Το 1950, σε μια συζήτηση που είχε με συναδέλφους του κατά τη διάρκεια ενός μεσημεριανού γεύματος, ο διάσημος ιταλός φυσικός Enrico Fermi   έθεσε το σκηνικό για αστρονομική εξερεύνηση δεκαετιών. Ο Fermi υπέβαλε στους συναδέλφους μερικές σκέψεις – ερωτήματα που συνοψίζονται ως εξής : 1) Ο γαλαξίας είναι πολύ παλιός και πολύ μεγάλος, με εκατοντάδες δισεκατομμύρια αστέρες και με μερικές δεκάδες δισεκατομμύρια κατοικήσιμους πλανήτες, 2) Αυτό σημαίνει ότι πρέπει να υπάρχει περισσότερος από αρκετός χρόνος για να αναπτυχθούν και να εξελιχθούν  προηγμένοι πολιτισμοί σε ολόκληρο τον γαλαξία μας. Πού είναι, λοιπόν, όλοι αυτοί οι πολιτισμοί; Γιατί δεν έχουν επικοινωνήσει μαζί μας; Αυτό το απλό, αλλά ισχυρό επιχείρημα έγινε γνωστό ως το παράδοξο του Fermi (Fermi Paradox) και εξακολουθεί να προκαλεί πολλά «σοφά μυαλά» μέχρι σήμερα. Οι εξωγήινοι πρέπει να είναι κάτι το κοινό, αλλά δεν υπάρχουν πειστικές ενδείξεις ότι υπάρχουν.

Κατά καιρούς έχουν προταθεί διάφοροι λόγοι για τους οποίους συμβαίνει αυτό. Αναφέρουμε του πιο πιθανούς:

1. Δεν υπάρχουν εξωγήινοι για να τους βρούμε. Όσο απίθανο κι αν φαίνεται, σε έναν γαλαξία με εκατοντάδες δισεκατομμύρια αστέρες και έως και 40 δισεκατομμύρια πλανήτες μεγέθους Γης σε κατοικήσιμες ζώνες, θα μπορούσαμε να είμαστε μόνοι.

2. Δεν υπάρχει ευφυής ζωή εκτός από εμάς. (Αυτό προϋποθέτει, φυσικά, ότι οι άνθρωποι υπολογίζονται ως έξυπνοι). Η ζωή μπορεί να υπάρχει, αλλά θα μπορούσε απλώς να λάβει τη μορφή μικροσκοπικών μικροβίων ή άλλων κοσμικά «ήσυχων» ζώων.

3. Τα ευφυή είδη δεν διαθέτουν προηγμένη τεχνολογία. Επί του παρόντος, οι αστρονόμοι χρησιμοποιούν ραδιοτηλεσκόπια για να ακούσουν προσεκτικά τον νυχτερινό ουρανό. Έτσι, εάν τα εξωγήινα είδη δεν μεταδίδουν κανένα σήμα, δεν θα ξέραμε ποτέ ότι υπήρχαν.

4. Η Ευφυής ζωή αυτοκαταστρέφεται. Είτε μέσω όπλων μαζικής καταστροφής, πλανητικής ρύπανσης, είτε κατασκευασμένης μολυσματικής νόσου, μπορεί να είναι η φύση των ευφυών ειδών να αυτοκτονήσουν, ενώ υπήρχαν για λίγο καιρό προτού να εξαφανιστούν.

5. Το σύμπαν είναι ένα θανατηφόρο μέρος. Σε κοσμικές χρονοκλίμακες- σκεφτείτε δισεκατομμύρια χρόνια – η ζωή μπορεί να είναι φευγαλέα. Το μόνο που χρειάζεται είναι ένας αστεροειδής, ένας σουπερνόβα, μια έκρηξη ακτίνων γάμμα ή μια ηλιακή έκλαμψη για να καταστήσει έναν πλανήτη με ζωή άψυχο.

6. Ο διαστημικός χώρος είναι μεγάλος. Ο Γαλαξίας μας έχει διάμετρο μόνο 100.000 έτη φωτός, οπότε είναι πιθανό ότι τα εστιασμένα σήματα των έξυπνων εξωγήινων, τα οποία περιορίζονται από την ταχύτητα του φωτός, απλά δεν έχουν φτάσει ακόμη σε μας.

7. Δεν ψάχνουμε για αρκετά μεγάλο χρονικό διάστημα. Μόνο 80 χρόνια είναι το χρονικό διάστημα στο οποίο τα ραδιοτηλεσκόπια μας επιτρέπουν να ερευνούμε για εξωγήινα σήματα. Και αναζητούμε ενεργά εξωγήινους για εξήντα χρόνια. Αυτό δεν είναι καθόλου πολύ.

8. Δεν ψάχνουμε στο σωστό μέρος. Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, ο συμπαντικός χώρος είναι μεγάλος, οπότε υπάρχουν τεράστιες περιοχές από τις οποίες θα μπορούσαν να έρχονται εξωγήινα σήματα. Εάν δεν «ακούμε» ακριβώς προς την κατεύθυνση από την οποία προέρχεται ένα σήμα, δεν θα το ακούσουμε ποτέ. Είναι σαν να προσπαθούμε να μιλήσουμε με κάποιον σε ένα ραδιόφωνο με  250.000.000.000 κανάλια, χωρίς καμία γνώση της συχνότητας στην οποία μεταδίδουν!

9. Η εξωγήινη τεχνολογία μπορεί να είναι πολύ προηγμένη. Η τεχνολογία ραδιοφώνου μπορεί να είναι συνηθισμένη εδώ στη Γη, αλλά σε απομακρυσμένους κόσμους, οι ξένες κοινωνίες μπορεί να έχουν προχωρήσει σε πιο προηγμένες τεχνολογίες επικοινωνίας, όπως τα σήματα των νετρίνων. Δεν μπορούμε να τα αποκρυπτογραφήσουμε ακόμα.

10. Κανείς δεν μεταδίδει σήματα. Αντ ‘αυτού, όλοι μπορεί να ακούνε. Αυτό είναι βασικά ό,τι ισχύει εδώ στη Γη. Εκτός από μερικές μικρές προσπάθειες για μετάδοση ισχυρών σημάτων σε μια στενή ζώνη συχνοτήτων προς κάποιους αστέρες, μόλις κάναμε την παρουσία μας γνωστή στο σύμπαν. Στην πραγματικότητα, εάν οι εξωγήινοι έχουν ραδιοτηλεσκόπια παρόμοια με αυτά που έχουμε στη Γη, οι τηλεοπτικές και ραδιοφωνικές εκπομπές μας θα ήταν ανιχνεύσιμες μόνο έως 0,3 έτη φωτός μακριά. Αυτή η απόσταση δεν ξεπερνά ούτε τις πιο απομακρυσμένες αποστάσεις του ηλιακού μας συστήματος.

11. Οι εξωγήινοι δεν έρχονται σκόπιμα σε επαφή με τη Γη. Είναι γνωστό ότι στη Γη έχουμε πολιτικές σχετικά με την επικοινωνία με αυτόχθονους πληθυσμούς, οπότε είναι πιθανό το ίδιο πράγμα να συμβαίνει και με μας. Δηλαδή, όπως και στο Star Trek, οι εξελιγμένες εξωγήινες κοινωνίες μπορούν να επιβάλλουν κανόνες που περιορίζουν την επαφή μόνο σε είδη που επιτυγχάνουν υψηλό βαθμό τεχνολογικής ή πολιτιστικής εξέλιξης.

12. Οι εξγήινοι είναι ήδη εδώ και απλά δεν το καταλαβαίνουμε. Οι θεωρητικοί της συνωμοσίας λατρεύουν αυτήν την απίθανη εξήγηση. Ενώ οι πιθανότητες είναι απομακρυσμένες, δεν είναι αδύνατο οι κυβερνητικές υπηρεσίες να αποκρύπτουν την παρουσία εξωγήινων. Αν και είναι πιο πιθανό ότι οι εξωγήινοι είναι ήδη ανάμεσά μας, παρατηρώντας την ανθρωπότητα με το έξυπνο και ειρωνικό πρόσχημα των εργαστηριακών ποντικιών.

Mια άλλη προσέγγιση του θέματος, που θα μπορούσε να δώσει μια εξήγηση του παράδοξου του Fermi, βασίζεται στο παράδοξο (πρόβλημα) του «Αμυδρού Νεαρού Ήλιου» (Faint Young Sun).  Το παράδοξο αυτό μπορεί να βοηθήσει στην εξήγηση της εκπληκτικής ραδιοφωνικής σιωπής από το Διάστημα που έχουμε συναντήσει τον τελευταίο μισό αιώνα, παρά την επιμελή σάρωση των ουρανών για ραδιοσήματα, και πιο πρόσφατα με τις έρευνες του NASA Technosignatures Workshop. Οι τεχνολογικές υπογραφές (technosignatures) περιλαμβάνουν εκπομπές λέιζερ, ενδείξεις τεράστιων μεγαλοδομών όπως είναι οι σφαίρες Dyson (Dyson Spheres)[1] ή, δυστυχώς, εξαιρετικά μολυσμένες ατμόσφαιρες. Στο εργαστήριο Technosignatures της ΝΑΣΑ, μιλούν επίσης για την ανίχνευση μεγαλο-πόλεων σε άλλους πλανήτες μέσω της θερμικής τους υπογραφής και για την ανίχνευση δορυφόρων σε τροχιά γύρω από άλλους πλανήτες. Αλλά σε κάθε μια από αυτές τις περιπτώσεις, πιθανότατα οι τεχνολογικές υπογραφές να μην ξεφεύγουν από εμάς. Θα απαιτηθούν κάποιες προηγμένες τεχνικές για να καθοριστεί εάν αυτό που αναζητούν οι ερευνητές είναι στην πραγματικότητα τεχνολογικές υπογραφές.

__________________________________________________


[1] Η σφαίρα Dyson είναι μια θεωρητική υπερκατασκευή (τεχνικό έργο) που περικυκλώνει έναν αστέρα με πλατφόρμες σε τροχιά σε «σφιχτό» σχηματισμό. Είναι η απόλυτη λύση για την παραγωγή χώρου και ενέργειας, παρέχοντας στους δημιουργούς του άφθονο χώρο για κατοίκηση και την ικανότητα να συλλάβει κάθε κομμάτι της ηλιακής ακτινοβολίας που προέρχεται από τον κεντρικό τους αστέρα.

__________________________________________________

Ζωγραφική αναπαράσταση της σφαίαρα Dyson.
(Image: © dottedhippo/iStock/Getty Images Plus)

Για όσους δεν είναι εξοικειωμένοι, το παράδοξο του «Αμυδρού Νεαρού Ήλιου» βασίζεται στην προφανή αντίφαση μεταξύ του γεγονότος ότι ο Ήλιος έχει γίνει περίπου 30% πιο φωτεινός κατά τη διάρκεια της ζωής του, αλλά οι θερμοκρασίες στη Γη έχουν παραμείνει σχετικά σταθερές. Στην πραγματικότητα, αν μη τι άλλο, η νεαρή Γη ήταν ελαφρώς πιο ζεστή. Αυτό μπορεί να εξηγηθεί σε μεγάλο βαθμό από την αύξηση της γεωθερμικής θέρμανσης και τις συγκεντρώσεις αερίων του θερμοκηπίου στην πρώιμη ιστορία της Γης, που και τα δύο βοήθησαν στην αντιστάθμιση της διαφοράς στην ηλιακή ροή και η Γη παραμένει ακόμη κατοικήσιμη. Ωστόσο, στην περίπτωση άλλων πλανητών, αυτό μπορεί στην πραγματικότητα να αποτελεί εμπόδιο στη μακροπρόθεσμη κατοικησιμότητα.

Όταν οι επιστήμονες μιλούν για τη διατήρηση ενός πλανήτη κατοικήσιμου για μεγάλα χρονικά διαστήματα, συχνά μιλούν για μια σταθερή ατμοσφαιρική σύνθεση ως έναν από τους παράγοντες που απαιτούνται για τη διατήρηση της ομοιόστασης[1]. Και σε γενικές γραμμές, αυτός είναι πράγματι ο ευκολότερος τρόπος διατήρησης κατάλληλων συνθηκών σε έναν πλανήτη για μεγάλο χρονικό διάστημα. Όταν αυτή η χρονική περίοδος εκτείνεται στα δισεκατομμύρια χρόνια, ωστόσο, κάποια αλλαγή είναι αναπόφευκτη λόγω της αυξανόμενης θερμοκρασίας του μητρικού αστέρα (Ήλιου).

Ζωγραφική αναπαράσταση της Γης κατά το τέλος της αρχαϊκής περιόδου, πριν από περίπου 2.8 δισεκατομμύρια χρόνια. Credit: Charlie Meeks.

Όμως, το μέγεθος και η κατεύθυνση της αλλαγής πρέπει να διατηρούνται εντός πολύ αυστηρών παραμέτρων, διαφορετικά ο πλανήτης θα γίνει αφιλόξενος στη ζωή. Στην περίπτωση της Γης, το περιεχόμενο διοξείδιο του άνθρακα (CO2) έπρεπε να μειωθεί για να αντισταθμίσει τη θέρμανση του Ήλιου, αλλά με τη σωστή ποσότητα. Εάν δεν είχε μειωθεί αρκετά, τότε η Γη θα ήταν πολύ ζεστή για να σχηματιστεί πολύπλοκη ζωή. Ωστόσο, εάν είχε απομακρυνθεί πάρα πολύ διοξείδιο του άνθρακα, θα μπορούσαμε εύκολα να καταλήξουμε σε έναν πλανήτη πολύ κρύο για να έχουμε επιφανειακά νερά σε υγρή κατάσταση. Τουλάχιστον στην επιφάνεια, αυτό θα ήταν καταστροφικό για τη ζωή.

____________________________________________


[1]Η  ομοιόσταση είναι πολύ σημαντική για την επιβίωση των οργανισμών. Συχνά θεωρείται ως αντίσταση στις αλλαγές στο εξωτερικό περιβάλλον. Επιπλέον, η ομοιόσταση είναι μια αυτορυθμιζόμενη διαδικασία που ρυθμίζει εσωτερικές μεταβλητές απαραίτητες για τη διατήρηση της ζωής. Με άλλα λόγια, η ομοιόσταση είναι ένας μηχανισμός που διατηρεί ένα σταθερό εσωτερικό περιβάλλον παρά τις αλλαγές που υπάρχουν στο εξωτερικό περιβάλλον.

____________________________________________

Επιπλέον, η μείωση του CO2 εξαρτάται από τη φωτοσύνθεση που εξελίσσεται από τη ζωή για να αντικαταστήσει το αέριο του θερμοκηπίου με οξυγόνο. Αλλά, η εξέλιξη της φωτοσύνθεσης δεν είναι καθόλου βέβαιη, και ορισμένοι αστέρες μπορεί να μην παράγουν ούτε αρκετό φως στο ορατό τμήμα του φάσματος για να το επιτρέψουν να συμβεί. Χωρίς φωτοσύνθεση, το φαινόμενο του θερμοκηπίου θα παρέμενε εξαιρετικά δυνατό και η Γη θα μπορούσε εύκολα να γίνει πολύ ζεστή για τη ζωή.

Θεωρείται από πολλούς ότι αυτός ο μηχανισμός μπορεί εύκολα να αποτελέσει μια εξήγηση για το Παράδοξο του Fermi, καθώς καθίσταται σαφές ότι για να παραμείνει κατοικήσιμος ένας πλανήτης, πρέπει να υποστεί αλλαγές, αλλά αυτή η αλλαγή βασίζεται σε πολύ περίπλοκες και αβέβαιες διαδικασίες και πρέπει να περιοριστεί μέσα σε ένα πολύ στενό σύνολο παραμέτρων. Εάν η Γη είχε καταλήξει με λιγότερο ή περισσότερο CO2, αυτό θα μπορούσε εύκολα να την καταστήσει ακατάλληλη για ζωή. Επιπλέον, εάν η Γη είναι ένα τυπικό παράδειγμα για να λάβουν χώρα αυτές οι διαδικασίες, η σύνθετη ζωή απαιτεί δισεκατομμύρια χρόνια σταθερότητας για να εξελιχθεί. Χρειάστηκαν περίπου 3,5 δισεκατομμύρια χρόνια προτού εμφανιστούν οι πρώτοι πολυκύτταροι οργανισμοί στον πλανήτη μας, παρά τη μονοκύτταρη ζωή που αναδύθηκε σχετικά γρήγορα. Αυτή η καθυστέρηση ίσως εξηγεί εύκολα γιατί δεν έχουμε βρει στοιχεία για εξωγήιους πολιτισμούς στην αστρική γειτονιά μας, παρά τις ενδείξεις ότι υπάρχουν εκατοντάδες εκατομμύρια, ή ακόμη και δισεκατομμύρια, κατοικήσιμων πλανητών. Εάν αυτοί οι πλανήτες δεν περάσουν από μια παρόμοια γεωλογική ιστορία με τη Γη, πολλοί από αυτούς μπορεί να μην είναι σε θέση να προσαρμόσουν επαρκώς τα επίπεδα αερίων του θερμοκηπίου τους για να παραμείνουν κατοικήσιμοι επ ‘αόριστον. Για παράδειγμα, οι περισσότεροι από αυτούς τους πλανήτες μπορεί να είναι κατοικήσιμοι μόνο για 2 δισεκατομμύρια χρόνια. Αυτός είναι αρκετός χρόνος για να εξελιχθεί η απλή ζωή, αλλά όχι απαραίτητα πολυκυτταρική ζωή, άσχετα αν είναι όντα με αισθήσεις, και έτσι, εάν συμβαίνει αυτό, δεν πρέπει να εκπλαγούμε αν υπάρχουν λίγοι ή καθόλου εξωγήινοι πολιτισμοί στην αστρική μας γειτονιά, παρά τη φαινόμενη αφθονία πλανητών.

Βιβλιογραφία:
https://www.reddit.com/r/space/comments/hxcj56/can_the_faint_young_sun_be_a_feasible_explanation/
https://www.realclearscience.com/blog/2017/06/05/12_possible_reasons_we_havent_found_aliens.html?escaped_fragment&escaped_fragment
https://www.universetoday.com/140105/
https://www.space.com/dyson-sphere.html


Παναγιώτης Νιάρχος

ΕΚΠΑ

0 Comments

Leave a Reply