteśmy nastolatkami kosmicznymi i obecnie znajdujemy się w okresie przejściowym w kierunku dojrzałości. Niektóre nastolatki nigdy nie dorastają. Jak ci się podoba ta odpowiedź?
Autor: Vladimir Guillen