Astronomer foreslår manglende at finde udlændinge midler Vi er sikre i rummet

For fire milliarder år siden cirkulerede otte planeter solen. Der var potentiale for livet på den anden, tredje og fjerde fjerneste fra stjernen, men ingen eksisterede endnu. På Venus udryddet en overaktiv drivhuseffekt det potentiale. På Mars lod lav tyngdekraft solvinde tørre atmosfæren ud og fryser potentialet ud. På jorden blomstrede livet i oceanerne, spredte og udviklede sig til det punkt, hvor de i besiddelse af det kunne overveje deres egen oprindelse.

Men hvorfor Jorden? En lille kendt, men overraskende kraftig teori antyder, at vi er alene eller næsten alene i universet - ikke fordi livet er sjældent, men fordi sam evolution med planetariske kræfter er så anstrengende, at det fleste liv ikke overlever. Proponenter af denne teori, kaldet Gaian Bottleneck, tegner ud fra den ældre Gaian World-hypotese, hvilket antyder, at tilstedeværelsen af ​​liv ændrer miljøet og hjælper med at opretholde de betingelser, der er nødvendige for at livet kan fortsætte med at eksistere.

Gaian Bottleneck, er ganske kontroversielt i samfund af forskere, der studerer livets oprindelse. Forskere er splittet om, hvorvidt Venus og Mars nogensinde var vært for livet - der er heller ikke endelige bevis - og der er stadig ingen konsensus om arten af ​​tidlige Jordprocesser. Med ingen klar konsensus om livets oprindelse på selve jorden og ingen data om liv andre steder teorier som Gaian Bottleneck skabt af Aditya Chopra, kan en astrobiologi postdoc ved University of Washington og Charles Lineweaver ikke være nøjagtigt bevist eller modbevise. I stedet bliver de en del af et komplekst webside om ideer om vores forhold til resten af ​​universet, der informerer om, hvordan vi forsøger at besvare et af menneskehedens mest eksistentielle spørgsmål: er vi alene?

"Hvad vi forudsiger er, at vi vil opdage, at de fleste planeter ikke er beboede", fortæller Chopra Inverse, "Og vi bør ikke blive skuffede."

Den kendsgerning, at livet har vist sig svært at finde ud over Jorden, har længe forvirrede forskere, hvoraf de fleste ikke er behagelige at hoppe til den konklusion, at vi er alene. Den mest berømte måde at skære gennem det modsatte knudepunkt, der kaldes, kaldes en afhandling kaldet det store filter, der udgør udryddelsesniveau begivenhed, dræb af alle levende væsener forekommer relativt ofte på mange planeter.

Fordi udryddelsesbegivenheder kan tage mange forskellige former, er der et stort udvalg af Great Filter-hypoteser og ni forskellige punkter, hvor livet kunne mislykkes. James Kasting, en geofysiker ved Penn State University, sætter det i strenge termer. "Jeg er bekymret for, at filteret er i vores fremtid, og ikke i vores fortid," siger han.

Men med så få data om livet er det svært at vide præcis, hvad trykpunktet vil være. "Det store filter kunne være denne Gaian flaskehals, men det kunne være selve livets oprindelse," fortæller Kasting. "Det kunne være oprindelsen af ​​eukaryoter, kønets oprindelse, det intelligente livs oprindelse - det kunne være, at teknologiske civilisationer som vores ødelægger sig selv. Jeg tror, ​​at klimaændringer kan være et godt filter for os."

Chopra og Lineweaver ser imidlertid på manglen på liv i universet og kommer til den modsatte konklusion: Hvis livet er fælles, og vi ikke har fundet det i universet, er det muligt, at vi eksisterer på den anden side af filteret. Hvis der er et punkt i livets udvikling, der er så svært, får det fleste liv til at uddøde, er det muligt, at jordforbindelser har været der og gjort det.

For at skabe Gaian Bottleneck-hypotesen henvendte de sig til en teori om interaktionen mellem liv og planeten kaldet Gaia-hypotesen. I en Gaian-verden er livets eksistens det, der gør en planet beboelig. Det er en kontroversiel ide, og da den først blev foreslået i 1970'erne, blev det næsten teologisk aspekt - at livet arbejder sammen med ikke-levende processer for at skabe et selvregulerende system. Teorien er i et vist omfang accepteret i dag - ideen om, at livets påvirkning af miljøet generelt er aftalt, men det videnskabelige samfund afviser stort set de antropomorfe og teologiske aspekter.

Den kontroversielle del af Chopras og Lineweaver's Gaian Bottleneck er dens centrale forudsætning for, at det tidlige mikrobielle liv er, hvad der holdt Jordens udseende som Venus eller Mars. Det er næsten umuligt at bevise, især fordi præcis, hvilken virkning livet har på det moderne miljø, er svært at forklare.

I løbet af de sidste mange millioner år har Jordens miljø været det bedste sted at være, hvis du er en aerob kompleks organisme, som vi er, siger James Kirchner, geokemist ved Det Schweiziske Forbunds Forskningsinstitut. "Vi må selvfølgelig erkende, at der er et element af overlevelsesfejl der." Kirchner påpeger, at de fleste af de organismer, der har levet på Jorden, er uddøde og levet i klipper og biomer, der er helt forskellige fra hvad der eksisterer på jorden i dag - "så at vende sig og sige klimaet er ideelt, er som: selvfølgelig - for os," siger han.

Men Chopra påpeger, at Jorden har været beboelig for andre organismer i hele sin historie, hvilket ikke er tilfældet for vores søsterplaneter, Venus og Mars. Der er teorier om, at både Venus og Mars havde en form for mikrobielt liv, siger Chopra. Vi ved, at Mars havde store oceaner på et tidspunkt, og det er sandsynligt, at Venus også havde oceaner tidligt i sit planetariske liv. Med miljøer som de tidlige Jorden ville det være fornuftigt for begge at have haft mikrobielt liv, siger Chopra. Og livets fiasko og de ubeboelige forhold på begge planeter antyder at Chopra, at opretholdelse af det liv for milliarder af år er usædvanligt. Men det er uklart, hvad der ville gøre livet på jorden specielt. "Det afhænger af, hvilken udvælgelsesproces liv på jorden opleves," siger Chopra. "Det er plausibelt, at nogle af dem er sjældne."

Når vi leder efter intelligent liv, påpeger Chopra, at vi bruger en antagelse om, at livet uddøber efter en længere periode. "Sen udryddelse af livet er noget, som vi ikke har noget bevis for," siger han. "Vi må som rationelle forskere vende sig mod ideen om tidlig udryddelse af livet, som vi har nogle beviser for."

Men der er ikke mange beviser til at støtte hverken hypotesen. Vi er ikke kommet til det punkt, hvor vi kan finde fossile beviser for mikrobielt liv på Venus eller Mars endnu, så Chopras hypotese er baseret på forskning om livets oprindelse på jorden og dets hypotetiske tab på Venus og Mars. En af de store opdelinger mellem Chopra og skeptikere er, at hydrogenudslippet er i fare, hvilket kan medføre, at planeter tørrer ud. Chopra er ikke enig, og mener, at der er nok beviser i gamle fossiler for at tyde på, at Jorden var dækket af mikrobiske måtter, der ændrede væksten af ​​brintab, idet jorden blev beboelig.

Chopra forudsiger, at livet ville have set meget anderledes ud i Venus og Mars. I stedet for kolonier og stærke mikrobielle samfund mener han, at Venus og Mars havde lommer med mikrober. På Venus eller Mars "finder vi personer, der ikke kunne styre klimagassen og albedo på planeten", siger han. I denne teori var mikroberne ikke kooperative nok til at påvirke atmosfæren eller reflektiviteten af ​​overfladerne af Venus eller Mars.

Uden kooperative mikrober, der påvirker den tidlige atmosfære, ville det meste liv udløb meget tidligt i planetarisk historie, siger Chopra. At gøre det intelligente liv endnu mere sjældent i universet, og Chopra påpeger det af hele livet på Jorden, kun mennesker synes at være intelligente liv. "Bare fordi det skete engang på Jorden, betyder det ikke, at vi skulle forvente det andetsteds." Chopra siger dog, at hvis vi finder en planet, der har flydende vand efter milliarder af år, kan det være en indikation på, at en sådan planet har intelligent livet - men han synes at finde en sådan planet er ekstremt usandsynlig.

"Universet er ikke forpligtet til at forhindre skuffelse over, at vi er alene," siger Chopra. "Selvom vi ikke er alene i hele universet, bare på grund af sjældenheden af ​​planeter beboet i milliarder år: Det er rimeligt at antage, at vi er alene i vores lokale univers."

Andre forskere har skubbet tilbage mod denne teori og afvist antagelser om vandtab og forvitring i den tidlige verden til livets eksistens andetsteds. Lee Kump, en biokemisk geolog fra Penn State University, siger at der er modeller, der viser, at Jorden stadig ville være våd uden mikrobielt liv. Og Kasting fra Penn påpeger også, "vi ved ikke, hvordan udbredt liv var i den tidlige Jorden." Han er skeptisk over for, at mikrober kunne have haft en verdenskrævende virkning, fordi den tidlige Jord ikke havde meget udsat land. Der er også problemet, at klipper fra 3,5 milliarder år siden er yderst sjældne. Dette gør det svært at argumentere for, om livet var udbredt eller kun til stede i lommer omkring hydrotermiske ventilationskanaler og lavt vand på den tidlige Jorden.

Men uden stærke observatoriske beviser på nogen måde tager Kump en midterste grund på livets indflydelse. "Det er meget sandsynligt, at klimahistorien for planeten var stærkt påvirket, hvis ikke bestemt af disse interaktioner med livet," siger han. "Men det er ikke helt det samme som at sige, at den eneste grund til at det er beboeligt er på grund af livet." Det er svært at skubbe denne hypotese ud over livets oprindelse på jorden i universet. "Når du åbner mulighed for at der er solsystemer derude, der måske har været mindre udfordrende for fysiske processer," siger Kump. "Jeg finder det svært at sige, at livet var absolut nødvendigt. Du skal lave en forfærdelig masse af rystende antagelser for at få noget svar overhovedet."

At finde et svar har været Kasting's livs arbejde. "Jeg tror, ​​at livet opstår ofte, hvis ikke hele tiden," siger han. Hvis forskere kan få et godt kig på 10-20 jordlignende planeter i beboelige zoner, mener han, at de vil finde livet. Han leder efter gasser som nitrogenoxid eller methan i en atmosfære med ilt, da disse gasser er svære at lave uden liv.

For at finde disse gasser vil forskerne have brug for et meget kraftigt direkte billedteleskop. Reducerede gasser vil sandsynligvis være til stede i atmosfæren i meget lave koncentrationer - nogle få hundrede dele pr. Million. "Jeg vil gerne have chancen for at teste denne hypotese," siger Kasting, og påpeger, at han ikke har meget tid tilbage i sit liv for at gøre det.

Om Chopra er korrekt, eller ej, er det vigtigt at have diskussionen om forbindelsen mellem livets oprindelse og det ydre liv, siger Kasting. "Vi har brug for argumenter som denne, fordi vi har brug for impulsen til at bygge store teleskoper og gøre fremtidige planetariske missioner."

Uden eksperimentelle beviser for Gaian Bottleneck forbliver Chopra og Lineweaver's teori uoverbevisende for det videnskabelige samfund. Chopra håber, at arbejde fra forskere som Kasting vil give svar i de næste 30 år. Hvad enten vi er alene i universet, siger Chopra svaret, uanset om det er ja eller nej, er "dybt uanset hvad svaret kan være."