Αν βγείτε έξω μια καθαρή νύχτα και κοιτάξτε ψηλά τον νυχτερινό ουρανό, ανάλογα με τις συνθήκες, μπορεί να δείτε έως και 2.000 αστέρια. Αυτό είναι μόνο ένα μικρό κλάσμα του Γαλαξία, ο οποίος μπορεί να περιλαμβάνει μεταξύ 300 δισεκατομμύρια έως 1 τρισεκατομμύρια άστρα. Τα περισσότερα από αυτά τα αστέρια φιλοξενούν εξωπλανήτες και έχουν ήδη εντοπισθεί μερικοί που μοιάζουν με τη Γη. Πού βρίσκονται λοιπόν οι εξωγήινοι;
Αυτό είναι ένα βασικό ερώτημα στον τομέα του SETI, της Αναζήτησης Εξωγήινης Νοημοσύνης. Ενώ το SETI περιλαμβάνει τα πάντα, από την ακρόαση ραδιοσημάτων έως την εξέταση περίεργων διακυμάνσεων στο φως των αστεριών, η θεωρητική εργασία στον τομέα στηρίζεται σε δύο βασικές έννοιες: το παράδοξο του Fermi και την εξίσωση του Drake.
Το παράδοξο του Fermi αναλύει γιατί δεν έχουν επισκεφθεί την Γη εξωγήινοι, ενώ η εξίσωση του Drake προσπαθεί να εκτιμήσει τον αριθμό των εξωγήινων πολιτισμών στον Γαλαξία. Και οι δύο έννοιες εμπεριέχουν μεγάλη αβεβαιότητα, γιατί όταν πρόκειται για εξωγήινη ζωή, υπάρχουν πολλά που δεν γνωρίζουμε. «Αυτά τα δύο εργαλεία είναι βασικά, με την έννοια, ότι δημιουργήθηκαν στην αρχή της έρευνας πριν από πολλές δεκαετίες, φαίνεται να είναι σημαντικά, αλλά δεν είναι θεμελιώδη με τον τρόπο, ας πούμε, που είναι οι νόμοι του Νεύτωνα», δήλωσε ο Jason Wright, ερευνητής του SETI στο Penn State University
Τι είναι το παράδοξο του Fermi; Το παράδοξο του Fermi πήρε το όνομά του από τον Enrico Fermi, έναν επιστήμονα περισσότερο γνωστό για την επίβλεψη της κατασκευής του πρώτου πυρηνικού αντιδραστήρα στον κόσμο για τη διεξαγωγή της πρώτης ελεγχόμενης πυρηνικής αντίδρασης το 1942. Κατά τη διάρκεια μιας επίσκεψής του στο Εθνικό Εργαστήριο του Los Alamos στο Νέο Μεξικό το 1950, ο Fermi και μερικοί συνάδελφοί του συζητούσαν για εξωγήινους και διαστρικά ταξίδια κατά τη διάρκεια του γεύματος, με αφορμή ένα σκίτσο του «The New Yorker» που έδειχνε εξωγήινους να κλέβουν κάδους απορριμμάτων. Καθώς προχωρούσε η συζήτηση, ο Fermi έκανε την περίφημη ερώτηση «και λοιπόν, πού είναι όλοι;» Τρία άτομα που ήταν μέλη της συζήτησης ανέφεραν αργότερα ότι ο Fermi μιλούσε ειδικά για εξωγήινους ικανούς να κάνουν διαστρικά ταξίδια: εάν υπάρχουν εξωγήινοι και είναι ικανοί να ταξιδεύουν ανάμεσα στα αστέρια, τότε θα έπρεπε να μας είχαν ήδη επισκεφτεί. Ο Fermi δεν δημοσίευσε ποτέ κανένα έργο για την παρατήρησή του και πέθανε μόλις τέσσερα χρόνια αργότερα. Ωστόσο, η ερώτησή του έμεινε ζωντανή και έγινε γνωστή ως το παράδοξο του Fermi.
Τι είναι η εξίσωση Drake; Η εξίσωση πήρε το όνομά της από τον Frank Drake, έναν αστρονόμο ο οποίος το 1960 ηγήθηκε της πρώτης επίσημης αναζήτησης εξωγήινων ραδιοσημάτων στο Εθνικό Αστεροσκοπείο Ραδιοαστρονομίας της Δυτικής Βιρτζίνια. Κατά τη διάρκεια μιας συνάντησης με μια εκλεκτή ομάδα επιστημόνων το 1961 μεταξύ των οποίων ήταν και ο Carl Sagan, ο Drake πρότεινε έναν τύπο που θα μπορούσε να υπολογίσει θεωρητικά τον αριθμό των πολιτισμών που μεταδίδουν ραδιοσήματα προς το παρόν στον Γαλαξία.
Ο τύπος αυτός είναι: N = R* × fp × ne × fl × fi × fc × L
όπου Ν, ο αριθμός των πολιτισμών που μεταδίδουν σήματα αυτήν τη στιγμή και που εξαρτάται από επτά παράγοντες:
R* είναι ο ετήσιος ρυθμός σχηματισμού αστέρων ικανών να φιλοξενήσουν πλανήτες όπου θα μπορούσε να αναπτυχθεί η ζωή
fp είναι το ποσοστό αυτών των άστρων που όντως έχουν πλανήτες
ne είναι ο αριθμός των πλανητών ανά σύστημα με συνθήκες κατάλληλες για ζωή
fl είναι το κλάσμα των πλανητών κατάλληλων για ζωή στις οποίες όντως εμφανίζεται πραγματικά η ζωή
fi είναι το κλάσμα των πλανητών με ζωή όπου αυτή εξελίσσεται σε ευφυής ζωή
fc είναι το κλάσμα των πλανητών με ευφυή ζωή που αναπτύσσει τεχνολογίες όπως ραδιοφωνικές εκπομπές που θα μπορούσαμε να εντοπίσουμε
L είναι το μέσο χρονικό διάστημα σε χρόνια που οι πολιτισμοί παράγουν τέτοια σήματα.
«Η εξίσωση Drake πηγαίνει με τη σειρά από τις πιο εύκολες στις πιο δύσκολες παραμέτρους», δήλωσε η Kaitlin Rasmussen, αστροφυσικός στο Πανεπιστήμιο του Michigan. Ενώ οι μεταβλητές όπως το L παραμένουν καθαρά θεωρητικές, οι επιστήμονες μπορούν τώρα να απαντήσουν με βεβαιότητα πράγματα, όπως οι μέσοι ρυθμοί σχηματισμού αστεριών στον Γαλαξία και το κλάσμα των άστρων με πλανήτες. Αν και ορισμένοι ερευνητές προσπάθησαν να εκτιμήσουν τον αριθμό των κατοικήσιμων πλανητών χρησιμοποιώντας στατιστικά, η Rasmussen είναι αισιόδοξη ότι οι επόμενες γενιές μεγάλων τηλεσκοπίων θα μας επιτρέψουν να κοιτάξουμε τις ατμόσφαιρες πλανητών του μεγέθους της Γης, δίνοντάς μας καλύτερες εκτιμήσεις για τον αριθμό των πλανητών ανά σύστημα με συνθήκες κατάλληλες για ζωή.
Ωστόσο, το παράδοξο του Fermi και η εξίσωση του Drake εξακολουθούν να είναι πολύ σχετικά. Πάνω από μισός αιώνας έχει περάσει από τότε που ο Drake πρότεινε τη διάσημη εξίσωση του, ενώ έχουν περάσει πάνω από 70 χρόνια από τότε που ο Fermi ρώτησε πού βρίσκονται όλοι οι εξωγήινοι. Είναι αυτές οι ερωτήσεις ακόμα ο καλύτερος τρόπος για να σκεφτούμε την έξυπνη ζωή πέρα από τη Γη; Υπάρχουν πολλές πιθανές λύσεις στο παράδοξο του Fermi που έχουν προταθεί όλα αυτά τα χρόνια. Ισως εξωγήινοι έχουν ήδη επισκεφθεί τη Γη στο παρελθόν ή το κάνουν και σήμερα αλλά δεν το παραδέχεται κανείς επίσημα. Πιθανά τα διαστρικά ταξίδια να είναι αδύνατα ή οι ανεπτυγμένοι πολιτισμοί τα βρίσκουν μη πρακτικά. Φυσικά, μπορεί να είμαστε και μόνοι. Μια άλλη πιθανότητα είναι το λεγόμενο Μεγάλο Φίλτρο: Τα ευφυή είδη ενδέχεται να αντιμετωπίζουν εμπόδια όπως την κλιματική αλλαγή ή τον πυρηνικό πόλεμο που διατηρεί τη διάρκεια ζωής τους μικρή και τα εμποδίζει από το να εξαπλωθούν σε όλο τον Γαλαξία. Το αν ο ανθρώπινος πολιτισμός θα ξεπεράσει με επιτυχία ή όχι ένα τέτοιο φίλτρο δεν είναι σίγουρο, καθώς οι προκλήσεις εμφανίζονται συνεχώς. Σε μια μελέτη που περιγράφει την τρέχουσα κατάσταση της έρευνας SETI, ο Wright λέει ότι ενώ πιστεύει ότι η θεωρητική εργασία για το παράδοξο του Fermi είναι ακόμα σημαντική, συμβουλεύει όλους τους επίδοξους θεωρητικούς να «μένουν κοντά στα δεδομένα».
Όσον αφορά την εξίσωση Drake, κάθε προσπάθεια επίλυσής της απαιτεί εικασίες για πολλές από τις μεταβλητές, οδηγώντας σε εξαιρετικά διαφορετικά αποτελέσματα. «Θα έλεγα ότι το κύριο μειονέκτημά της είναι ότι περιλαμβάνει μεταβλητές για πράγματα που δεν έχουμε καν σκεφτεί τον τρόπο να τα εξετάσουμε», δήλωσε η Rasmussen. Για παράδειγμα, ένας κόσμος πνιγμένος με διοξείδιο του άνθρακα όπως η Αφροδίτη θα μπορούσε να φιλοξενήσει ζωή εντελώς διαφορετική από τους οργανισμούς που βρίσκονται στη Γη ή αυτό που μοιάζει με ένα σύμπλεγμα κατοικήσιμων εξωπλανητών γύρω από ένα άστρο σήμερα, η αλληλεπίδραση των τροχιών τους θα μπορούσε να επηρεάσει την κατοικησιμότητα με απρόβλεπτους τρόπους.
Ενώ ορισμένοι επιστήμονες έχουν προτείνει τροποποιήσεις στην εξίσωση Drake, η έννοια της χρήσης ενός μαθηματικού τύπου για τον υπολογισμό των πιθανοτήτων ζωής σε άλλους κόσμους εξακολουθεί να αξίζει. Όπως είπε κάποτε ο θρυλικός επιστήμονας του SETI, Jill Tarter, οι εξισώσεις είναι «ένας υπέροχος τρόπος να οργανώσουμε την άγνοιά μας».
ΠΗΓΗ: https://www.planetary.org/articles/fermi-paradox-drake-equation.
ΦΩΤΟΓΡΑΦΙΑ: Συστοιχία κεραιών, που προσπαθούν να εντοπίσουν εξωγήινα ραδιοκύματα. Credit: KathleenFranklin. (CC BY 2.0).
ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΕΠΙΣΗΣ:
Η ζωή στη Γη, θα μπορούσε να ανιχνευθεί από περίπου 2.000 κοντινάαστέρια!
Μια νέα εξίσωση υπολογίζει την πιθανότητα εξωγήινων πολιτισμών!
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου