Izpētot citas planētas un debess ķermeņus, NASA misijām ir jāievēro prakse, kas pazīstama kā “planētu aizsardzība”. Šī prakse nosaka, ka misijas plānošanas laikā jāveic pasākumi, lai nodrošinātu, ka tiek novērsta pētāmās planētas / ķermeņa un Zemes (paraugu atgriešanas misiju gadījumā) bioloģiskais piesārņojums.
Raugoties nākotnē, rodas jautājums, vai šī pati prakse tiks attiecināta arī uz ārpus Saules planētām. Ja tā, tas būtu pretrunā ar priekšlikumiem “iesēt” citas pasaules ar mikrobu dzīvi, lai sāktu evolūcijas procesu. Lai to risinātu, Dr Claudius Gros no Gētes Universitātes Teorētiskās fizikas institūta nesen publicēja rakstu, kurā apskatīta planētu aizsardzība un apskatītas “Genesis tipa” misijas.
Pētījums ar nosaukumu “Kāpēc atšķiras planētu un eksoplanētu aizsardzība: Genesis ilgstošu misiju gadījumi uz apdzīvojamām, bet sterilām M-punduru skābekļa planētām” nesen parādījās tiešsaistē, un to paredzēts publicēt žurnālā Acta Astronautica. Kā projekta Genesis dibinātājs, Gros pievēršas ekstrasolāru planētu sēšanas ētiskajam jautājumam un argumentē, kā un kāpēc planētu aizsardzība šajos gadījumos var netikt piemērota.
Vienkārši sakot, Genesis projekta mērķis ir nosūtīt kosmosa kuģus ar gēnu rūpnīcām vai kriogēnās pāksti, ko varētu izmantot, lai izplatītu mikrobu dzīvi uz “īslaicīgi apdzīvojamām eksoplanetām - t.i., uz planētām, kas spēj atbalstīt dzīvību, bet, visticamāk, tās pašas par sevi neizraisīs. Kā Gros iepriekš paskaidroja Space Magazine:
“Genesis projekta mērķis ir piedāvāt zemes dzīvei alternatīvus evolūcijas ceļus tām eksoplanetām, kuras potenciāli ir apdzīvojamas, bet tomēr nedzīvas… Ja jums būtu labi apstākļi, vienkārša dzīve var attīstīties ļoti ātri, bet sarežģītai dzīvei būs grūti. Vismaz uz Zemes pagāja ļoti ilgs laiks, līdz ieradās sarežģīta dzīve. Kambrijas eksplozija tas notika tikai pirms apmēram 500 miljoniem gadu, aptuveni 4 miljardus gadu pēc Zemes izveidošanas. Ja mēs dodam planētām iespēju strauji virzīties uz priekšu evolūcijā, mēs varam dot viņiem iespēju pašiem rīkoties ar Kambrijas sprādzieniem. ”
Tādēļ Genesis tipa misijas mērķis būtu piedāvāt papildu saules planētām evolucionāru saīsni, izlaižot miljardiem gadu, kas nepieciešami dzīvības pamatformu attīstībai, un tieši virzoties uz vietu, kur sarežģītie organismi sāk dažādoties. Tas būtu īpaši noderīgi uz planētām, kur dzīve varētu uzplaukt, bet pati par sevi nerodas.
"Galaktikā ir daudz" nekustamo īpašumu ", planētu, kur varētu zelt dzīvība, bet, visticamāk, vēl nav." Gros nesen dalījās pa e-pastu. "Genesis misija uz šīm planētām nogādātu progresīvus vienšūnu organismus (eikariotus)."
Risinot jautājumu par to, kā šādas misijas varētu pārkāpt planētu aizsardzības praksi, Gross savā dokumentā piedāvā divus pretargumentus. Pirmkārt, viņš apgalvo, ka zinātniskā interese ir galvenais iemesls iespējamo dzīvības formu aizsardzībai uz Saules sistēmas ķermeņiem. Tomēr šis racionālais kļūst nederīgs pagarinātā ilguma dēļ, kas saistīts ar misijām uz ekstrasolārajām planētām.
Vienkārši sakot, pat ja mēs ņemam vērā starpzvaigžņu misijas uz tuvākajām zvaigžņu sistēmām (piemēram, Alfa Centauri, kas atrodas 4,25 gaismas gadu attālumā), laiks ir galvenais ierobežojošais faktors. Izmantojot esošo tehnoloģiju, misija uz citu zvaigžņu sistēmu varētu ilgt no 1000 līdz 81 000 gadu. Pašlaik vienīgā ierosinātā metode, kā saprātīgā termiņā sasniegt citu zvaigzni, ir virzītā enerģijas palaišanas sistēma.
Šajā pieejā lāzeri tiek izmantoti, lai paātrinātu vieglo burāšanu līdz relativistiskiem ātrumiem (gaismas ātruma daļai), un labs piemērs tam ir ierosinātā Breakthrough Starshot koncepcija. Kā daļu no Breakthough iniciatīvas mērķa sasniegt starpzvaigžņu kosmosa lidojumus, atrast apdzīvojamas pasaules (un, iespējams, inteliģentu dzīvi), Starshot iesaistītu vieglu buras un nanokrāvēju paātrināšanu ar lāzeriem līdz ātrumam līdz 60 000 km / s (37 282 mps) - vai par 20%. gaismas ātrumu.
Balstoties uz iepriekšējo pētījumu, ko veica Gros (un to veica Maksima Planka Saules sistēmas pētījumu institūta pētnieki), šādu sistēmu varētu arī savienot pārī ar magnētisko buru, lai to palēninātu, sasniedzot galamērķi. Kā paskaidroja Gros:
“Virzīta enerģijas palaišanas sistēma piegādā enerģiju, kas starpzvaigžņu kuģim jāpaātrina, izmantojot koncentrētus lāzera starus. No otras puses, parastajām raķetēm ir jānes un jāpaātrina sava degviela. Kaut arī starpzvaigžņu kuģi ir grūti paātrināt, palaižot to, ir daudz grūtāk palēnināt spēkus ierašanās brīdī. Magnētiskajam laukam, ko rada strāva supravadītājā, nav nepieciešama enerģija tā uzturēšanai. Tas atspoguļos starpzvaigžņu protonus, palēninot šāda veida darbību. ”
Tas viss padara virzītas enerģijas piedziņu īpaši pievilcīgu, ciktāl tas notiek Genesis tipa misijās (un tieši pretēji). Papildus tam, ka daudz mazāk laika, lai sasniegtu citu zvaigžņu sistēmu, nekā apkalpota misija (ti, paaudzes kuģis vai kur pasažieri atrodas kriogēnā balstiekārtā), mērķis ieviest dzīvību pasaulēm, kurām citādi to nebūtu, būtu izmaksas un ceļojums laiks vērts.
Gros arī norāda uz faktu, ka pirmatnējā skābekļa klātbūtne faktiski var kavēt dzīvības parādīšanos eksoplanetajās, kas riņķo M tipa (sarkanā pundura) zvaigznēs. Jaunākie pētījumi, kas parasti tiek uzskatīti par potenciālās apdzīvošanas pazīmēm (pazīstami arī kā biomarķieri), liecina, ka atmosfēras skābekļa klātbūtne nebūt nenozīmē ceļu uz dzīvību.
Īsāk sakot, skābekļa gāze ir nepieciešama sarežģītas dzīves pastāvēšanai (kā mēs to zinām), un tās klātbūtne Zemes atmosfērā ir fotosintētisko organismu (piemēram, zilaļģu un augu) rezultāts. Tomēr planētās, kuras riņķo ap M veida zvaigznēm, tas var būt ķīmiskas disociācijas rezultāts, kad starojums no mātes zvaigznes planētas ūdeni ir pārvērtis ūdeņradī (kas izplūst kosmosā) un atmosfēras skābeklī.
Tajā pašā laikā Gros norāda uz iespēju, ka pirmatnējais skābeklis varētu būt šķērslis prebiotiskiem apstākļiem. Kaut arī apstākļi, kādos dzīvība parādījās uz Zemes, joprojām nav pilnībā izprotami, tiek uzskatīts, ka pirmie organismi parādījās “mikrostrukturētā ķīmiski fizikālu reakciju vidē, ko vada ilgstošs enerģijas avots” (piemēram, sārmainās hidrotermiskās ventilācijas atverēs).
Citiem vārdiem sakot, domājams, ka dzīvība uz Zemes ir izveidojusies apstākļos, kas šodien būtu toksiski lielākajai daļai dzīvības formu. Tikai evolūcijas procesā, kas aizņēma miljardiem gadu, varēja izveidoties sarežģīta dzīve (kas ir atkarīga no skābekļa gāzes izdzīvošanas). Citi faktori, piemēram, planētas orbīta, tās ģeoloģiskā vēsture vai vecāku zvaigznes raksturs, arī varētu veicināt to, ka planētas ir “īslaicīgi apdzīvojamas”.
Tas nozīmē, ka Zemei līdzīgajām ārpus Saules planētām, kas riņķo ap M veida zvaigznēm, ir tas, ka planētu aizsardzība ne vienmēr tiks piemērota. Ja nav pamatiedzīvotāju dzīvības, ko aizsargāt, un tās izredzes nav labas, cilvēce palīdzētu dzīvībai parādīties uz vietas, nevis kavē. Kā paskaidroja Gros:
“Marss bija īslaicīgi apdzīvojams, un klimata apstākļi bija agri, bet ne tagad. Citi var dzīvot 2 vai 3 miljardus gadu - laika posmā, kas nebūtu pietiekams, lai augi un dzīvnieki attīstītos vietējā mērogā. Ja dzīvība nekad neradīsies uz planētas, tā paliks sterila mūžīgi, pat ja tā varētu atbalstīt dzīvību. Visticamāk, ka skābeklis kavē dzīvību, kas rodas, jo tā ir toksiska ķīmisko reakciju cikliem, kas ir dzīvības priekšgājēji. ”
Tā ir koncepcija, kas zinātniskajā fantastikā ir izpētīta ļoti ilgi: progresīva suga stāda dzīvības sēklas uz citas planētas, paiet miljoniem gadu un ir jūtami dzīvības rezultāti! Faktiski ir tādi, kas uzskata, ka tā ir sākusies dzīve uz Zemes - seno astronautu teorija (kas ir tīra spekulācija) - un, paši to darot uz citām planētām, mēs turpinātu šo “virzītās panspermijas” tradīciju.
Beigu beigās planētas aizsardzības prakses mērķis ir acīmredzams. Ja dzīvība parādījās ārpus Zemes, tā ir atšķirīga un ir pelnījusi iespēju uzplaukt bez cilvēku vai invazīvu Zemes organismu iejaukšanās. Tas pats attiecas uz dzīvību uz Zemes, kuru varētu izjaukt svešzemju organismi, kurus atved atpakaļ paraugu atgriešanas vai izpētes misijās.
Bet gadījumā, ja uz zemes planētām, kas riņķo ap visizplatītāko zvaigzni galaktikā, visticamāk neatrodas dzīvības atrašanas vieta (kā liecina jaunākie pētījumi), tad patiesībā laba ideja varētu būt sauszemes organismu pārvadāšana uz šīm planētām. Ja cilvēce Visumā ir viena, tad sauszemes organismu izplatīšana šādā veidā kalpotu dzīvībai.
Un, ja dzīve uz Zemes ir vēlama panspermijas rezultāts, kaut arī tā ir tālredzīga iespēja, tad varētu apgalvot, ka cilvēcei ir pienākums sēt kosmosu līdz ar dzīvi. Lai arī izmaksa nebūtu tūlītēja, neapšaubāmi vērts ieguldījums ir zināšanas, ka mēs dodam dzīvību uz pasaulēm, kur tas citādi varētu neeksistēt.
Vienmēr ārpuszemes dzīves un planētu izpētes jautājumi ir diskutabls jautājums, kuru mēs, domājams, neatrisināsim drīz. Tomēr viena lieta ir pārliecināta: turpinot mūsu centienus izpētīt Saules sistēmu un galaktiku, tā ir problēma, no kuras mēs nevaram izvairīties.
