Sinds de eerste exoplaneet, 51 Pegasi b, werd ontdekt, is de jacht op leven buiten het zonnestelsel begonnen. Met de ontwikkeling van technologie en wetenschap veranderen ook zoekmethoden. Zodoende is astrobiologie tegenwoordig een vlaggenschip geworden in de zoektocht naar tekenen van leven in verre werelden. Tegenwoordig, wanneer bijna elke dag wetenschappelijke artikelen over bepaalde ontdekkingen verschijnen, is er niets verrassends aan de eenmaking van schijnbaar verschillende disciplines. Astrobiologie is dus een relatief jonge tak in de wetenschap, die astronomie, biologie, scheikunde, natuurkunde en nog veel meer combineert.
Adam Frank.
Adam Frank is hoogleraar astrofysica aan de Universiteit van Rochester, New York, wiens echte passie juist ligt in de zoektocht naar leven buiten de aarde. Daarnaast is hij auteur van verschillende populair-wetenschappelijke boeken, waaronder de bestseller Light of the Stars. Alien Worlds and the Fate of the Earth (Light of the Stars. Alien Worlds and the Fate of the Earth, vertaald door de auteur). Dr. Frank noemt zichzelf trots astrobioloog en is ervan overtuigd dat we binnenkort tekenen van leven zullen kunnen vinden door de atmosferen van exoplaneten te bestuderen. Naked Science was in staat om met de professor te praten over hoe de handtekeningen van het leven precies in de atmosfeer van een verre planeet te vinden zijn, hoe belangrijk een begrip van het leven op aarde is in deze onderzoeken, en nog veel meer.
Je bent natuurkundige en astronoom, maar je hebt in diverse interviews ook herhaaldelijk aangegeven dat je de laatste jaren steeds meer geïnteresseerd bent in astrobiologie. Waarom astrobiologie?
- Het is gewoon dat astrobiologie er het coolste aan is (lacht). Sterker nog, ik heb me altijd afgevraagd waarom mensen niet geïnteresseerd zijn in astrobiologie. Welke andere vraag kan belangrijker zijn of meer consequenties hebben dan de vraag naar het bestaan van leven in andere werelden? Ik maakte een keer gekscherend ruzie met een vriend die de fysica van gecondenseerde materie studeert en hem vertelde: "Serieus, wat is belangrijker - het aantal ballen dat je in een tas kunt stoppen, of het bestaan van leven in andere werelden?" Waarop hij antwoordde: "Wel, ja" - en was beledigd voor de lol.
Zwart gat in de melkweg, CID-947.
Ik bedoel, dit is een heel fundamentele vraag voor ons. Zelfs als dit een onredelijk leven is, alleen zijn aanwezigheid ergens anders, is het besef dat dit niet de enige planeet is waarop leven is (wat mogelijk is) een van de meest wetenschappelijke en filosofische vragen die ik me kan voorstellen en waarvoor u kunt het antwoord vinden. Het is net zo belangrijk als de vraag naar de oorsprong van het universum.
Als je nadenkt over zeer belangrijke wetenschappelijke kwesties, gaat het meestal over de oorsprong van het universum, dat zich in een zwart gat bevindt. Over de oorsprong van het heelal gesproken, ik denk niet dat deze vraag ooit een uitputtend antwoord zal krijgen vanwege de aard van de vraag zelf, aangezien deze rechtstreeks botst met de filosofie. Maar als er leven op andere planeten bestaat, kunnen we hierop antwoorden. De oorsprong en het bestaan van het leven, als we deze vraag uitbreiden naar beschavingen, zullen we hier duidelijke antwoorden op kunnen vinden die de diepste filosofische vragen zullen raken over wie en wat we zijn.
Promotie video:
Hoe helpt het begrijpen van het leven op aarde u bij uw onderzoek?
- In feite hebben we maar één voorbeeld van leven. Mensen zeggen vaak: “Astrobiologie? Hoe kan dit zelfs een echt onderwerp zijn als we maar één voorbeeld hebben? Maar, zoals ik altijd zeg, als je het op deze manier behandelt, mis je hoeveel van al het relevante en belangrijke we hebben geleerd. Astrobiologie is de studie van het leven in zijn planetaire of kosmische context. En daar hebben we de afgelopen jaren veel over geleerd. Een van de belangrijkste dingen hier is natuurlijk het tot in detail begrijpen van de geschiedenis van het leven op aarde. Zoals ik al zei, zijn er drie revoluties in de astrobiologie geweest: de ontdekking van andere planeten in een baan om andere sterren, vervolgens de verkenning van het zonnestelsel, waarbij we alle soorten objecten erin bezoeken en bestuderen, en de verkenning van 4,5 miljard jaar geschiedenis van de aarde.
Geen gras, geen aarde, geen water, alleen ijs en sneeuw van horizon tot horizon. Volgens een wijdverbreide hypothese is onze aarde verschillende keren in een sneeuwbalplaneet veranderd. Het was zo dat in de cryogene periode van het Neoproterozoïcum - tussen 720 en 660 miljoen jaar geleden, en 650-635 miljoen jaar geleden, gletsjers zich uitbreidden naar de evenaar en mogelijk het hele oppervlak bedekten … Of niet allemaal?
We hebben een heel goed beeld van de hele geschiedenis van het leven op aarde, hoewel er nog veel vragen zijn. Een van de dingen die duidelijk wordt als we naar de gegevens kijken, is hoeveel verschillende planeten de aarde heeft weten te zijn. Er was eens een waterwereld, bijna of geheel zonder continenten. Wij waren de "sneeuwbal" aarde. En zelfs een jungleplaneet. Bij elk van deze veranderingen speelde het leven een belangrijke rol en provoceerde het soms zelfs. Dus in zekere zin krijg je door de geschiedenis van de aarde te bestuderen verschillende planeten met leven erop - en dit alles kan worden verkend.
De oude aarde leek weinig op de bloeiende planeet die ons bekend was. Eens was het land verzameld in supercontinent, gewassen door de wereldwijde oceaan. En in sommige periodes is het misschien helemaal niet gebleven - hierover schrijven paleogeologen Benjamin Johnson en Boswell Wing in een nieuw artikel in het tijdschrift Nature Geoscience. Hun onderzoek bevestigde eerder bewijs dat water het gedurende eonen in de geschiedenis van de jonge aarde volledig bedekte.
Natuurlijk is het mechanisme van het leven, genetica in dit geval altijd hetzelfde. Maar als je je afvraagt hoe het leven kan interageren met de planeet en deze kan veranderen, dan zien we veel verschillende modi die nuttig zijn voor onderzoek. Hoe zeggen ze gewoonlijk? "Alles wat niet verboden is door de wetten van fysica en scheikunde, zal waarschijnlijk gebeuren." We moeten dus voorzichtig zijn als we het leven op andere planeten bestuderen, want de kansen zijn oneindig. Maar ik geloof dat je op deze manier leert over "circuits", een overzicht krijgt van hoe leven en planeten hand in hand kunnen gaan. Dit is buitengewoon belangrijk.
Wat zijn, aangezien dit een relatief nieuwe uitloper is, de meest onoverkomelijke moeilijkheden waarmee je te maken krijgt bij het zoeken naar leven in de ruimte?
- Een van de belangrijkste dingen die mensen niet beseffen, is hoe dicht we bij een echte wetenschappelijke zoektocht naar leven in het universum zijn. Verbazingwekkend, is het niet? Mensen hebben zich afgevraagd of er ergens anders in het universum leven heeft bestaan sinds de dagen van de oude Grieken, wier filosofen speculeerden over het bestaan van leven op andere planeten en elders. En door de geschiedenis heen - en dit is minstens 2500 jaar - duurde een eindeloos geschil. Iemand zei: "Nou ja!" En hij antwoordde: "Nee, nee." Het was een geschil zonder gegevens.
Maar we zijn al een aantal jaren op weg om directe gegevens te verkrijgen die relevant zijn voor deze vraag. En we krijgen ze dankzij exoplaneten. De ruimte is bezaaid met exoplaneten en we leren hoe we hun atmosfeer kunnen karakteriseren. We kunnen informatie krijgen over de chemische samenstelling van hun atmosferen. En dit is precies wat zal helpen begrijpen of er leven op hen is. Met andere woorden, we kunnen erachter komen of deze planeten een biosfeer hebben. In de komende 10, 20, 30, 40 jaar zullen we over relevante gegevens beschikken. Ja, we zullen discussiëren over hun betekenis, maar dit zullen niet langer gissingen zijn, maar directe informatie.
De ontdekking van exoplaneten heeft de zoektocht naar leven buiten ons zonnestelsel versneld. Door de enorme afstanden tot deze hemellichamen zijn ze bijna onmogelijk te bereiken met ruimtevaartuigen. Daarom gebruiken wetenschappers telescopen om te begrijpen welke omstandigheden er op verschillende exoplaneten heersen. Door deze waarnemingen te analyseren, kunnen geavanceerde klimaat- en evolutionaire modellen worden ontwikkeld waarmee wetenschappers kunnen herkennen op welke van deze verre planeten leven mogelijk is.
Dit zal verband houden met de zogenaamde atmosferische karakteristiek en het begrijpen hoe de signalen van de biosfeer kunnen worden gelezen door middel van licht dat door de atmosfeer van een exoplaneet in een baan om een andere ster gaat. Nu is iedereen hierop gefocust, iedereen streeft hiernaar. Hieraan zijn ook een miljoen subtaken verbonden. Ik werk bijvoorbeeld aan de studie van exoplanetaire atmosferen tijdens de evolutiefase. En dit is buitengewoon moeilijk, aangezien een soortgelijk idee afkomstig is van James Lovelock en zijn Gaia-hypothese. In 1965 concludeerde hij dat zuurstof aanwezig is in de atmosfeer van de aarde als gevolg van leven, en dat de atmosfeer van de aarde niet in evenwicht is, aangezien het leven op de planeet constant zuurstof verbruikt en het weer naar buiten gooit. Het blijkt dat als het leven verdwijnt, er ook zuurstof mee verdwijnt. Lovelock was de eerste die dit begreep.
In wezen is de atmosfeer een sensor voor de aanwezigheid van leven. Lange tijd werd aangenomen dat als zuurstof en methaan in de atmosfeer worden aangetroffen, er leven op de planeet is. Maar we realiseerden ons dat alles veel gecompliceerder is. Over moeilijkheden gesproken, nu staan we voor een moeilijke taak: bepalen welke chemische verbindingen biosignaturen zijn.
De exoplaneet Kelt-9b werd ontdekt in 2017 en werd de heetste bekende planeet in onze Melkweg. Gelegen op 670 lichtjaar afstand, is het 2,8 keer zwaarder dan Jupiter en draait zo dicht bij zijn ster dat Kelt-9b ongeveer 1,5 aardse dagen nodig heeft om een jaar te roteren. De temperatuur kan 4300 ° C bereiken.
Wat zijn de meest intrigerende ontdekkingen van de afgelopen jaren die hebben bijgedragen aan de ontwikkeling van astrobiologie als een aparte tak van de wetenschap?
- De meest schokkende en verrassende ontdekking waren de exoplaneten zelf, aangezien het het antwoord was op een vraag die 2,5 duizend jaar oud is. Maar het is niet alleen dat. Het punt is niet alleen de ontdekking van exoplaneten. We kwamen net op het punt waarop we ons begonnen af te vragen hoeveel exoplaneten er zijn. Hoeveel sterren moet je tellen om er een met een exoplaneet tegen te komen? Hoeveel sterren moeten er worden geteld om er een te vinden met een exoplaneet op de juiste plaats, zodat er leven op kan verschijnen of vloeibaar water op het oppervlak? En we hebben ook deze vragen beantwoord.
U moet bekend zijn met de Drake-vergelijking. De tweede en derde variabelen in deze vergelijking zijn het aantal sterren met planeten en het aantal planeten in de bewoonbare zone. En vandaag weten we de antwoorden. Elke ster aan de hemel - iedereen! - er zijn planeten, wat op zichzelf een ongelooflijke ontdekking is. Een op de vijf sterren heeft ten minste één planeet op een geschikte plaats om leven te laten verschijnen. Dergelijke ontdekkingen veranderen alles - ze herontwerpen onze benadering om leven te vinden volledig.
Drake-vergelijking / ru.wikipedia.org
Daarnaast is ons begrip van het klimaat belangrijk. Het is grappig als iemand in de VS het woord "klimaat" zegt, mensen denken dat het over politiek gaat. Nee, we hebben het over hoe de planeten functioneren. Door Venus, Mars, Aarde, Titan (de gigantische maan van Saturnus) te bestuderen, bestuderen we hoe het klimaat werkt. Klimaat en leven gaan hand in hand. Dit is een van de fundamentele zaken. Toen we de geschiedenis van de aarde bestudeerden, begrepen we zelfs hoe de planeten waarop geen leven is, werken. Ik hou van het gezegde dat het klimaat is hoe planeten zonlicht opnemen en er iets interessants mee proberen te doen. Dus nu begrijpen we al goed hoe het klimaat werkt op levenloze planeten. En dankzij de aarde weten we hoe het klimaat functioneert op een planeet met leven - dit is ook een belangrijke overgang. Dat wil zeggen, nu realiseren we ons hoe we moeten denken op het niveau van de planeet,- dit wordt ook een groot deel van het begrijpen van systemen.
Titan (satelliet van Saturnus).
Er zijn nog veel meer punten. Al het werk dat we hebben gedaan, het bestuderen van het leven in extreme omstandigheden en het duiken in subglaciale meren van Antarctica (over echt coole mensen in de wetenschap), dankzij dit alles weten we nu dat er versies van het leven op aarde zijn die bestand zijn tegen ongelooflijke soorten omstandigheden.
Nog niet zo lang geleden - minder dan 100 jaar geleden - realiseerden we ons dat het heelal veel groter is dan de Melkweg. En de eerste exoplaneet werd pas 27 jaar geleden ontdekt. Hoe zou u de ontwikkeling van ruimteonderzoek tot het einde van de 21e eeuw omschrijven?
- Voor mij zijn exoplaneten een groot deel van het ruimteonderzoek - er zal veel werk worden verzet op dit gebied. Als jonge studenten mij om advies zouden vragen over welk veld het beste is om naartoe te gaan, zou ik iets zeggen dat te maken heeft met zwaartekrachtgolven. Dit is een compleet nieuw venster - we hebben plotseling een compleet nieuwe manier om de lucht te observeren. Die ontdekking was zo overweldigend, niet alleen omdat wetenschappers zwaartekrachtgolven ontdekten, maar vooral vanwege de onmiddellijke impact die deze ontdekking had op de astronomie. Bijna niemand verwachtte een signaal te ontvangen van twee samenvloeiende zwarte gaten. Dus zwaartekrachtgolven zullen zeker iets belangrijks zijn, net als exoplaneten.
Wat de kosmologie betreft, is er niet langer de opwinding die er vroeger was. Er is al veel werk verzet met de beschikbare gegevens - in het bijzonder die over het vroege universum - en ik denk niet dat we in de toekomst veel nieuwe gegevens zullen krijgen. Natuurlijk zullen mijn kosmoloogvrienden bezwaar maken en zeggen: "Ja, dit is belachelijk!" Er valt echter nog veel meer te leren over de grootschalige structuren van het universum. Baryon akoestische oscillaties zijn bijvoorbeeld een manier om afdrukken te zien van gebeurtenissen in het vroege universum en hoe deze de voortplanting van sterrenstelsels beïnvloedden. Ook vandaag de dag is er nog steeds stervorming - dit is ook een zeer interessant en veelbelovend gebied. Ook supernovae worden nog steeds niet volledig begrepen - we begrijpen nog steeds niet precies hoe ze exploderen. Dit is met betrekking tot astronomie.
Big data zal veel veranderen. Dit geldt vooral voor het tijdsdomein. Traditioneel richten astronomen een telescoop op de lucht, observeren ze een enkel punt voor een tijdje en ontvangen ze gegevens. Voorheen hadden we simpelweg niet de mogelijkheid om in feite de hele lucht te observeren en vervolgens de hele hemel de volgende nacht en de volgende nacht te observeren. De hemelen veranderen, en sommige dingen zijn moeilijk bij te houden. Het is hiermee dat we het moeilijk hebben - het registreren van verschijnselen in de lucht die veranderen. Nu kunnen we met telescopen zoals LSST (Large Synoptic Survey Telescope) elke nacht de hemel observeren, gegevens verzamelen en verwerken - en wie weet wat we zullen vinden? Er zullen veel dingen naar boven komen die we ons nu niet eens kunnen voorstellen - dit gebeurt vaak wanneer nieuwe tools worden gelanceerd. Er zullen dus breakouts zijn in het tijdsdomeinevenals het gebruik van machine learning om de ontvangen gegevens te verwerken.
Large Synoptic Survey Telescope (afgekort LSST; van Engelse grote surveytelescoop), - er wordt gewerkt aan een groothoek-inspectiereflectortelescoop, ontworpen om elke drie nachten het toegankelijke deel van de lucht te onderzoeken.
Wat betreft ruimteverkenning direct, sprekend over het zonnestelsel - vergeet verkenning, exploitatie komt in het spel (hier gebruikte professor Frank de medeklinkers: verkenning - verkenning en exploitatie - exploitatie. - Notitie van de auteur). Als commerciële ondernemingen actief in de ruimte gaan werken, als er een economie kan ontstaan, dan kan er letterlijk een mens in de ruimte aanwezig zijn. Ik kan niet wachten om asteroïden te gaan boren. Schrijf me in - ik zal de eerste asteroïde mijnwerker zijn!
Voor zover wij weten, bent u dol op sciencefiction en in het bijzonder op de televisieserie "Expansion" ("Space"). Gezien het feit dat er al bedrijven zijn zoals Planetary Resources en Deep Space Industries die asteroïde mijnbouwapparatuur en planningsmissies ontwikkelen, wat zijn volgens u de vooruitzichten voor de mensheid bij het exploiteren van ruimtevoorraden?
- Ik ben hier een duidelijke voorstander van. Ik geloof dat niets cooler kan zijn dan dit! Maar het is niet duidelijk of alles naar behoren zal verlopen. Het is niet duidelijk of daar daadwerkelijk een economie zou kunnen ontstaan. Ja, wat dit onderwerp betreft, ik ben een amateurliefhebber. Ik las toevallig het werk van sommige mensen waarin ze hun ideeën uiteenzetten over mijnbouw uit asteroïden. Blijkbaar zal water gemakkelijker te winnen zijn, maar het boren van rotsen zal moeilijker zijn. En hier moeten we nog steeds uitzoeken wat precies "eenvoudig" betekent. Het is ook niet bekend of het zinvol is om deze economie te ontwikkelen - het is niet duidelijk of het levensvatbaar zal zijn.
Trailer voor de serie "Expansion":
Als mensen het hebben over de interplanetaire economie, hebben we het vooral over bedrijven die voor hun land werken en ruimteonderzoek uitvoeren. Voor de winning van water uit asteroïden is bijvoorbeeld de aanwezigheid van een of andere basis op de maan of in zijn baan nodig, die wordt onderhouden door particuliere bedrijven. Dit is de eerste stap. De tweede stap zou ruimtetoerisme kunnen zijn. Maar als we het hebben over de volledige economie, ik heb geen idee hoe het zal aflopen. Ik hoop dat alles goed komt.
Het is gemakkelijk voor te stellen wat er mis kan gaan. Slechts een paar bedrijven die het werk niet aankunnen, of ze krijgen een ongeluk, een explosie. En iedereen zal gewoon zeggen: "Oh nee, het is te duur." Het is zelfs de moeite waard om naar het Amerikaanse ruimteprogramma te kijken: we naderen de 50e verjaardag van de maanlanding, maar hebben sindsdien de baan om de aarde niet verlaten. De enige reden waarom we daarheen gingen, was natuurlijk de Koude Oorlog en de bijbehorende ruimterace.
Samenvattend zou ik zeggen dat de ontwikkeling van het zonnestelsel een prijs zal zijn voor het overwinnen van klimaatverandering. Als we dit kunnen overleven en een stabiele, technologisch geavanceerde beschaving kunnen worden, dan is de volgende stap voor ons het zonnestelsel. Maar ik kan me natuurlijk gemakkelijk voorstellen hoe het zal mislukken. Dus laten we onze vingers gekruist houden en er het beste van hopen.
'Denk je dat we daadwerkelijk naar andere werelden kunnen reizen, of zullen we machines moeten sturen vanwege straling en andere problemen die verband houden met verkenningsmissies in de diepe ruimte?
- Ja, robots zijn zoveel goedkoper dan mensen! Er zijn veel redenen waarom mensen de ruimte in sturen een zinloos idee lijkt, maar ik denk dat we nog steeds mensen zullen sturen. We zullen het tenminste proberen. Dit is erg duur en sterk afhankelijk van of we het kunnen bieden. We zeggen al 50 jaar dat we het zullen doen. Het is net als Mars verkennen - soms heb je een astronaut aan de oppervlakte nodig om onderzoek te doen. Ik ben ervan overtuigd dat we het moeten doen, ik denk dat we het zullen doen, maar het hangt allemaal af van de manieren om deze taak te volbrengen. Elke Amerikaanse president zegt: "We gaan naar Mars!" Maar we gaan nergens heen. Hoe graag ik ook hou van het idee dat miljardairs de voorhoede van de wetenschap beheersen, ik ben erg blij dat er mensen zijn zoals Elon Musk, omdat ze deze hele industrie stimuleren. En waarschijnlijkdit was te verwachten. Er is een beroemd verhaal - "The Man Who Sold the Moon." Dit is een werk uit de gouden tijd van sciencefiction, gepubliceerd in de jaren vijftig. En het beschrijft hoe bedrijven hebben geprobeerd dingen te regelen.
Grappig, ik verwachtte dat je zou vragen naar de reis naar de sterren. En dan ben ik gewoon vol scepsis. Ik geloof dat als we geluk hebben, de komende 1000 jaar van menselijke evolutie de geschiedenis van het zonnestelsel zullen zijn - hoe wij en onze technologie in staat zullen zijn om verschillende plaatsen in het zonnestelsel te bevolken. Maar de sterren zijn zo ver van ons verwijderd. En zaken als de warp-drive zijn niet helemaal in lijn met de realiteit. Neem bijvoorbeeld de Alcubierre-motor, die negatieve energie vereist. Ik heb kranten gelezen die zeggen dat wanneer je je bestemming bereikt en je Alcubierre-motor uitzet, deze zo'n intense gammastraling kan produceren dat het gemakkelijk het systeem kan vernietigen waarin je probeert binnen te komen - dit is duidelijk niet het resultaat dat nodig zijn.
Een schip met een Alcubierre-motor.
Er is ook het idee van een generatieschip - een klassiek sci-fi-idee over een schip dat drie tot vier generaties mensen vervoert. Er is ook een winterslaap, wanneer iedereen in winterslaapkamers slaapt. Zal iets van dit werken? Onlangs las ik trouwens een heel interessant werk over de kosten van een generatieschip. De auteur voerde alle berekeningen uit en vatte samen: om een schip van generaties te bouwen, zou de hele economie van de drie zonnestelsels nodig zijn.
Ik denk dat het heel goed mogelijk is dat een oplossing voor de Fermi-paradox is dat interstellaire reizen gewoon te moeilijk is. De sterren zijn erg ver uit elkaar. We zijn beperkt door relativiteit.
Dus, in ieder geval met onze levensduur, zijn interstellaire vluchten onmogelijk, want als het 150 jaar duurt om ergens te komen, en dan nog eens 20 jaar wacht op signalen van het ene uiteinde naar het andere, dan is dit niet langer beschaving. maar slechts een stel buitenposten die van tijd tot tijd met elkaar kunnen communiceren. Dus ik ben hier vreemd pessimistisch over. Maar ik zal blij zijn als het tegendeel wordt bewezen.
Wat vind je van het terravormen van Mars? Is dit zelfs mogelijk op de lange termijn, of is het niets meer dan een sci-fi-droom?
- Nogmaals, ik hoop dat dit mogelijk is. En daar heb ik geen ethisch probleem mee. Mars is in wezen een dode planeet. Het is een interessante vraag of we daar actieve microben kunnen vinden. Maar je moet biosferisch denken. Als we erin slagen Mars te terraformeren, zullen wij het niet zijn, maar de biosfeer van de aarde. We zullen gewoon tussenpersonen zijn waardoor de groene scheuten van de ene planeet naar de andere gaan. Over de vraag of dit mogelijk is, was er onlangs een artikel dat er gewoon niet genoeg kooldioxide is. Nogmaals, ik denk niet dat het een groot probleem zou zijn om een paar kometen daarin te krijgen (lacht). Het hangt allemaal af van onze technologie: als we een manier vinden om iets groots te verplaatsen, kunnen we uiteindelijk kometen naar Mars brengen.
Het is ook logisch om de mogelijkheid te overwegen om een krater met een luifel te bedekken. Veel Martiaanse kraters hebben vrij hoge muren - ergens een mijl of zo hoog, ik weet niet helemaal zeker of ik deze informatie moet verifiëren. Over sciencefiction gesproken, dit werd gedaan in de anime Cowboy Bebop - een geweldige show! Dat wil zeggen, je kunt zoiets als dit doen: het is niet nodig om de hele planeet onmiddellijk te terraformen, je kunt verschillende kraters bedekken met een baldakijn en je krijgt al honderden vierkante mijlen gebied met normale druk die geschikt is voor het leven. Wie weet wat we nog meer zullen verzinnen?
Over technologie gesproken, daarom zeg ik dat de komende 1000 jaar het verhaal zullen zijn van het avontuur van de mensheid in het zonnestelsel. Dat wil zeggen, zonder iets bijzonders uit te vinden, zoals negatieve energie, maar door alleen onze technische vaardigheden en programmering te gebruiken, kunnen we veel bereiken. En je hoeft niets te terraformen - je kunt iets groots ontwikkelen, zoals koepels of andere structuren waarin je kunt leven. En vergeet ook straling niet. We zullen zien.
Wat vind je van het leven in het zonnestelsel buiten de aarde - bijvoorbeeld op Enceladus en Europa?
- Waarom niet? Vooral gezien het feit dat de meeste van deze werelden waarschijnlijk geothermisch actief zijn als gevolg van getijdekrachten die voortdurend hun rotsachtige binnenkant samendrukken en strekken. Er moeten dus diepe kloven zijn. We ontdekten dat het leven op aarde zo diep onder water kan bestaan dat zonlicht daar absoluut geen rol speelt. En het is heel goed mogelijk dat het op zulke plaatsen was dat leven werd geboren - in deze chemische fabrieken. Ik denk dat er iets is. We moeten sondes op Europa landen en ijs boren. Misschien kunnen we tekenen van leven vinden als we onder het ijs gaan en rondkijken. In het geval van Enceladus is het zelfs nog eenvoudiger - je hoeft alleen maar door de geisers te vliegen en monsters te nemen. Bovendien werd tijdens een missie die niet was afgestemd om Enceladus te bestuderen, al ontdekt dat deze geisers zout zijn. Bovendien hebben we Titan - het is een wonderlijke wereld: methaanmeren, regen van vloeibaar methaan. Dit is allemaal gewoon waanzin! Ja, het wordt heel gaaf.
Enceladus (satelliet).
In hoeverre is astrobiologie gericht op het vinden van tekenen van op koolstof gebaseerd leven? Zijn er modellen of theorieën die verband houden met het zoeken naar andere soorten organische verbindingen?
- In dit geval moet u allereerst letten op het metabolisme op een niet-koolstofbasis. Maar als je op zoek bent naar tekenen van leven in de atmosfeer, zoek je eerst naar tekenen van onevenwichtige chemie - dat is wat er echt toe doet. Er zijn al verschillende onderzoeken gedaan naar wat metabolisme zou kunnen zijn. En ja, aan de ene kant is dit allemaal grotendeels op koolstof gebaseerd. Maar soortgelijke dingen kunnen worden gedaan met silicium. Dat wil zeggen, als je een biosfeer op basis van silicium wilt bouwen, moet je begrijpen hoe die zich zou ontwikkelen. Ik weet dat er mensen zijn die met dit probleem te maken hebben. Het is nodig om te zoeken naar chemische verbindingen die hier niet gevormd kunnen worden, maar je kunt extrapoleren wat de chemische routes voor de vorming van biomoleculen kunnen zijn.
De interesse in silicium is te wijten aan het feit dat dit element, net als koolstof, chemisch zeer heterogeen kan zijn. Het heeft verbindingen waarmee je er verschillende verbindingen mee kunt maken. Maar koolstof is erg heterogeen en kan aan veel andere elementen binden. Daarom denken we dat leven in wezen een koolstofvorm aanneemt. Koolstof is overal in het universum.
Een van de exoplaneten die het dichtst bij de aarde ligt - Proxima Centauri b - wordt beschouwd als een kandidaat voor de aanwezigheid van leven erop. Hoe ziet u deze aanname?
- Mensen denken dat de zon een typische ster is, maar dat is niet zo. In feite is het een relatief zware ster. Het meest voorkomende type ster heeft een massa van ongeveer de helft van die van de zon - dit zijn sterren van klasse M, dwergen. Ze zijn kleiner dan de zon, niet zo helder als de zon, kouder dan hij. Dit alles betekent dat de bewoonbare zone zich zeer dicht bij het oppervlak van dergelijke sterren bevindt. En natuurlijk besteden we zoveel aandacht aan dwergen omdat ze het meest voorkomende type sterren zijn, er zijn er nogal wat in de buurt, en ze zijn ook erg geschikt voor het bestuderen van atmosferen, die ik eerder noemde.
Bewoonbare zone.
Het dilemma is dat deze sterren een actieve atmosfeer hebben - ze ervaren constant fakkels en stormen. Dat wil zeggen, een planeet die in een baan om een dergelijke ster draait, wordt constant gebombardeerd met hoogenergetische straling. Hieruit volgt de vraag: kan de atmosfeer op de planeet onder dergelijke omstandigheden worden behouden? Of als ze leven heeft, kan ze dan overleven? Tot dusverre is dit een open onderzoeksgebied. Dit is wat mijn groep en ik doen. We bestuderen de atmosferen van planeten die draaien in zogenaamde hete banen - banen dicht bij een ster. Onder dergelijke omstandigheden zal een deel van de atmosfeer rechtstreeks in de ruimte verdampen. Nu bestuderen we grotere planeten, maar uiteindelijk zullen we planeten ter grootte van de aarde bereiken.
Hoe beoordeelt u de kansen van de mensheid om onze wereld en soorten te redden?
- Oh, nou, het is 50/50! (lacht) Het meeste van mijn werk gaat over klimaatverandering en de toekomst van de mensheid, dus ik krijg deze vraag vrij vaak voorgelegd. Ik zeg graag dat ik optimistisch ben, omdat het alternatief niet zo rooskleurig is (lacht). Natuurlijk denk ik dat we het aankunnen. Klimaatverandering is een soort groot filter. Elke beschaving die ons niveau bereikt, krijgt te maken met klimaatverandering. De vraag is of we het kunnen overleven. En het antwoord hangt af van het evolutionaire erfgoed en het gedrag van de soort - of het nu gaat om een collectieve intelligentie, een sociale soort, enzovoort - of van het vermogen om nieuw gedrag te leren.
Het is veilig om te zeggen dat we in de loop van de evolutie niet veel goede gewoonten hebben ontwikkeld. Nee, we zijn niet vreemd aan gedrag als nieuwsgierigheid en al het andere, waardoor we aan wetenschap kunnen doen. Maar als we het hebben over samenhang, dan gaat het niet zo goed - daarom zijn we in oorlog. Het komt er dus allemaal op aan of we conclusies kunnen trekken, of liever, of we in de tijd die nodig is om te overleven nieuw sociaal gedrag kunnen ontwikkelen. En dit is een open vraag. Ik herhaal, ik denk dat we het kunnen. Er is geen reden waarom we dat niet konden. Maar zullen we het doen, zijn we volwassen genoeg? Kortom, we zijn ruimtetieners en bevinden ons nu in een overgangsperiode naar volwassenheid. Sommige tieners worden nooit volwassen. Wat vind je van dit antwoord?
Auteur: Vladimir Guillen
