Nauka i życie pozaziemskie

Jim Al-Khalili jest profesorem fizyki teoretycznej na uniwersytecie Surrey w Guildford w Wielkiej Brytanii. Urodził się w Iraku, ale na stałe mieszka w Southsea w Anglii. Jest wykładowcą fizyki a także autorem wielu książek popularyzujących astronomię i fizykę i przekładających hermetyczny język nauki na język zrozumiały dla przeciętnego zjadacza chleba. Al-Khalili występuje także w programach dokumentalnych BBC. Jego ostatnia książka to: “Aliens: The World Leading Scientists on the Search for Extraterestial Life” (“Obcy: światowej klasy naukowcy w poszukiwaniu życia pozaziemskiego”). Jest to zapis rozmów jakie Al-Khalili przeprowadził z uznanymi autorytetami naukowymi na temat możliwości istnienia życia poza naszą planetą. Książka jest pełnym kompendium obecnego stanu naszej wiedzy na temat możliwości istnienia takiego życia w oparciu o astronomię, kosmologię, astrobiologię, medycynę, psychologię, filozofię i genetykę. Autor próbuje także odpowiedzieć na pytanie: czy życie na Ziemi w obecnie znanej nam postaci jest kaprysem natury i czy jest także możliwe w podobnej formie na innej planecie.

Śladem życia w kosmosie mogą być sygnały jakie odbierane są na Ziemi w formie superszybkich błysków radiowych. Ostatni jaki odebrano miał energię 500 milionów Słońc! Aż jedenaście teleskopów obserwowało miejsce z którego dotarł sygnał i nie udało się zaobserwować żadnych zmian światła. Ten fenomen kosmiczny jest wciąż jedną z największych tajemnic z jakimi stara się uporać astronomia. Superszybkie błyski radiowe pochodzą prawdopodobnie spoza naszej galaktyki. Do dziś zarejestrowano ich 22. Jedna z teorii tłumaczy, że mogą one być wynikiem zderzenia ze sobą dwóch czarnych dziur. Tego typu sygnał niekoniecznie musi oznaczać istnienie życia pozaziemskiego, bo mógł powstać w wyniku działania innych sił kosmicznych. Profesor Avi Loeb z Harvardu uważa, że tego typu mocny sygnał może być związany z jakimś systemem napędowym. Jest to w środowisku naukowym opinia kontrowersyjna i wprowadziła tam wiele zamieszania. Loeb pracuje nad projektem (zwanym Breaktrough Starshot), który pozwoli na wysłanie mikro statku kosmicznego w stronę gwiazdy Proxima Centauri A, B i Alpha Proxima. Napędem dla takiego pojazdu byłby laser pozwalający osiągnąć mu prędkość zbliżoną do prędkości światła. Taka wyprawa pozwoliłaby spenetrować nabliższy naszemu układ słoneczny i zbadać możliwość istnienia w nim życia. Loeb jest przekonany, że nie jesteśmy sami w kosmosie. Proxima B została uznana za exoplanetę i jest odległa od Ziemi o 4.2 lata świetlne – co dla astronomów oznacza, że jest to jak sąsiad po drugiej stronie ulicy. Następne siedem exoplanet krąży wokół odległej o 40 lat świetlnych karłowatej gwiazdy Trappist-1.

Nauka zdołała ustalić jakie są warunki istnienia takiego życia na innej planecie. Przede wszystkim musi mieć ona jakieś źrodło energii w postaci słońca albo jest ona generowana z jej wnętrza. Konieczna jest także woda, w której mogłyby się rozwijać organiczne molekuły tworzące życie. Tak przynajmniej jest na Ziemi i problem w tym, że nie mamy na istnienie życia na innych planetach żadnego przykładu aby móc znależć jakieś porownanie. Życie na Ziemi pojawiło się krótko po tym jak ostygła ona po bólach tworzenia co wskazuje, że być może wcale nie jest trudno o prymitywne życie biologiczne na innych planetach, które w podobny sposób jak Ziemia stworzą odpowiednie warunki do jego rozwoju. Może ono istnieć pod lodem księżyca Jowisza Europa lub na którejś z wielu odkrytych ostatnio exoplanet. Księżyc Saturna – Enceladus – przykrywa zamarznięty ocean, ogrzewany od wewnątrz ciepłymi gejzerami. Z pewnością są to ekstremalne warunki do istnienia życia, ale na naszej planecie można spotkać wiele form życia, które do takich ekstremalnych warunków potrafią się przystosować. Przykładem mogą być wieloszczety, które żyją na dnie oceanu w sąsiedztwie podwodnych wulkanów, rozgrzewających swoje sąsiedztwo do temperatury, której nie jest w stanie wytrzymać żadne inne stworzenie. Tymczasem wieloszczety tworzą tam bujne kolonie. Astronomowie uważają, że wnętrze Enceladusa podgrzewa jakieś promieniowanie radioaktywne i model teoretyczny wskazuje, że panuje tam temperatura ok 90 C, co pozwala przypuszczać, że być może rozwija się tam życie. Podobnie rzecz się ma na księżycu Jowisza – Europie i innym księżycu Saturna – Tytanie. Prof. Al-Khalili jest przekonany, że życie pozaziemskie istnieje ale uważa, że kiedy w końcu zostanie odkryte będzie ono w formie niezbyt pobudzających wyobraźnię mikrobów. Prawdziwym wyzwaniem jest powstanie skomplikowanych form życia jakie rozwinęły się na Ziemi. Michio Kaku z kolei uważa, że wszechświat jest na tyle wiekowy, że posiada on starszą generację systemów gwiezdnych, gdzie życie mogło wyewoluować milardy lat przed życiem ziemskim.

W 2018 r. w przestrzeń kosmiczną wysłany zostanie teleskop James Webb, dzięki któremu będzie można stwierdzić czy obserwowana planeta posiada wodę i temperaturę odpowiednią do podtrzymania życia. Nie ma jednak pewności czy człowiek będzie – w obecnej biologicznej formie – w stanie dotrzeć do takiej planety. Kosmolog Martin Rees z Cambridge uważa, że w przyszłości nieuniknione jest połączenie biologii i technologi w postaci cyborga, który będzie mógł dokonywać eksploracji wszechświata. Już teraz tworzy się sztuczną inteligencję i zaawansowaną robotykę. Maszyny każdego roku stają się coraz mądrzejsze. Jeśli człowiek będzie w stanie nadal utrzymywać kontrolę nad sztuczną inteligencją, będzie też w stanie wysyłać roboty do badania innych planet. Jako ludzie jesteśmy stworzeniami niezwykle delikatnymi, bardzo wrażliwymi na promieniowanie radioaktywne, dlatego przyszłe ludzkie generacje będą wysyłać roboty w celach badawczych. Być może inne cywilizacji, które dotarły do naszej planety również badają ją za pomocą robotów. Można także stworzyć hybrydę łączącą robota z człowiekiem, ale jest to zadanie niebezpieczne. Nikt nie jest w stanie ocenić jak bardzo. Większość naukowców uważa, że do stworzenia sztucznej inteligencji, zdolnej do wykreowania własnej świadomości mamy jeszcze kilkadziesiąt lat i z tym problemem uporają się następne pokolenia dlatego na razie nie trzeba sobie tym zawracać głowy. Jednak już teraz widać rysujące się problemy. Np. buduje się drony, które same będą podejmować decyzję przeprowadzenia ataku i pozbawienia życia innego człowieka. Samoprowadzące się samochody będą podejmować decyzje, czy chronić za wszelką cenę życie swojego pasażera czy też mijanych przechodniów. To tworzy niebezpieczne precedensy.

Nauka stara się zrozumieć budowę wszechświata. Tworzy to wiele problemów. Jest np. możliwe że to, co postrzegamy jako fizyczny wszechświat może istnieć w ściśle określonym wymiarze, który zamknięty jest w innym wymiarze. To tak jak otworzyć stronicę ksiażki i zamknąć się w słowach tylko na jej jednej stronie bez dostępu do pozostałych. Równoległe wszechświaty to niedostępne dla nas strony tej książki. Nauka jest na razie bezradna w próbie kontaktu z innym wymiarem. Być może jednak wraz z upływem czasu uda nam się lepiej zrozumiec naturę szczelin czasoprzestrzennych. Być może dorobimy się też teorii, która wyjaśni naturę ciemnej energii i odpowie jak doszło do Big Bangu. Mamy do dyspozycji wiele teorii matematycznych, ale nie wiemy która z nich jest właściwa. Sara Seager – astrobiolog z MIT – która zajmuje się badaniem exoplanet a zwłaszcza możliwością istnienia na nich życia, opracowała niedawno poprawioną wersję Równania Drake’a, które określa prawdopodobieństwo istnienia takiego życia.

Z pewnością pomoże w tym najnowszy teleskop – James Webb – który zastąpi poczciwego Hubble’a. Będzie on nie tylko w stanie dostrzec planety krążące wokół odległych gwiazd, ale także stwierdzić czy mają one atmosferę. James Webb zostanie umieszczony w tzw. punkcie Lagrange’a, półtora miliona km. od Ziemi! Hubble został wyniesiony w przestrzeń kosmiczną przez wahadłowiec i orbituje dookoła naszej planety. Webb zostanie przetransportowany w wyznaczone dla niego miejsce w październiku 2018 r. przez rakietę Ariane 5. Teleskop zapewni unikalną możliwość zbadania składu chemicznego atmosfery obserwowanej planety i natury światła gwiazdy, które będzie penetrować atmosferę krążących wokół niej planet. To podpowie, czy na takiej planecie jest możliwy proces fotosyntezy, czy rozwijające się tam życie produkuje tlen. Dlatego niekoniecznie dojdzie do bezpośredniego odkrycia życia pozaziemskiego, ale zdobyte informacje znacznie zwiększą pewność, że planeta spełnia warunki do jego istnienia. Prawdopodobieństwo to z pewnością wzmocni obecność wody na plenecie a także niektóre izotopy węgla, które powstąją wyłącznie w obecności tlenu. James Webb będzie mógł obserwować planety odległe od Ziemi o 4 lata świetlne i bez wątpienia jest w stanie znaleźć planetę na której rozwija się życie. Zanim jednak do tego dojdzie być może takie życie zostanie wcześniej znalezione na Marsie czy na którymś z księżyców Jowisza lub Saturna. Jim Al-Kahili uważa, że życie na innej planecie zostanie wykryte najpóźniej w 2019 r. Takie odkrycie kompletnie zmieni sposób patrzenia na kosmos – nie tylko jako na miejsce, gdzie można się osiedlić ale także, że gdzieś we wszechświecie istnieje inteligentne życie. Do tej pory nie otrzymaliśmy wyraźnego sygnału istnienia takiego życia mimo, że sami nieustannie wysyłamy sygnały naszej obecności. Takie elektromagnetyczne sygnały jesteśmy w stanie tworzyć dopiero od stu lat i dotarły one najwyżej na odległość 100 lat świetlnych od naszej planety, co przy wielkości wszechświata jest jak wymachiwanie chorągiewką na środku ogromnego oceanu.