Hyvä uutinen niille, jotka etsivät elämää muilta planeetoilta
Ensimmäinen eksoplaneetta löydettiin vuonna 1988. Siitä lähtien aurinkokuntamme ulkopuolelta on löydetty yli 3000 planeettaa, ja voidaan olettaa, että noin 20% Auringon kaltaisista tähdistä on maankaltaisia planeettoja asuttavissa alueilla. Emme vielä tiedä, onko elämää jollakin näistä planeetoista - emmekä tiedä ollenkaan, miten elämä syntyy. Mutta vaikka elämä olisi syntynyt jostain, voiko se selviytyä?
Maapallolla on historiansa aikana ollut ainakin viisi elämän massan sukupuuttoon jaksoa. On pitkään uskottu, että dinosaurukset kuolivat sukupuuttoon asteroidien vaikutuksesta. Ihmiskuntana olemme perustellusti huolissamme tapahtumista, jotka voivat johtaa omaan tuhoomme - toisin sanoen ilmastonmuutos, ydinsota tai taudit voivat pyyhkiä meidät maan pinnalta. Siksi herää luonnollisesti kysymys - mitä on tehtävä kaiken elämän tuhoamiseksi millä tahansa planeetalla?
Tätä varten meidän on asetettava jonkinlainen vertailuarvo ja aloimme tutkia kaikkein kestävimpinä pidettyjä lajeja - tardigrade, joita ulkonäöltään kutsutaan myös "vesikarhuiksi". Viimeaikaisen tutkimuksen perusteella voimme sanoa, että näitä mikroskooppisia kahdeksanjalkaisia olentoja tai vastaavia on erittäin vaikea tuhota millä tahansa planeetalla, joka on samanlainen kuin meidän. Ainoa astrofyysinen katastrofi, joka voi tuhota ne, on niin epätodennäköistä, että sen mahdollisuudet voidaan yksinkertaisesti jättää huomiotta. Tämä ylimääräinen kyky selviytyä lisää painoarvoa ajatukselle, että elämä on joustavaa ja että se löytyy muilta, vähemmän vieraanvaraisilta planeetoilta kuin omamme.
Viimeiset selviytyneet
Tardigradit tunnetaan kyvystään selviytyä uskomattomista olosuhteista. Jos lämpötila laskee miinus 272 celsiusasteeseen lyhyeksi ajaksi tai nousee 150 celsiusasteeseen, heille ei tapahdu mitään. Jos ilmakehän paine nousee yli tuhat kertaa kuin maan pinnalla tai alenee tyhjössä avaruudessa, ne selviävät. Tardigradit pystyvät toimeen ilman ruokaa ja vettä lähes 30 vuoden ajan. Ne kestävät tuhansien harmaiden säteilyä (tavalliset annokset), sitten kymmenen harmaan annos on tappava useimmille ihmisille.
Tardigradit elävät kaikkialla planeetallamme, mutta ne voivat esiintyä myös syvällä veden alla, tulivuoren kraattereissa Mariinsky-kaivannon pohjalla, ilman että ne häiritsisivät esimerkiksi pinnalla elävien nisäkkäiden elämää ja kuolemaa. Kun otsonikerros tai ylempi ilmakehä häviävät, ihmiset altistuvat tappavalle säteilylle, kun taas vesipatsas on suojaava.
Mainosvideo:
Halusimme ymmärtää, mitkä katastrofit ovat viime kädessä kykeneviä tuhoamaan nämä sitkeät viivästykset. Mitä heidän täytyy tapahtua, jotta heidän lakkaisi olemasta planeetallamme? Tässä on yksinkertaisin vastaus: planeettamme kaikkien valtamerien on kiehuttava. Maan päällä tämä vaatii uskomattoman määrän energiaa - 5,6 × 1026 joulea (nykyisellä tuotannon yleisellä tasolla tämä vie noin miljoona vuotta). Siksi meidän on harkittava astrofyysisiä tapahtumia, jotka voisivat tuottaa tällaisen määrän energiaa.
Tähän on kolme päähakijaa - asteroidit, supernova ja gammasäte. Maapallo on altistunut asteroidille koko historiansa ajan. Aurinkokunnassamme on kuitenkin vain 17 ehdokasta tähän rooliin (mukaan lukien sellaiset kääpiö planeetat kuin Pluto ja Eris), koska niiden on oltava riittävän suuria tarvittavan energiamäärän tuottamiseksi. Niiden kiertoradat eivät kuitenkaan leikkaa maapallon kiertorataa.
Jos analysoimme maapallon asteroidien törmäyksen seurauksia, voimme ekstrapoloida tason, jolla tällaisia tuomiopäivän tyyppisiä tapahtumia voi esiintyä. On käynyt ilmi, että jotain tällaista tapahtui noin kerran 1017 vuodessa - ja tämä on enemmän kuin maailmankaikkeuden elinaika. Siksi tällaisen tapahtuman todennäköisyys on hyvin pieni.
Kun supernoovat syntyvät (tähtien räjähdys), vapautuu valtava määrä energiaa - 1044 joulea - enemmän kuin tarpeeksi, jotta valtamerissämme oleva vesi saadaan kiehumispisteeseen. Onneksi tuotetun energian taso laskee nopeasti, kun esine siirtyy pois supernovasta. Toisin sanoen maapallon tapauksessa sterilointi vaatii supernovan ilmestymisen noin 0,013 valovuoden etäisyydelle. Auringon lisäksi lähin tähti, Proxima Centauri, on 4,25 valovuoden päässä (eikä sovellu supernovan muodostumiseen).
Maan kaltaisilla planeetoilla galaksissamme tähtien välinen etäisyys riippuu niiden etäisyydestä galaktisesta keskuksesta. Sen keskellä olevassa pullistumassa on enemmän esineitä kuin meitä lähempänä olevassa osassa. Mutta jopa lähemmällä etäisyydellä, kun otetaan huomioon supernovien taajuus, sterilointia ei todennäköisesti tapahdu useammin kuin kerran 1015 vuodessa, ja tämä on jälleen paljon vanhempi kuin maailmankaikkeuden ikä.
Lopuksi on olemassa gammasäteitä, salaperäisiä räjähdyksiä, jotka tuottavat valtavia määriä energiaa, jotka keskittyvät hyvin ohuiksi säteilykeinoiksi. Analysoimalla näitä räjähdyksiä samalla tavalla kuin teimme supernoovien tapauksessa, havaitsimme, että ne voivat tuhota elämän planeetoilla kuten Maan vain, jos niiden lähde on enintään 42 valovuoden päässä, ja planeetta itse on säteen polulla. Jälleen kerran käy ilmi, että tällaisten tapahtumien taajuus on melko alhainen, ja siksi hyvin pieni määrä planeettoja voidaan steriloida gammasäteilyn puhkeamisen seurauksena.
Apokalypsiä ei tule olemaan
Kun otetaan huomioon tällaisten apokalyptisten tapahtumien merkityksetön todennäköisyys, olemme tulleet siihen tulokseen, että tardigradeja esiintyy auringon räjähdykseen saakka, ja tämä tapahtuu noin miljardin vuoden kuluttua. On vielä yksi, viimeinen ja erittäin epätodennäköinen mahdollisuus - joku tähti voi lyödä jonkin planeetan pois kiertoradalta. Mutta tässä tapauksessa tulivuoren kraatterit, joissa jotkut tardigradit elävät, voivat tuottaa lämpöä, kunnes toinen tähti vangitsee sen.
On monia tapahtumia, sekä ulkoisia että paikallisia, jotka voivat johtaa ihmiskunnan sukupuuttoon. Elämä yleensä on kuitenkin uskomattoman sitkeä. Aloittaessamme elämän etsimisen maapallon ulkopuolella, meillä on oikeus tehdä seuraava oletus: jos elämä on peräisin planeetalta, joitain sen alkuaineista voi silti olla olemassa siellä.
Rafael Alves Batista, David Sloan