Planety do życia

Realizacja pomysłu szukania życia pozaziemskiego w sposób naukowy i systematyczny ma już 60 lat. Miniony rok zwieńczyło ogłoszenie odkrycia kolejnych dwóch planet, gdzie być może, po pokonaniu na razie niepokonanych trudności technicznych, będziemy się mogli przenieść, o ile obecni tam potencjalnie tubylcy nie będą z kolei niepokonani. Rzecz cała, czyli kolejne wcielenia projektu SETI, pobudza wyobraźnię i stymuluje badania naukowe w zakresie astronomii, dostarczając im największych donacji. Jednak opiera się na głęboko antropomorficznych założeniach – a być może to właśnie jest źródłem jej nikłego jak na ponad półwieczną historię, sukcesu?

Search for Extraterrestrial Intelligence, czyli SETI, to próba złapania kontaktu z cywilizacjami pozaziemskimi poprzez poszukiwanie niebędących dziełem człowieka sygnałów radiowych i świetlnych pochodzących z przestrzeni kosmicznej. 19 września 1959 roku Philip Morrison i Giuseppe Cocconi opisali na łamach „Nature” możliwość komunikowania się w przestrzeni kosmicznej za pomocą fal radiowych o długości 21 cm (1420 MHz). Za pomocą specjalnie do tego celu przygotowanych radioteleskopów zaczął się zatem – w latach najmroźniejszej zimnej wojny współny rosyjsko-amerykański – program poszukiwania komunikacji międzygwiezdnej. Na początku raczej nieudany, mimo że zaangażowały się w niego nietuzinkowe doprawdy umysły, jak Carl Sagan, amerykański przyrodnik, którego bez kozery można nazwać egzobiologiem, czyli badaczem życia pozaziemskiego.

Był on wraz z radzieckim astrofizykiem Iosifem Szkłowskim autorem „Inteligentnego życia we wszechświecie”, absolutnej biblii badaczy zaangażowanych w SETI. Musiało minąć 20 lat, by wreszcie na Uniwersytecie Kalifornijskim w Berkeley uruchomiono kolejny projekt SETI o znaczącej nazwie SERENDIP (skrót od Search for Extraterrestrial Radio from Nearby Developed Populations, a serendipity po angielsku to „szczęśliwy traf”), który jest kontynuowany, bo stale finansowany po dziś dzień. W 1980 roku zaś Sagan powołał do istnienia „Planetary Society”, którego to stowarzyszenia jednym z zadań miało być wspieranie projektów SETI.

Gdy spojrzeć na te mizerne początki dziś, z perspektywy rozwoju technik obliczeniowych (każdy ma w domu PC-ta, który ma moc obliczeniową i zdolność gromadzenia danych wszystkich ówczesnych komputerów NASA razem wziętych), radiowych i spektroskopowych, zapisu cyfrowego i wysłania na orbitę okołoziemską nie jednego, ale licznych kosmicznych teleskopów, dziw, że w ogóle program przez tyle lat był finansowany z rozmaitych źródeł i że koncentrował w sobie tyle poświęcenia i zapału astronomów-amatorów. Bo wiele nie przyniósł, a najsłynniejszym jego wynikiem była rejestracja z 15 sierpnia 1977 roku radioteleskopem Big Ear należącym do Uniwerstetu Stanu Ohio tzw. sygnału Wow! Sygnał był do niczego niepodobny, pochodził spoza Układu Słonecznego i trwał 72 sek. Nigdy się nie powtórzył i do dziś nie wiadomo, co to właściwie było.

Podobnie do sygnałów radiowych, można przesiewać Wszechświat teleskopami zdolnymi rejestrować światło widzialne, a także niewidzialne promieniowanie o różnych długościach fal, wnioskując z tego o istnieniu ciał niebieskich świecących światłem własnym (gwiazd w różnym stadium „rozwoju”) oraz odbitym (planet i ich księżyców). To jest możliwe coraz pełniej i lepiej, a zatem w ogóle znaleziono planety poza naszym Układem Słonecznym, pierwszą dopiero w 1995 roku! Do dziś lista egzoplanet liczy jakieś 4-5 tys. sztuk, ponad połowę znamy dzięki kosmicznemu teleskopowi Keplera. Niektóre z nich są w tych czy innych aspektach podobne do Ziemi (bo np. są planetami skalistymi, a nie gazowymi olbrzymami, jak Jowisz, bo mają atmosferę – pytanie jednak z czego, bo zdarza się i siarkowodór, i metan jako główny składnik), bo mają wodę – choć niekoniecznie w stanie ciekłym. Istnieje nawet lista 10 najbardziej „ziemskich, czyli przyjaznych życiu światów”, a znaleźć tam można Gliese 667Cc obiegającą w 28 dni swojego stygnącego czerwonego karła, a odległą od nas o 22 lata świetlne, a także planety Kepler 22D i Kepler 69C znajdujące się od nas odpowiednio 600 i 2700 lat świetlnych, oraz kolejne Keplery z numerkami, wszystkie wytypowane głównie dlatego, że znajdują się w tzw. strefie życia czy ekosferze swoich gwiazd.

To obszary kosmosu, gdzie występuje zakres temperatur, w których może się rozwijać życie takie, jakie znamy z Ziemi, czyli oparte o związki organiczne węgla i wodę w stanie ciekłym. Gorące gwiazdy mają strefy życia w sporej odległości od swych powierzchni, gwiazdy stygnące – w znacznie bliższej. Badania spektroskopowie pozwalają zaś czasem stwierdzić obecność konkternych pierwiastków i związków chemicznych w składzie planet czy księżyców, szuka się zatem węgla, tlenu, wody… Istotna jest także masa takich ciał niebieskich gwarantująca grawitację, która „nie wbija w glebę” oraz tempo, z jakim obiegają swoje macierzyste gwiazdy. Życie bowiem, jakie znamy, oparte o zapis genetyczny w kwasach nukleinowych i funkcjonowanie białek w wydzielonych ze środowiska lipidowymi błonami komórkach, jest kruche i wymagające. Z drugiej strony, matka ewolucja wyrzeźbiła stworzenia zdolne żyć, a co najmniej przeżyć jakiś czas niemal wszędzie na naszej planecie – w okolicy kominów wulkanów w najgłębszym oceanicznym dnie, w kopalniach pierwiastków promieniotwórczych, przy radiacji zabijającej każde inne życie, w gejzerach, w górnych warstwach atmosfery.

Dzięki nowym technologiom obserwacji i niewyobrażalnej dawniej mocy obliczeniowej kolejne dwie planety do listy „ziemskich” dołożyli przed samym Bożym Narodzeniem na łamach „Astronomy & Astrophysics” badacze z Hiszpanii. Oba nowe światy odkryte przez godnych następców Kolumba mają masy podobne do Ziemi i krażą w ekosferze wokół czerwonego karła o nazwie GJ 1002. Gwiazda jest ośmiokrotnie mniejsza od Słońca i znajduje się jedynie 16 lat świetlnych od nas! Nadal nie umiemy na tak długi czas wsiąść do rakiety byle jakiej, nie dbać o bagaż, nie dbać o bilet, ale zgódźmy się co do tego, że miedzy 16 a 600 lat istnieje istotna różnica skali.

Plantety nazwano GJ 1002b i GJ 1002c, oczywiście też nikt przy zdrowych zmysłach nie twierdzi, że znajduje się tam życie (a nawet woda w stanie ciekłym), a jednak… Na razie można powiedzieć, że GJ 1002b znajduje się bliżej swojej gwiazdy, a jej okrążenie zajmuje nieco ponad 10 dni zaś GJ 1002c jest dalej, z orbitą nieco ponad 20 dni. Jeśli tam kiedyś zamieszkamy, sylwester będziemy mieli częściej niż raz w miesiącu i może nam spowszednieje? Następnym krokiem będzie ocena ich atmosfery na podstawie światła, które odbijają, lub ciepła, które wydzielają. Nie ma dla niej jednak nadal stosownego spektrografu, choć takowy – by wykrywać tlen w atmosferze egzoplanet – jest planowany pod nazwą ANDES dla teleskopu ELT.

Poważnie jednak, a nie sylwestrowo rzecz ująwszy, planety podobne do Ziemi mogą być w kosmosie dość powszechne, co zresztą już sześć dekad temu przewidział w swym słynnym równaniu jeden z fundatorów projektu SETI, amerykański astronom Franc Drake. Wg niego jesteśmy skazani na komunikację z inną cywilizacją, jej istnienie bowiem w tak gigantycznym, jak nasz wszechświecie, jest zasadniczo nieuniknione. Nawet jeśli tylko jedno na milion ciał nadających się do życia jest zamieszkałe, to przy szacowanej liczbie planet i księżyców (200 i 21 zer) we Wszechświecie znajduje się 200 miliardów ciał zamieszkanych przez podobne naszym formy życia.

Jako biolog nie znajduję w sobie mocy matematycznych zdolnych podważać te szacunki i predykcje, mam jednak uwagę taką nieco z boku… Dlaczego my w ogóle zakładamy, że woda jest niezbędna życiu? Bo zakładamy że jedyne możliwe życie jest takie, jak nasze. Nie wspomnę tu nawet, że podobnie zakładamy w kwestii „inteligencji”, co w świetle przez nas samych dziś prowadzonych badań nad organizmami odległymi od nas ewolucyjnie staje się zupełnie bez sensu. Odpięliśmy się intelektualnie (i słusznie) od idei, że sztuczna inteligencja musi być androidem. Nadal jednak, z wyobraźnią uformowaną przez uczestników misji Enterprise czy serię „Gwiezdnych Wojen”, szukamy TAM inteligentnego życia, które będzie… jakieś takie ludzkie oraz ewentualnie nieinteligentnego, które będzie jakieś takie co najmniej bakteryjne.

Z czego to niby ma wynikać? Ewolucja może działać nawet na materii nieożywionej, oddychać można, a nawet trzeba spokojnie bez tlenu (ów jest dla komórek bardzo toksyczny, i gdyby nie odległa w czasie endosymbioza naszych jednokomórkowych przodków z jedną taką bakterią, która jakoś sobie radziła z tlenem, to żadnego innego niż sinice życia by na Ziemi nie było, bo by zdechło zabite wolnymi rodnikami tlenowymi). Choć chemia węgla stwarza gigantyczne możliwości syntez, życie, jakie znamy, wykorzystuje doprawdy tylko ułamek promila tych możliwości, itd. itp. Życie, jakie powstało, a potem uformowało się na Ziemi, może być wyjątkiem wynikłym z co najmniej kilku kosmicznych zbiegów okoliczności, co nie wyklucza, że zupełnie inne życie, a tym bardziej zupełnie inna inteligencja są możliwe. Z geocentrycznym i antropocentrycznym podejściem do zagadnienia nie zaobserwowalibyśmy ich jednak, nawet gdybyśmy w nie wdepnęli…

#planety #życie #badania