(Departe de razboi, de inflatie si de toate celelalte mizerii cotidiene.)
Rara, foarte rara, extrem de des intalnita sau poate singulara?! Exista viata in Univers dincolo de granitele sistemului nostru solar?! Daaaa!, vor raspunde in cor majoritatea celor interesati macar marginal de problema, aproape sigur, vor sustine aproape toti, poate ca, poate ca nu, o mica si din ce in ce mai mica minoritate.
Este la moda in zilele noastre sa credem ca viata in Univers ar putea fi ceva banal, mai ales datorita (sau din vina) telescopului spatial Kepler, care telescop ne-a arata ca sistemele solare sunt destul de comune, desi nu chiar foarte comune, in galaxia noastra.
Au fost descoperite mii de planete in jurul altor stele (adevarat ca multe dintre ele inca asteapta confirmarea existentei lor reale) si de aici pana la civilizatii cu nemiluita nu a fost decat un pas, desi – trebuie sa facem precizarea – Kepler n-a descoperit nici macar o singura planeta similara Terrei (dpdv al orbitei, masei, tipului de stea etc), dar asta nu este neaaparat un lucru rau, Kepler este un telescop micut (ca diametru al oglinzii) si nici nu prea avea cum sa gaseasca planete atat de mici precum a noastra, desi acesta era scopul sau initial.
Cu toate acestea, multi astronomi sunt extrem de optimisti si nici nu concept ca Universul sa ne fi zamisilit doar pe noi, pe Homo Sapines, care Homo Sapiens, daca-l privim mai atent nu da semne de inteligenta prea avansata.
Lasand insa gluma la o parte, optimismul celei mai mari parti a celor interesati in existenta vietii in Univers are o anumita logica, macar prin prisma numerelor foarte mari implicate in discutie: sute de miliarde de stele per galaxie, milioane de milioane de galaxii. Pe de alta parte, unele galaxii sunt mult mai mari decat Calea Lactee si pot contine mult peste 200 de miliarde de stele. Numere mari, exceptional de mari, sau altfel spus, cea mai mica parte din infinit este agala cu infintul insusi. Ilogic, dar in fata acestor numere, care este diferenta intre un million de galaxi si mii de milioane de galaxi?! Tot pe-acolo.
Ori in fata unor astfel de cifre cum sa combati ideea ca Universul nu ar fi plin de viata, ca viata apare relativ des, oriunde conditiile sunt create? Greu de combatut, cu toate acestea cel mai normal mod de abordare ar fi sa discutam despre ceea ce stim deja, extrem de putin adevarat si sa ne bazam mai mult pe matematica probabilistica decat pe cum credem noi ca arata realitatea si sa extrapolam de aici incolo.
Un lucru este deocamdata sacrosant in astronomie si are legatura cu faptul ca legile fizicii sunt peste tot la fel, Universul este populat cu acelasi tip de stele, planete, gauri negre, indiferent daca discutam despre galaxia noastra sau despre una aflata la miliarde de ani lumina de noi. Si toate se comporta aici la fel ca in orice colt al Universului observabil. Astfel incat ce observam in galaxia noastra este valabil si in celelalte galaxii.
Si acum sa vedem cat de comuna este viata, sau cat de comuna ar putea fi.
Soarele
Singurele forme de viata cunoscute sunt rudele noastre (viata de pe Terra) si ca sa intelegem de ce anume este nevoie pentru ca viata pe Terra sa apara nu avem decat sa studiem mediul in care noi am aparut si am evoluat pana acum.
In primul rand trebuie sa intelegem ca suntem cu totii copiii Soarelui, steaua noastra mama si ca fara Soare nimic n-are fi, nici macar Terra. Dar cat de comun este Soarele nostru? Pai nu prea este deloc comun ci dimpotriva acesta categorie de stele este (pitice galbene G) rara (2,7%) si chiar asa rara cum este, Soarele este si mai rar in cadrul “speciei” lui, pentru ca majoritatea stelelor pitice din clasa “G” sunt mult mai “agitate”, iar aceasta agitatie se traduce prin emisii mult mai puternice de radiatii si fluctuatii mari ale activitatii solare (nivelul de luminozitate/radiatii). In cazul Soarelui fluctuatia luminozitatii este foarte, foarte mica, cam 20 de parti la un million (o stea exceptional de stabila), in timp ce majoritatea stelelor din clasa sa au fluctuatii mult mai mari, cu aproximativ 50% mai mari si ajung pana la 150%. Ori genul acesta de fluctuatii nu este chiar propice vietii…
Lasand Soarele la o parte, circa 80% din stele galaxiei noastre sunt asa-numitele pitice rosi. Pitice, pitice, dar care pot trai de la sute de miliarde de ani, la mii de miliarde, asta inseamna ca astazi (la mai bine de 13 miliarde de ani de la nasterea Univesrului) toate piticele rosii sunt inca bebelusi. Necazul cu aceste stele vine pe cel putin trei plaiere: sunt stele extrem de agitate, putandu-si modifica luminozitatea cu pana la 40%, starnesc furtuni solare enorme, iar pe de alta parte distanta la care ar trebui o planeta sa le orbiteze pentru a avea apa lichida la sprafata (un lucru obligatoriu pentru a avea viata) este foarte mica, iar planeta respectiva ar fi blocata gravitational, aratand stelei-mama aceeasi emisfera (la fel ca in cazul Lunii si a Pamantului).
Asadar, pe jumatate de planeta zi eterna, cealalta jumatate noapte eterna, cu toate lucrurile nu foarte bune care apar de aici. Totul, evident, garnisit cu un torent de radiatii care cel mai probabil ca nici nu ar permite unei planete aflate atat de aproape de stea sa-si pastreze atmosfera.
Deci piticele rosii cam ies din discutie, la fel si stele gigante, acestea din urma nu au cu adevarat vreo sansa sa gazduiasca vitata, macar pentru ca durata de viata a unei stele gigante este foarte mica in raport su Soarele. Steaua noastra are o durata estimata de viata de aproximativ 10 miliarde de ani, o stea gigantica traieste de la cateva zeci de milioane la maximum 1-2 sute de milioane de ani, asadar cand sa se dezvolte viata, cand noi stim ca pentru a ajunge la viata complexa de astazi, Terra a avut nevoie de aproximativ 3,7 miliarde de ani, din care 2 miliarde fiind necesari numai pentru producerea oxigenului? Iar fara oxigen viata multicelulara complexa cam iese din discutie.
Daca adunam stele gigantice si piticele rosii ajungem la un procent impresionant de stele care nu pot gazdui viata. La acestea mai adaugam si faptul ca o parte importanta din stelele similare Soarelui nostru (clasa G) fac parte din sisteme binare (50%), sau chiar din sisteme multiple, ori in acest tip de sisteme orbita unor eventuale planete nu prea are cum sa fie stabila miliarde de ani si de aici conditii pentru viata nu prea ar avea cum sa fie.
Avem asadar o stea foarte rara.
Terra
Ca o planeta sa poarta dezvolta viata are nevoie de cateva caracteristici speciale, pe langa o stea prietenoasa. Desi destule lucruri nu sunt foarte clare astazi, stim ca este nevoie ca planeta sa se afle pe o orbita care sa-i permita sa aiba apa lichida. Mai are nevoie de o atmosfera suficient de groasa, de un procent important de oxigen, o anumita masa minima, camp magnetic puternic, un satelit mare care sa mentina inclinatia axei planetei stabila, o planeta foarte mare de tip Jupiter care sa curete sistemul solar de vizitatori neplacuti.
Mai are nevoie respectiva planeta de placi tectonice active si, extrem de important, sa fie ferita cateva miliarde bune de ani de catastrofe de nivel astronomic, oferind astfel un climat cat mai stabil pentru aparitia si dezvoltarea vietii.
Sigur, exista si contra-argumentul ca viata pe Pamant a aparut extrem de repede, la doar cateva sute de milioane de ani de la formarea planetei. Asadar, viata apare repede chiar in conditii extrem de grele. Pana aici chiar asa s-a intamplat, doar ca trebuie sa ne aducem aminte ca timp de aproape patru miliarde de ani viata pe Terra a insemnat microbi, virusi si viata unicelulara, explozia vietii multi-celulare a avut loc relativ tarziu, 6-700 de milioane de ani in urma.
De pornit, a pornit repede dar mai apoi a fost nevoie de foarte mult timp pentru evolutie si adaptare, asta in conditiile in care insasi viata a schimbat fata Terrei si chiar chimia atmosferei si a oceanelor.
Este viata ceva banal la nivel de galaxie?! Din cate stim acum nu pare a fi, conditiile care s-au intrunit in cazul nostru nu sunt usor de gasit (pana acum cel putin). Nu numai Soarele nostru este neobisnuit de calm si stabil, dar si sistemul solar este unul deocamdata atipic, foarte stabil. Un sistem solar deosebit fata de arhitectura gasita la alte sisteme solare care au planete foarte mari pe orbite apropiate de steaua lor (si care astfel elimina orice posibilitate ca o planeta mica, similara Terrei, sa aiba in zona locuibila o orbita stabila pentru miliarde de ani).
Arhitectura sistemului nostru solar este relativ simpla, la interior patru planete stancoase, urmate la o distanta sanatoasa de Jupiter impreuna cu restul de trei mari planete gazoase, dar in urma observatiilor cu ajutorul telescopului Kepler (si nu numai) s-a remarcat ca in cazul altor sisteme solare planete mari (super-Neptun) sunt usor de gasit ori pe orbite eliptice puternic alungite, ori pe orbite apropiate de stelele lor.
Ori si aici raritatea ne izbeste din plin, bineinteles daca discutam pe baza datelor acumulate pana acum, dar pe baza a ce altceva am putea discuta?
Daca viata este sau nu banala in galaxia noastra, daca apare repede si reuseste sa se adapteze usor conditiilor de mediu, sau daca dimpotriva, viata este ceva extrem de rar, ei bine o astfel de discutie poate fi demarata la modul serios abia atunci cand vom descoperi viata, sau cand vom gasi cateva sisteme solare cat mai similare cu al nostru, cand vom gasi o stea din clasa G la fel de linistita cu Soarele noastru, inconjurata de un sistem solar similar.
Vedem ca in cazul sistemului nostru solar, trei planete relativ similare se afla in zona locuibila.
Marte, cea mai mica dintre cele trei, si-a pierdut campul magnetic, apoi atmosfera si apa, devenind un pustiu rece si inospitalier. Nu stim daca doar faptul ca are o masa semnificativ mai mica decat cea a Terrei a facut sa-si piarda campul magnetic, cert este ca fara camp, n-ai atmosfera, fara atmosfera apa lichida nu poate exista.
Venus, “sora cea mai geamana a Terrei” a luat-o pe cale inversa, o masa suficient de mare pentru as pastra miezul planetar topit, dispune de camp magnetic dar aici efectul de sera a luat-o cu totul razna si dintr-o posibila oaza de viata s-a transformat intr-un iad de pus pe copertile unei carti pentru recrutat drept-credinciosii…
Ceea ce doresc sa arat este faptul ca nici macar intr-un sistem solar precum al nostru, unde stim sigur ca viata a aparut si prospera, sansele nu sunt foarte mari, doua din trei planete au ratat-o si nu vom sti niciodata de cate ori, in istoria Terrei, ne-o fi trecut glontul pe la ureche, cunoastem deja ca au fost cinci extinctii majoare, plus multe altele mai putin majore. Chiar si Homo Sapines a trecut printr-o aproape extinctie in urma cu aproximativ 75 mii de ani, cand cu “domnul” Toba…
Asa cum spuneam la inceput, noi cunoastem un singur tip de viata, al nostru, si nu putem extrapola la modul serios despre alte mecanisme, alte chimii, dar trebuie sa remarcam ca si in cazul planetei noastre, distrugerea vietii a fost mereu prezenta in cei patru miliarde si ceva de cand Soarele nostru a devenit o stea adevarata.
Unii cred, in mod foarte eronat, ca viata are o foarte mare rezistenta si odata aparuta greu sa mai scapi de ea. Unul din acesti oameni este Elon Musk care incerca sa-si sustina ideea ca viata ar fi larg raspandita in Univers, exemplificand cu ajutorul extremofilelor, aceasta familie de vietati care are intradevar caracteristici exceptionale. Doar ca extremofilele nu sunt niste chestii primitive aflate la inceputul vietii pe Terra, ci dimpotriva, rezultatul unei evolutii de peste patru miliarde de ani si sunt de fapt niste vietati extrem de sofisticate fara mare legatura cu viata extrem de primitiva de acum 4,3 miliarde de ani.
Nu poti compara efortul pe care un barbat adult il poate sustine cu ceea ce poate face un baietel de trei ani…
Evolutie, adaptare, selectie naturala adauga eu, pentru aparitia vietii este nevoie de conditii mult mai blande si in mod clar primele forme de viata de pe Terra nu au aparut din neant direct extremofile, maimute sau orice alta vietate extrem de evoluata ci erau lucruri simple, la granita dintre viata si doar chimie organica.
Cu alte cuvinte, faptul ca viata – asa cum o cunoastem noi astazi pe pamant – are o capacitate cu totul uimitoare de a se adapta diferitelor conditii, nu ne spune absolut nimic despre aparitia primei celule vii pe Terra, aflam doar ca dupa peste 4 miliarde de ani de evolutie, viata este extrem de diversificata, si-a creat mecanisme uluitoare care o ajuta sa reziste, dar nu ne spune absolut nimic despre cat de usor sau de greu apare viata din neant.
Astfel incat, deocamdata cel putin, nu avem motive sa fim foarte optimisti. Privind cerul din jurul nostru am observat doar ca stele precum soarele nostru sunt extrem de rare, ca sisteme solare precum al nostru sunt si ele rare si ca pe baza actualelor noastre cunostiinte despre Univers am putea sa nu fim foarte optimisti. Dar cam atat.
PS Stiu ca pare absurd si de neconceput, stiu ca lucrurile nu se leaga de logica unui Univers cvasi-infinit, dar nu poti sa nu te intrebi daca nu cumva realitatea este mult mai ciudata decat imaginatia noastra. Dar daca suntem singuri? Daca vor trece anii si vom supravietui incercarilor si vicisitudinilor vietii noastre complicate si tot nu vom gasi nimic? Daca paradoxul lui Fermi are un raspuns simplu – suntem doar noi?
Daca?
PPS Recomand, celor interesati de problema raritati sau a abundentei vietii in Univers canalul Yotube “Cool Worlds” al profesorului de astronomie David Kipping de la Universitatea Columbia.
GeorgeGMT