Tidig jord på dagarna innan livet uppstod. |

Introduktion

Vi gillar att tänka på universum som en plats fylld med liv. Vi har lärt oss av filmer, TV-program, forskare och media att det finns många mysiga planeter där innehållande liv. Men att upptäcka ett intelligent liv är det vi verkligen är glada över. Att hitta mikrober, växter eller små lodiga gnagare som springer runt på en annan planet skulle säkert vara fantastiskt, men att hitta en främmande civilisation med kultur, konst, teknik och förmågan att kommunicera sina kunskaper och uppfattningar till oss skulle verkligen vara en av de mest att uppnå mänsklighetens resultat. Vi skulle veta att vi inte är ensamma i universum.

Men är denna uppfattning om ett universum fylld med främmande civilisationer realistiskt, eller är det bara önsketänkande? Det finns uppskattade septilljonstjärnor i universum. Det är 10 följt av 24 nollor. Det är många stjärnor och många planeter som kretsar runt dem. Men det finns många specifika villkor som måste uppfyllas för att intelligent liv ska kunna utvecklas. Varje tillstånd ensamt kan verka som om det inte är för restriktivt, men när man överväger att alla måste vara nöjda tillsammans, kanske är den kombinationen en chans i en septillion. Och vi skulle vara den ena chansen. Om vi ​​är det enda intelligenta livet i universum, verkar det för oss att intelligent liv bör blomstra i kosmos, helt enkelt för att vi är här. Det är naturligt att anta att det också finns någon annanstans. Men det är kanske bara en illusion.

Det följande är några av de många villkor som måste uppfyllas för att intelligent liv ska kunna existera på en given planet.

Habitabel zon

Den bebodda zonen kring ett stjärnsystem, där temperaturen för livet på en planet kommer att vara precis rätt. |

Rätt avstånd från en stjärna

Vatten betraktas av forskare som en nödvändighet för livet. Det är det huvudmedium genom vilket livets grundläggande byggstenar, cellerna, tar in det som behövs och förvisar det som inte är. Därför är det inte förvånande att forskare anser förhållanden som är lämpliga för vatten som en högsta prioritet när de söker existensen av liv utanför jorden. Ett sådant tillstånd kallas ”bebörlig zon”.

Den bebörliga zonen i ett stjärnsystem är avståndet från en stjärna som en planet måste kretsa för att flytande vatten ska existera. Detta avstånd är ett intervall, ett bälte med viss tjocklek som cirklar en stjärna. Ju mindre tät en stjärna är, desto närmare stjärnan ligger regionen och desto smalare blir den. På avstånd utanför den bebodda zonen blir förhållandena för extrema för att upprätthålla flytande vatten och därför för att upprätthålla liv.

En planet som kretsar runt sin stjärna för nära kommer att drabbas av effekterna av stjärnans intensiva infraröda strålning. Planetens atmosfär skulle fånga så mycket av värmen att allt dess vatten skulle koka bort. För en planet som kretsar för långt från en stjärna når så lite värme planeten att dess växthusgaser inte kan fånga tillräckligt av den och allt vatten fryser. I båda fallen skulle celler, och därmed liv, inte ha vatten som ett medium för att frodas.

Smält interiör

Värmen och sammansättningen i en smält kärna kommer att tvinga dess innehåll upp till jordens jordskorpa, där den bryter fri till ytan. Denna utgasning hjälper till att skapa en atmosfär med komponenter som vattenånga, koldioxid, kväve och metan. Det mycket efterfrågade syre som stöder djurliv kommer senare från växter när de har utvecklats.

En planets magnetfält skyddar den från kosmisk strålning. En flytande metallkärna skapar en magnetosfär som skyddar livet från solvind, facklor och strålning från rymden. Utan detta skulle bestrålningen döda livet och solvindarna skulle sopa atmosfären bort.

En smält kärna skapar också plattaktonik. På jorden pressade de växlande plattorna jordskorpan så att mycket av ytan stod över vatten för att bli land. Utan skrynkling av ytan orsakad av den smälta kärnan skulle jorden täckas helt av ett hav. Livet kan uppstå i ett hav, men du skulle antagligen inte hitta avancerade civilisationer där utan land att utvecklas på. Trots allt, var skulle operaen uppträda?

Aktuella teorier tyder på att en liten planet kolliderade med jorden för att bilda månen. |

Twin Planet

Jorden och dess måne är i huvudsak en tvillingplanet. Medan alla andra planets månar är små fraktioner av deras storlek, är vår måne en fjärdedel av jordens storlek. Sätt ihop dem, och månen ser ut som jordens lilla bror, medan de andra planeternas månar ser ut som om de kan vara deras husdjurmyror.

På grund av Månens stora massa och närhet till Jorden, hjälper den till att stabilisera jordens rotation. Jorden vinglar radikalt runt sin axel på egen hand, men månen reducerar viblet kraftigt till en försumbar mängd.

Månens tyngdkraft ger också jordens rotation rätt hastighet och lutning för att hålla förhållandena konstanta för att utveckla och stödja livet. Utan att månen skulle stabilisera jordens axel skulle axeln ibland peka mot solen, och vid andra tidpunkter skulle ekvatorn peka mot solen, vilket orsakade vilda temperaturvariationer över planeten och skiftande iskappar.

Massutrotningar, de största "katastroferna" i historien, som händer vid rätt tidpunkter och i rätt mängder kan faktiskt ha främjat utvecklingen av ett intelligent liv. |

Tid för evenemang

Utvecklingen av intelligens på jorden har beroende mycket på många specifika omständigheter som inträffat under stora tidsperioder.

Den stora oxidationshändelsen, som ägde rum när vissa bakterier började fotosyntesa, fyllde atmosfären med processens avfallsprodukt, syre. Således bildades andningsluft.

Två gånger i sin historia har jorden frusit helt över. Dessa tider med "Snowball Earth" kan ha lett till de första komplexa djuren.

Perioder av extrem global kylning och en asteroidstrejk har orsakat massutsläckningar som möjliggjorde utvecklingen av mer anpassningsbara arter och spridningen av däggdjur, som så småningom ledde till primater och människor. Det var ganska svårt för gnagare att få ett fast fotfäste på evolutionen med alla dessa dinosaurier springa runt. Lite hjälp från en stor sten som kraschar genom atmosfären går långt för att rensa skiffer.

Omlopp en stjärna som är rätt storlek

Det komplexa livet på en planet förlitar sig på pålitlig energi från sin stjärna. För att något så komplext som intelligent liv ska utvecklas måste den stjärnan producera energi i en jämn takt i miljarder år. En avvikelse i energiproduktionen för långt i båda riktningarna kan vara förödande. Om den utstrålade värmen går för högt kan den koka planetens yta och allt på den. Om stjärnan är för låg, fryser den allt liv på planeten ur existensen.

Stjärnor med massor över 1, 5 gånger så mycket som vår sol dör för snabbt för att låta tiden för livet utvecklas till intelligens (vi människor tog över 3 miljarder år). Stjärnor som är mindre än vår sol har en större chans att tidigt låsa en planet rotation, hålla samma sida av planeten mot stjärnan. Atmosfären kommer förmodligen att försvinna när dess gaser kondenserar på den evigt kalla sidan av planeten.

En gasgigant som bildas i ett tidigt stjärnsystem. |

Avlägsna massiva planeter

Närvaron av två eller fler massiva planeter, eller gasjättar, i ett stjärnsystem tenderar att skydda mindre inre planeter från vilda asteroider. I vårt solsystem spolar deras kombinerade tyngdkraft och banor många asteroider och kometer in i det interstellära utrymmet, säkert bort från jorden. För många asteroider eller en för stor asteroid som kolliderar med jorden, och livet skulle inte vara en chans. Men om en gasgigant är för nära kommer dess stora tyngdkraft att förhindra att en planet bildas, vilket är hur vårt asteroidbälte blev. Så för att en planet skulle kunna njuta av skyddseffekten av en massiv planet och inte bli en dödfödelse av små stenar själv, hade den massiva planeten bäst kretsat runt ett märkbart avstånd bort.

En supernova, en stjärnas explosiva död. |

Inte kretsar om en stjärna som är för nära en kosmisk explosion

Supernovor, dessa spektakulära explosioner av döende stjärnor, kan orsaka lika spektakulära förstörelser av livet för närliggande stjärnsystem. I vår galax förekommer supernovor en eller två gånger vart hundra år. Varje planet inom femtio ljusår skulle ha ozonlagret skadat av strålningen av sprängningen. Livet på den planeten förmodligen skulle förgås på grund av enorma mängder av sin egen solens ultravioletta strålning som bombarderade den genom den oskyddade atmosfären.

En annan typ av explosion, kallad en gammastrålning, kan orsakas av ett binärt stjärnsystem. Dessa stjärnor skjuter ut en smal, men mycket kraftfull, stråle av energi som också kan förstöra ozonskiktet på vilken planet som helst som är olyckligt nog att ligga i sin väg, vilket igen resulterar i livsförlust. Dessa skurar kan vara ozon-mördare minst så långt borta som 7 500 ljusår.

Planet inte vara så massiv att det blir en gasjätt

Många förhållanden med gasjättar gör intelligent liv mycket problematiskt, om inte omöjligt. Gasjättar behåller enorma mängder väte och helium i sin atmosfär och har nästan inget vatten. Vissa gasjättar har ingen fast kärna för komplexa liv att bildas på, och alla som har en distinkt yta skulle bli utsatta för atmosfärstryck tusen gånger det på jorden. Flytande livsformer kan existera i den övre atmosfären, men troligen kunde inte kvarstå på grund av den mycket kaotiska naturen av atmosfären som skulle dra något ned via konvektionsströmmar i de dödliga lågtryckslagerna nära kärnan.

Stjärnsystemets stabilitet

Under de tidiga dagarna av vårt eget solsystem kretsade gasjättarna mycket närmare solen och med mer oberäknade banor och placerade dem farligt nära de mindre inre planeterna. Faran kom från alla asteroider, kometer och andra rymdavfall som de jätteplaneterna tenderar att locka till. Med alla dessa virvlande och snabba projektiler som hela tiden bombarderar de inre planeterna, skulle livet inte ha haft en chans att utvecklas bortom de tuffaste begravda bakterierna. Sådana livshämmande förhållanden är förmodligen vanliga i stjärnsystem över hela kosmos.

Konsistens av temperaturer på en planet

Förutom solens långvariga konstant värmeeffekt har jorden lyckats upprätthålla relativt konstanta temperaturer på sin egen yta trots annan påverkan. Jordens stabila temperaturer under mycket långa tidsperioder är avgörande för utvecklingen av allt så komplicerat som intelligent liv. När temperaturen varierar för mycket över tiden kan bara de enklaste livsformerna överleva; det komplexa livet tål inte sådana fluktuationer. Det är verkligen anmärkningsvärt att tänka på att livet har funnits här i över 3 miljarder år, med ett komplext liv som sträcker sig 500 miljoner år tillbaka, och under hela den tiden har vår planet inte försvunnit så långt att frysa eller baka allt ur existens. Bara en förändring av den globala temperaturen med hundra grader, kallare eller varmare, under några århundraden - små mängder temperatur och tid i detta universum - och livet skulle ha släckts fullständigt.

Poll: Utbredning av intelligens i universum

Hur utbredd tror du att intelligent liv (civilisation) är i universum?

  • Vi är det enda intelligenta livet i universum.
  • Det finns bara några få civilisationer i hela universum.
  • Det finns ungefär en civilisation per galax.
  • Det finns några civilisationer i varje galax.
  • Varje galax samarbetar med intelligent liv. (undantar kaotiska galaxer)
Se resultat

Slutsats

Matematiskt kan oddsen vara tillräckligt smala för att bara presentera en planet i universum som statistiskt möjligt för att stödja intelligent liv. Om det finns en septillionplaneter, skulle var och en av de föregående punkterna i genomsnitt bara vara lika osannolik som en chans på 250 som inträffar. Om så är fallet, med tanke på att de alla måste kvalificera sig tillsammans, är chansen för intelligent liv att uppstå i universum 1 i en septillion. Det vill säga bara en planet i hela universum kan inneha intelligent liv, att en planet är vår älskade jord och att livet är oss. Om vi ​​är de enda intelligenta varelserna i allt detta enorma universum, är vi dyrare än någonting. Vi är skyldiga oss själva och universum att upprätthålla vår existens, utforska så långt vi kan och söka kunskapen för att förstå universum så djupt som möjligt.