Viimeisen kymmenen vuoden aikana ihmiskunta on kiihdyttänyt merkittävästi aurinkokunnan ulkopuolisten planeettojen etsintää. Ei, yhtäältä tämä on varmasti hienoa - paljon uutta tieteellistä tietoa, mutta toisaalta - mitä aiomme tehdä kaikkien näiden planeettojen kanssa? Tietysti nyt ei ole epäilystäkään siitä, että jonain päivänä ihmiskunnasta tulee planeettojen välinen laji, mutta on silti välttämätöntä elää näiden aikojen mukaan. Joten mitä meidän on tehtävä koko tämän ajan? Onko oikeastaan vain odotettava, vai pitäisikö meidän valmistautua tähän nyt?
Tällaiset tieteellisessä ja näennäistieteellisessä ympäristössä esiin nousevat kysymykset johtavat erittäin mielenkiintoisiin ja kunnianhimoisiin ehdotuksiin. Tällainen ehdotus on esimerkiksi Project Blue -hanke, jonka puitteissa ehdotetaan avaruusteleskoopin luomista, jonka ainoana tehtävänä on tarkkailla ja tutkia suoraan kaikkia tähtienvälisten lentojen ensimmäisenä kohteena olevia Alfa Centaurin tähdistön planeettoja. Tai esimerkiksi Breakthrough Starshot - kuuluisan teoreettisen fyysikon Stephen Hawkingin ja venäläisen miljardööri Yuri Milnerin yhteisaloite, jonka tehtävänä on lähettää nanokokoinen avaruusalus Alpha Centaurin "astridelle" erittäin voimakkaalla lasersäteellä, joka voi viedä sen sinne vain 20 vuotta. Mutta ehkärohkein ja kunnianhimoisin äskettäin esitettyjen ehdotusten joukossa on "Genesis-projekti", joka asettaa itselleen tehtäväksi asuttaa aurinkokunnan ulkopuoliset planeetat "elämän siemenillä".
Ehdotuksen teki tri Claudius Groß, teoreettinen fyysikko Frankfurtin Johann Wolfgang Goethen yliopiston teoreettisen fysiikan instituutista. Vuonna 2016 Gros julkaisi artikkelin, jossa kuvataan, kuinka mikrobielämää voitaisiin stimuloida "osittain asuttuilla eksoplaneetoilla" (eli planeetoilla, jotka voivat tukea elämää, mutta eivät kykene itsestään kutemaan sitä) robottioperaatioiden avulla, joissa nämä planeetat erityiset geenitehtaat lähetetään.
Genesis-projektin tavoitteena on asuttaa "osittain asutut eksoplaneetat" elämän siemenillä aloittaen siten uuden evoluution.
Ei niin kauan sitten Universe Today -portaali kirjoitti yhdestä uusimmista tohtori Grossin tutkimuksista, joissa hän ehdotti erityisen magneettipurjeen käyttöä tähtienvälisen avaruusaluksen hidastusjärjestelmänä, mikä olisi erittäin hyödyllistä samalle Hawkingin ja Milnerin projektille. Futurism-portaali puolestaan onnistui ottamaan yhteyttä Grossiin ja kysymään häneltä tarkemmin Project Genesisistä. Alta löydät vastauksia yleisimmin kysyttyihin kysymyksiin. Lisäksi jokainen voi lukea Grossin yksityiskohtaisen artikkelin "Kehittämällä ekosfäärejä siirtymävaiheessa elävillä planeetoilla: Genesis-projekti" ("Ekosfäärien kehittäminen ohimenevästi asuttuilla planeetoilla: Project Genesis"), vaikkakin englanniksi.
Mikä on Project Genesis -tavoite?
Mainosvideo:
Avaruus on täynnä monenlaisia eksoplaneettoja, joista jokaisella on oma ainutlaatuinen koko, lämpötila ja kemiallinen koostumus. Genesis-projektin tavoitteena on luoda vaihtoehtoisia evoluutiopolkuja maalliselle elämälle planeetoilla, vaikka ne ovatkin mahdollisesti asuttuja, mutta niillä ei ole omaa elämää. Monet tutkijat uskovat, että yksinkertaisin elämä ei ole niin harvinaista ilmiötä maailmankaikkeudessa. Monimutkaiset organismit ovat paljon harvinaisempia siinä. Emme tiedä varmasti, mutta tällä hetkellä juuri tällä mielipiteellä on laaja tuki.
Oikeissa olosuhteissa yksinkertainen elämä voi kehittyä hyvin nopeasti. Vaikeus syntyy juuri monimutkaisten organismien luomisessa. Samalla maapallolla tämä kesti valtavasti aikaa. Niin kutsuttu Cambrian räjähdys tapahtui vasta noin 500 miljoonaa vuotta sitten, eli lähes 4 miljardia vuotta planeetan muodostumisen jälkeen. Jos voimme antaa planeetoille mahdollisuuden kiihdyttää evoluutioprosessia, niin luomme ehkä siten tekemällä heidän omat kambrilaiset räjähdyksensä.
Millä planeetoilla asutaan?
Tärkeimmät ehdokkaat ovat asumiskelpoiset "happiplaneetat", jotka sijaitsevat esimerkiksi spektriluokan M tähtien (punaiset kääpiöt), saman TRAPPIST-1, ympärillä. On todennäköistä, että näiden planeettojen happirikas alkutunnelma esti abiogeneesin eli elämän itsenäisen syntymisen.
Tähtitieteilijät etsivät useimmiten planeettoja punakääpiöiden läheisyydessä. Tällaisten tähtien planeetat eroavat kuitenkin merkittävästi niistä, jotka löytyvät auringon kaltaisten tähtien vierestä. Tähtien muodostuminen vie tietyn ajan päästä tarvittaviin olosuhteisiin ydinreaktion ja energiantuotannon alkamiseksi. Esimerkiksi aurinkomme kesti noin 10 miljoonaa vuotta, mikä on kosmisen mittapuun mukaan melko nopeaa. Tähtien, kuten TRAPPIST-1, kohdalla tämä voi kuitenkin kestää 100 miljoonasta miljardiin vuoteen. Ja vasta sen jälkeen he alkavat laskea lämpötilaansa, sopivammiksi elämän ulkonäölle viereisillä planeetoilla.
TRAPPIST-1: n ympärillä olevat planeetat olivat todennäköisesti (ja voivat edelleen olla) erittäin kuumia, koska tähti itse pysyi kuumana pitkään. Voimakas UV-säteily tänä aikana jakaa kaiken ilmakehän hapen ja vedyn. Molemmat elementit pakenevat sitten avaruuteen. Tämä tapahtuu nopeammin vedyn kanssa, mutta happea pidätetään yleensä. Kaikki tutkimukset osoittavat, että TRAPPIST-1-planeettojen ilmakehässä on happea, mutta se on kemiallisten reaktioiden tulos, ei fotosynteesin (kuten meillä on maapallolla).
On erittäin todennäköistä, että tällaiset happiplaneetat ovat täysin steriilejä (elottomia), koska happi lisää kasvihuoneilmiötä. Uskomme, että galaksissamme voi olla miljardeja happiplaneetteja. Niissä ei ole elämää, vaikka happea tarvitaan vain monimutkaiseen elämään. Tieteiskirjallisuudessa meille näytetään usein planeettoja, joilla on samat ilmasto-olosuhteet ja elämä. Ehkä 500 miljoonan vuoden kuluttua tällaiset planeetat näkyvät myös galaksissamme. Voisimme saavuttaa tämän asuttamalla ne keinotekoisesti.
Kuva siitä, kuinka TRAPPIST-1-järjestelmä voi näyttää TRAPPIST-1f-planeetan (oikealla olevan suurimman) puolelta.
Mitä organismeja lähettää?
Ensimmäinen aalto koostuisi yksisoluisista autotrofeista, jotka syntetisoivat orgaanisia aineita epäorgaanisista aineista. Nämä fotosynteettiset organismit ovat ensimmäiset lenkit ravintoketjussa. He tuottavat orgaanisen aineksen alkutuottajia biosfäärissä ja tarjoavat ruokaa heterotrofeille, jotka tulisi lähettää toisessa aallossa.
Ja miten ne voidaan lähettää asumaan muille planeetoille?
Tämä riippuu käytössämme olevan tekniikan tasosta. Jos edistymme merkittävästi tekniikan suhteen, voimme käyttää niin sanottua miniatyyrigeenitehdasta. Tämä projekti vaatii yleensä suuren määrän pienoiskoossa. Jos voimme hallita vaaditun tason, se on täydellinen ratkaisu. Lähetä koko geenitietokanta ja valitse sitten optimaalisin organismi asutusta varten Jos tämä ei ole mahdollista, käytä jäädytettyjä geenejä. Jälleen, kaikki riippuu siitä, millainen tekniikka sinulla on.
Voit myös yrittää lähettää keinotekoisen elämän. Synteettinen biologia on uusi ja erittäin houkutteleva tieteenala, mukaan lukien geneettisen koodin uudelleenohjelmoinnin menetelmien aktiivinen käyttö. Tieteiskirjallisuus kertoo lajeista, joilla on erilainen geneettinen koodi. Nykyään tutkijat yrittävät saada saman asian maan päälle. Kaiken tämän perimmäinen tavoite on saada uusi elävä muoto, joka perustuu eri geneettiseen koodiin. Maapallolle tällainen edistyminen olisi erittäin vaarallista, mutta toiselle planeetalle se voisi olla hyödyllistä.
Entä jos nämä maailmat ovat jo asuttuja?
Genesis-projekti on projekti elämästä, ei sen tuhoamisesta. Siksi haluamme tietysti välttää tällaista tapahtumien kehittymistä. Lähetetyille koettimille annetaan tehtävä päästä ensin haluttujen planeettojen kiertoradalle. Kiertoradalta voimme jo selvittää varmasti, onko tietyllä planeetalla monimutkaisia elämänmuotoja. Genesis-projekti on suunnattu ensisijaisesti planeetoille, jotka ovat aina pysyneet asumattomina. Maapallolla on ollut asutusta miljardeja vuosia, mutta emme ole varmoja eksoplaneetoista.
Tähti valaisee eksoplaneetan ilmakehää.
Eksoplaneettoja on paljon. Jokaisella on oma koko, lämpötila ja asumismahdollisuus. Monista näistä planeetoista voi tulla ajan myötä asutuskelpoisia, ehkä miljardin vuoden kuluttua. Elämässä ei kuitenkaan yksinkertaisesti ole tarpeeksi aikaa kehittyä monimutkaisiksi muodoiksi. Sinulla on valinnanvaraa: jätä kaikki sellaisenaan tai kokeile onneasi ja yritä auttaa monimutkaista elämää esiintymään siellä.
Jotkut ihmiset ajattelevat, että kaikki bakteeriviljelmät ovat erittäin tärkeitä. Mutta maapallolla ei ole erityisiä laitteistoja kaikkien bakteerien suojaamiseksi. Samalla, jostain syystä, alamme huolehtia muiden maailmojen planeettojen turvallisuudesta. Joten sanomme, että mikä tahansa elämä on tärkeämpää kuin mahdollisuus tutkia sitä, eikö? Marsilla todennäköisesti elämä oli olemassa myös kerralla. Nyt sitä ei ole siellä, kenties vain muutama bakteerilaji. Ne ovat yhtä korvaamattomia kuin ne, jotka löytyvät meille kiinnostavista eksoplaneetoista. Mutta siitä huolimatta aiomme mennä Marsille, toisin sanoen me emme välitä sen planeetan ekosysteemistä ja turvallisuudesta, vaarantamalla nämä bakteerit. Eikö tässä ole sinulle ristiriitoja?
Olen erittäin optimistinen maanalaisen elämän löytämiseen, mutta mitä tehdä niille planeetoille, joilta emme löydä elämää? Genesis-projekti voi olla vaihtoehto elämän luomiselle, ei sen tuhoamiselle.
Onko siitä hyötyä ihmiskunnalle?
Kyllä ja ei. Kyllä, koska jälkeläisemme (tai minkä tahansa muun älykkään ja teknisesti edistyneen sivilisaation edustajat, jotka elävät maapallolla siihen mennessä) voivat vierailla Genesis-projektin planeetoilla 10-100 miljoonan vuoden kuluttua (jota pidetään vähimmäisaikana näille planeetoille kylvetty elämä voisi täysin sopeutua ja kehittyä). Ei, koska tässä tapauksessa puhumme niin kaukaisista aikanäkymistä, että olisi järkevää puhua "eduista" nyt.
Starshot-projekti on Breakthrough Foundationin aloite, jonka tarkoituksena on tuoda ihmiskunta ensimmäiseen tähtienväliseen lentoonsa.
Kuinka pian olemme valmiita tällaiseen projektiin?
Genesis-koettimien lähettäminen vaatii saman suunnatun energian laukaisujärjestelmän kuin suunniteltu Breakthrough Starshot -tehtävä. Viimeksi mainitun puitteissa on tarkoitus lähettää erittäin nopea, hyvin pieni ja erittäin kevyt, 1 gramman painoinen avaruuskoetin toiselle tähtijärjestelmälle käyttämällä voimakasta suuntaavaa laserijärjestelmää. Samanlaista lasertekniikkaa voidaan käyttää lähettämään jotain suurempaa, mutta seurauksena laukaistun kohteen nopeus on pienempi. Tietysti suhteellisen matala. Siksi loppujen lopuksi kaikki riippuu siitä, mikä on optimaalisin.
Äskettäin magneettipurjeella kirjoittamassani artikkelissa kuvattiin koekäynti, joka voisi todistaa, että tällainen matka on mahdollinen. Lyhyesti sanottuna siinä puhutaan mahdollisuudesta laukaista auton kokoinen ja yhden tonnin painoinen esine avaruuteen sekä kiihdyttää tämä esine noin 1000 km / s nopeuteen. Tähtienväliselle lennolle suhteessa valon nopeuteen tämä on tietysti hyvin pieni, mutta maallisten standardien mukaan se on erittäin nopea. Tosiasia on, että tällaisilla kaukolennoilla uhraamalla nopeutta ja vähentämällä sitä noin 100 kertaa voit käyttää 10000 kertaa suurempaa massaa. Tonnia painavan Project Genesis -koettimen käynnistäminen on edelleen mahdollista käyttämällä Breakthrough Starshot -hankkeessa ehdotettuja tekniikoita.
Lisäksi tämän lähestymistavan ansiosta ratkaisemme välittömästi ongelman, joka liittyy uuden laukaisualustan rakentamiseen. Tässä tapauksessa pystymme mukauttamaan ja käyttämään samoja laitteita kuin Breakthrough Starshot -projektissa. Kun se on rakennettu, jäljellä on vain suorittaa magneettipurjen koekäynnistys, ja jos kaikki onnistuu, siirry projektin uuteen vaiheeseen. Realistisesti kaikki tämä voidaan toteuttaa seuraavien 50–100 vuoden aikana.
Onko tällä projektilla vastustajia?
On kolme pääkohtaa. Ensimmäinen on uskonnollinen. Genesis-projektin uskonnolliset vastustajat sanovat, että ihmisten ei pitäisi yrittää pelata Jumalaa. He eivät kuitenkaan ymmärrä tai eivät halua ymmärtää, että Genesis-projekti ei ole elämän luomishanke. Tämä on projekti, joka voi tarjota elämälle mahdollisuuden tulevaan kehitykseen. Ei maan päällä, vaan jossain avaruudessa.
Lukuisten tutkimusten mukaan Mars voi silti tukea elämää, mikä puolestaan vain lisää kiivasta keskustelua "planeettojen suojelusta".
Toinen puoli on planeetan suojelun ajatuksen kannattajat, joiden mielestä meidän ei pitäisi puuttua jo muodostuneiden planeettojen ekosysteemiin. Ajattele itse, jotkut Project Genisysä vastustavat ihmiset lainaavat "Tähtitaivaan" kuvitteellisesta maailmankaikkeudesta "Tähtilaivaston ensimmäisen direktiivin". Project Genesis tukee kuitenkin täysin ajatusta sellaisten planeettojen suojelemisesta, joilla on jo monimutkaisten elämänmuotojen koti, tai planeetoista, joilla monimutkainen elämä voi kehittyä itsenäisesti tulevaisuudessa. Project Genesis -tavoitteena on vain ne planeetat, joilla monimutkaiset elämänmuodot eivät voi ilmestyä ja kehittyä yksin.
Hankkeen vastustajien kolmas väite liittyy väitetysti riittämättömään sen potentiaalisen hyödyn määrään ihmiskunnalle. Yksinkertaisesti sanottuna he uskovat, että Genesis-projekti ei ole ihmiskunnan etujen mukaista. Jos asetamme kysymyksen tällaiseen reunaan, tietyille lajeille (esimerkiksi ihmiskunnalle) asetettavat prioriteettiarvot asetetaan pääsääntöisesti kaiken muun yläpuolelle. Toisin sanoen kaikki on hyvää, mikä on hyvä omalle lajillesi. Tässä tapauksessa projektin Genesis kaltaisen projektin valtavat taloudelliset kustannukset eivät todellakaan edistä omaa lajiamme, ja siksi tästä asemasta sitä voidaan pitää merkityksettömänä.
Nikolay Khizhnyak