De Fermi Paradox no enger Welle vun Exoplanéitentdeckungen

An der Galaxis RX J1131-1231 huet eng Equipe vun Astrophysiker vun der Universitéit Oklahoma déi éischt bekannte Grupp vu Planéiten ausserhalb vun der Mëllechstrooss entdeckt. D'Objeten "verfollegt" duerch d'Gravitatiouns-Mikrolensungstechnik hu verschidde Massen - vu Mound bis Jupiter-ähnlech. Maacht dës Entdeckung de Fermi Paradox méi paradox?

Et gi ongeféier déiselwecht Unzuel u Stären an eiser Galaxis (100-400 Milliarden), ongeféier déiselwecht Unzuel u Galaxien am siichtbaren Universum - also gëtt et eng ganz Galaxis fir all Stär an eiser grousser Mëllechstrooss. Am Allgemengen, fir 10 Joer²² op den 10²⁴ Stären. D'Wëssenschaftler hu kee Konsens iwwer wéi vill Stäre ähnlech wéi eis Sonn sinn (dh ähnlech a Gréisst, Temperatur, Hellegkeet) - Schätzunge reeche vu 5% bis 20%. Huelt den éischte Wäert a wielt déi mannst Zuel vu Stären (10²²), kréie mir 500 Billioun oder eng Milliard Milliarde Stäre wéi d'Sonn.

Laut PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences) Studien an Schätzungen dréien op d'mannst 1% vun de Stären am Universum ëm e Planéit, dee fäeg ass d'Liewen z'ënnerstëtzen - also schwätze mir vun der Zuel vun 100 Milliarde Milliarde Planéiten mat ähnlechen Eegeschaften op d'Äerd. Wa mir dovun ausgoen, datt no Milliarde vu Joere vun der Existenz nëmmen 1% vun de Planéite vun der Äerd Liewen wäerten entwéckelen, an 1% vun hinnen wäerten evolutivt Liewen an enger intelligenter Form hunn, géif dat heeschen, datt et engem Billiard Planéit mat intelligenten Zivilisatiounen am siichtbaren Universum.

Wa mir nëmmen iwwer eis Galaxis schwätzen an d'Berechnunge widderhuelen, déi genee Unzuel u Stären an der Mëllechstrooss (100 Milliarde) unhuelen, schléissen mir datt et wahrscheinlech op d'mannst eng Milliard Äerdähnlech Planéiten an eiser Galaxis sinn. an 100 XNUMX. intelligent Zivilisatiounen!

E puer Astrophysiker stellen d'Chance datt d'Mënschheet déi éischt technologesch fortgeschratt Spezies op 1 op 10 gëtt.²²dat heescht, et bleift onbedeitend. Op der anerer Säit besteet d'Universum zanter ongeféier 13,8 Milliarde Joer. Och wann d'Zivilisatiounen net an den éischte Milliarde Joer entstane sinn, war et nach eng laang Zäit ier se gemaach hunn. Iwwregens, wann no der definitiver Eliminatioun an der Mëllechstrooss "nëmmen" dausend Zivilisatiounen waren a si wieren ongeféier d'selwescht Zäit wéi eis existéiert (bis elo ongeféier 10 XNUMX Joer), da si se héchstwahrscheinlech scho verschwonnen, ausstierwen oder anerer sammelen, déi net zougänglech sinn fir eis Niveauentwécklung, déi spéider diskutéiert ginn.

Bedenkt datt och "gläichzäiteg" existéierend Zivilisatiounen mat Schwieregkeeten kommunizéieren. Wann nëmmen aus dem Grond datt wann et nëmmen 10 dausend Liichtjoer wier, et dauert hinnen 20 dausend Liichtjoer fir eng Fro ze stellen an se dann ze beäntweren. Joer. Wann Dir d'Geschicht vun der Äerd kuckt, kann et net ausgeschloss ginn datt an esou enger Zäit eng Zivilisatioun kann entstoen an aus der Uewerfläch verschwannen ...

Equatioun nëmmen aus Onbekannten

Beim Versuch ze bewäerten ob eng alien Zivilisatioun tatsächlech existéiere kéint, Frank Drake an de 60er huet hien déi berühmt Equatioun proposéiert - eng Formel där hir Aufgab ass "memanologesch" d'Existenz vun intelligenten Rennen an eiser Galaxis ze bestëmmen. Hei benotze mir e Begrëff, dee viru ville Joere vum Jan Tadeusz Stanisławski, Satiriker an Auteur vu Radio- an Televisiouns-"Virträg" iwwer "angewandte Manologie" geschaf gouf, well dat Wuert fir dës Iwwerleeunge passend schéngt.

Nëmmen Dem Drake seng Equatioun - N, d'Zuel vun extraterrestreschen Zivilisatiounen mat deenen d'Mënschheet kommunizéieren kann, ass d'Produkt vun:

R_* ass den Taux vun der Stärebildung an eiser Galaxis;

f_p ass de Prozentsaz vu Stäre mat Planéiten;

n_e ass d'Duerchschnëttszuel vu Planéiten an der bewunnbarer Zone vun engem Stär, also déi, op deenen d'Liewen entstoe kann;

f_l ass de Prozentsaz vun de Planéiten an der bewunnbarer Zon, op där d'Liewen entstinn;

f_i ass de Prozentsaz vun bewunnte Planéiten, op deenen d'Liewen d'Intelligenz entwéckelt (dh eng Zivilisatioun erstellen);

f_c - de Prozentsaz vun Zivilisatiounen, déi mat der Mënschheet kommunizéieren wëllen;

L ass déi duerchschnëttlech Liewensdauer vun esou Zivilisatiounen.

Wéi Dir kënnt gesinn, besteet d'Gleichung aus bal all Onbekannten. No all, wësse mir net entweder d'Duerchschnëttsdauer vun der Existenz vun enger Zivilisatioun, oder de Prozentsaz vun deenen, déi eis kontaktéiere wëllen. E puer Resultater an d'"méi oder manner" Equatioun ersetzen, stellt sech eraus datt et Honnerte, wann net Dausende, vun esou Zivilisatiounen an eiser Galaxis kënne sinn.

Drake Equatioun a säin Auteur

Selten Äerd a béis Auslänner

Och andeems konservativ Wäerter fir d'Komponente vun der Drake Equatioun ersat ginn, kréie mir potenziell Dausende vun Zivilisatiounen ähnlech wéi eis oder méi intelligent. Awer wann jo, firwat kontaktéiere se eis net? Dës sougenannte De Fermi Paradox. Hien huet vill "Léisungen" an Erklärungen, awer mam aktuellen Zoustand vun der Technologie - an nach méi virun engem hallwe Joerhonnert - si se all wéi Guesswork a blann Schéisserei.

Dëse Paradox gëtt zum Beispill dacks erkläert selten Äerd Hypothesdatt eise Planéit op all Manéier eenzegaarteg ass. Drock, Temperatur, Distanz vun der Sonn, axial Schréiegt, oder Stralung shielding Magnéitfeld sinn gewielt, sou datt d'Liewen sech esou laang wéi méiglech entwéckele kann.

Natierlech entdecken mir ëmmer méi Exoplanéiten an der Ökosphär, déi Kandidate fir bewunnbar Planéiten kéinte sinn. Méi kierzlech goufen se no bei de nooste Stär bei eis fonnt - Proxima Centauri. Vläicht awer, trotz den Ähnlechkeeten, sinn déi "zweet Äerden", déi ronderëm auslännesch Sonne fonnt goufen, net "genau d'selwecht" wéi eise Planéit, an nëmmen an esou enger Adaptatioun kann eng houfreg technologesch Zivilisatioun entstoen? Vläicht. Wéi och ëmmer, mir wëssen, och wann Dir op d'Äerd kuckt, datt d'Liewen ënner ganz "onpassende" Konditioune bléift.

Natierlech gëtt et en Ënnerscheed tëscht dem Gestioun an dem Internet ze bauen an dem Tesla op de Mars ze schécken. De Problem vun der Eenzegaartegkeet kéint geléist ginn, wa mir iergendwou am Weltall e Planéit fannen wéi d'Äerd, awer ouni technologesch Zivilisatioun.

Beim Erklärung vum Fermi-Paradox schwätzt een heiansdo vun de sougenannten schlecht Auslänner. Dëst gëtt op verschidde Manéiere verstanen. Also dës hypothetesch Auslänner kënnen "rosen" sinn, datt een se wëll stéieren, intervenéieren a stéieren - also isoléieren se sech, reagéieren net op Barben a wëllen näischt mat jidderengem ze dinn hunn. Et ginn och Fantasien vun "natierlech béisen" Alien, déi all Zivilisatioun zerstéieren, déi se begéinen. Déi ganz technologesch fortgeschratt selwer wëllen net datt aner Zivilisatioune viru sprangen an eng Bedrohung fir si ginn.

Et ass och derwäert ze erënneren datt d'Liewen am Weltraum ënnerleien vu verschiddene Katastrophen, déi mir aus der Geschicht vun eisem Planéit kennen. Mir schwätzen iwwer Gletschung, gewalteg Reaktioune vum Stär, Bombardement vu Meteore, Asteroiden oder Koméiten, Kollisiounen mat anere Planéiten oder souguer Stralung. Och wann esou Evenementer de ganze Planéit net steriliséieren, kënnen se d'Enn vun der Zivilisatioun sinn.

Och schléissen e puer net aus, datt mir eng vun den éischten Zivilisatiounen am Universum sinn - wann net déi éischt - an datt mir nach net genuch evoluéiert hunn fir Kontakt mat manner fortgeschratt Zivilisatiounen ze maachen, déi spéider entstane sinn. Wann dat esou wier, da wier de Problem vun der Sich no intelligenten Wesen am extraterrestresche Raum nach ëmmer onléisbar. Desweideren, eng hypothetesch "jonk" Zivilisatioun kéint net méi jonk wéi eis duerch nëmmen e puer Joerzéngte sinn, fir se op Distanz ze kontaktéieren.

D'Fënster ass och net ze grouss virun. D'Technologie an d'Wëssen vun enger Millennium-aler Zivilisatioun wier fir eis esou onverständlech gewiescht wéi haut fir e Mann aus de Kräizzich. Zivilisatiounen, déi vill méi fortgeschratt wiere wéi eis Welt fir Ameen aus engem Strosse Mierenhaus.

Spekulativ sougenannte Kardashevo Skaladeenen hir Aufgab et ass, déi hypothetesch Niveaue vun der Zivilisatioun ze qualifizéieren no der Quantitéit un Energie déi se verbrauchen. Hirem no si mir nach net mol eng Zivilisatioun. Typ I, dat ass, een deen d'Fäegkeet beherrscht huet d'Energieressourcen vun hirem eegene Planéit ze benotzen. Zivilisatioun Typ II fäeg all d'Energie ronderëm de Stär ze benotzen, zum Beispill mat enger Struktur déi eng "Dyson Sphär" genannt gëtt. Zivilisatioun Typ III No dësen Viraussetzungen erfaasst se all d'Energie vun der Galaxis. Denkt awer drun, datt dëst Konzept als Deel vun enger onfäerdeger Tier I Zivilisatioun erstallt gouf, déi bis viru kuerzem éischter falsch duergestallt gouf als Typ II Zivilisatioun, déi sech a Richtung Bau vun enger Dyson Sphär ronderëm säi Stär (Starlight Anomalien) bewegt. KIK 8462852).

Wann et eng Zivilisatioun vum Typ II wier, an nach méi III, da géife mir et definitiv gesinn a Kontakt mat eis maachen - e puer vun eis mengen et, weider argumentéieren datt well mir esou fortgeschratt Alien net gesinn oder soss kennen léieren, si existéiert einfach net.. Eng aner Erklärungsschoul fir de Fermi-Paradox seet awer, datt Zivilisatiounen op dësen Niveauen fir eis onsichtbar an onerkennbar sinn - fir net ze soen datt se, laut der Weltraumzoo-Hypothese, net op sou ënnerentwéckelt Kreaturen oppassen.

Nom Test oder virun?

Zousätzlech zu der Begrënnung iwwer héich entwéckelt Zivilisatiounen, gëtt de Fermi Paradox heiansdo duerch d'Konzepter erkläert Evolutiounsfilter an der Entwécklung vun der Zivilisatioun. Laut hinnen ass et eng Etapp am Evolutiounsprozess, déi fir d'Liewen onméiglech oder ganz onwahrscheinlech schéngt. Et gëtt genannt Super Filter, wat de gréissten Duerchbroch an der Geschicht vum Liewen um Planéit ass.

Wat eis mënschlech Erfahrung ubelaangt, wësse mir net genau ob mir hannert, vir oder an der Mëtt vun enger grousser Filtratioun sinn. Wa mir et fäerdeg bruecht hunn dëse Filter ze iwwerwannen, ass et vläicht eng oniwwergänglech Barrière fir déi meescht Liewensformen am bekannte Raum, a mir sinn eenzegaarteg. Filtratioun kann vun Ufank un optrieden, zum Beispill während der Transformatioun vun enger prokaryotescher Zell an eng komplex eukaryotescher Zell. Wann dat esou wier, kéint d'Liewen am Weltraum souguer ganz normal sinn, awer a Form vun Zellen ouni Käre. Vläicht si mir just déi éischt, déi duerch de Grousse Filter goen? Dëst bréngt eis zréck op de schonn ernimmte Problem, nämlech d'Schwieregkeet fir op Distanz ze kommunizéieren.

Et gëtt och eng Optioun datt en Duerchbroch an der Entwécklung nach virun eis ass. Vun engem Erfolleg war deemools keng Fro.

Dëst sinn all héich spekulativ Iwwerleeungen. E puer Wëssenschaftler bidden méi alldeeglech Erklärungen fir de Mangel u friem Signaler. Den Alan Stern, Chefwëssenschaftler bei New Horizons, seet de Paradox kann einfach geléist ginn. décke Äiskrustdéi d'Ozeanen op aneren Himmelskierper ëmginn. De Fuerscher zitt dës Conclusioun op Basis vu rezenten Entdeckungen am Sonnesystem: Ozeaner vu flëssege Waasser leien ënner de Krust vu ville Mounden. A verschiddene Fäll (Europa, Enceladus) kënnt Waasser a Kontakt mat Fielsbuedem an do gëtt hydrothermesch Aktivitéit opgeholl. Dëst soll zum Entstoe vum Liewen bäidroen.

Eng déck Äiskrust kann d'Liewen vu feindleche Phänomener am Weltraum schützen. Mir schwätzen hei ënner anerem vu staarke Stärefakelen, Asteroidenschlag oder Stralung bei engem Gasris. Op der anerer Säit kann et eng Barrière fir d'Entwécklung duerstellen déi schwéier ass ze iwwerwannen och fir hypothetesch intelligent Liewen. Esou aquatesch Zivilisatioune kennen vläicht guer kee Raum ausserhalb vun der décker Äiskrust. Et ass schwéier iwwerhaapt ze dreemen iwwer seng Grenzen an d'aquatesch Ëmwelt ze goen - et wier vill méi schwéier wéi fir eis, fir déi de Weltraum, ausser d'Äerdatmosphär, och net eng ganz frëndlech Plaz ass.

Siche mir no engem Liewen oder eng gëeegent Plaz fir ze liewen?

Mir Äerdbierger mussen op alle Fall och nodenken, wat mir wierklech sichen: d'Liewen selwer oder eng Plaz wéi eis fir d'Liewen. Unzehuelen, mir wëllen net Weltraumkricher mat jidderengem kämpfen, dat sinn zwou verschidde Saachen. Planéiten déi liewensfäeg sinn, awer keng fortgeschratt Zivilisatiounen hunn, kënne Beräicher vu potenzieller Kolonisatioun ginn. A mir fannen ëmmer méi esou villverspriechend Plazen. Mir kënne schonn Observatiounsinstrumenter benotze fir ze bestëmmen ob e Planéit an deem wat als Ëmlafbunn bekannt ass. Liewen Zone ronderëm e Stärob et Fiels ass a bei enger Temperatur gëeegent fir flësseg Waasser. Geschwënn kënne mir feststellen, ob et wierklech Waasser do ass, an d'Zesummesetzung vun der Atmosphär bestëmmen.

D'Liewenszon ëm d'Stäre ofhängeg vun hirer Gréisst a Beispiller vun Äerdähnlechen Exoplanéiten (horizontal Koordinate - Distanz vum Stär (JA); vertikal Koordinate - Stäremass (relativ zu der Sonn)).

D'lescht Joer hunn d'Wëssenschaftler mam ESO HARPS Instrument an eng Rei Teleskope ronderëm d'Welt den Exoplanéit LHS 1140b als de bekanntste Kandidat fir d'Liewen entdeckt. Hie kreest ëm de rouden Zwerg LHS 1140, 18 Liichtjoer vun der Äerd ewech. Astronomen schätzen datt de Planéit op d'mannst fënnef Milliarde Joer al ass. Si hunn ofgeschloss datt et en Duerchmiesser vu bal 1,4 1140 huet. km - dat ass XNUMX Mol d'Gréisst vun der Äerd. Studien vun der Mass an Dicht vun LHS XNUMX b hunn ofgeschloss datt et méiglecherweis e Fiels mat engem dichten Eisenkär ass. Kléngt vertraut?

E bësse méi fréi gouf e System vu siwe Äerdähnleche Planéite ronderëm e Stär berühmt. TRAPPIST-1. Si gi mam Label "b" duerch "h" an der Reiefolleg vun der Distanz vum Gaaschtstär. D'Analysen, déi vu Wëssenschaftler duerchgefouert goufen an an der Januar Ausgab vun Nature Astronomy publizéiert goufen, suggeréieren datt duerch moderéiert Uewerflächentemperaturen, moderéiert Gezäiteheizung an e genuch nidderegen Stralungsflux, deen net zu engem Treibhauseffekt féiert, déi bescht Kandidaten fir bewunnbar Planéite sinn " e "Objeten an "e". Et ass méiglech datt déi éischt de ganze Waasser Ozean deckt.

Planéite vum TRAPPIST-1 System

Also, d'Liewenskonditiounen entdecken ze entdecken schéngt scho bannent eis ze kommen. Fernerkennung vum Liewen selwer, wat nach ëmmer relativ einfach ass a keng elektromagnetesch Wellen emittéiert, ass eng ganz aner Geschicht. Wéi och ëmmer, Wëssenschaftler vun der University of Washington hunn eng nei Method proposéiert, déi déi laang virgeschloen Sich no groussen Zuelen ergänzt. Sauerstoff an der Atmosphär vum Planéit. Déi gutt Saach iwwer d'Sauerstoffidee ass datt et schwéier ass grouss Quantitéite Sauerstoff ouni Liewen ze produzéieren, awer et ass onbekannt ob all Liewen Sauerstoff produzéiert.

"D'Biochemie vun der Sauerstoffproduktioun ass komplex a ka seelen sinn", erkläert de Joshua Crissansen-Totton vun der University of Washington an der Zäitschrëft Science Advances. Analyséiere vun der Geschicht vum Liewen op der Äerd war et méiglech eng Mëschung vu Gasen z'identifizéieren, d'Präsenz vun deem weist d'Existenz vum Liewen op déiselwecht Manéier wéi Sauerstoff. Apropos Mëschung aus Methan a Kuelendioxid, ouni Kuelemonoxid. Firwat kee leschte? De Fakt ass datt d'Kuelestoffatomer a béid Moleküle verschidde Grad vun der Oxidatioun representéieren. Et ass ganz schwéier entspriechend Niveaue vun der Oxidatioun duerch net-biologesche Prozesser ze kréien ouni déi gläichzäiteg Bildung vu reaktiounsmediéierte Kuelemonoxid. Wann zum Beispill eng Quell vu Methan a CO₂ et sinn Vulkaner an der Atmosphär, si wäerten onweigerlech vu Kuelemonoxid begleet ginn. Ausserdeem gëtt dëse Gas séier a liicht vu Mikroorganismen absorbéiert. Well et an der Atmosphär ass, soll d'Existenz vum Liewen éischter ausgeschloss ginn.

Fir 2019 plangt d'NASA ze starten James Webb Weltraumteleskopdéi méi genee d'Atmosphäre vun dëse Planéite fir d'Präsenz vu méi schwéiere Gase wéi Kuelendioxid, Methan, Waasser a Sauerstoff studéiere wäert.

Den éischten Exoplanéit gouf an den 90er Joren entdeckt. Zënterhier hu mir scho bal 4. Exoplanéiten an ongeféier 2800 Systemer bestätegt, dorënner ongeféier zwanzeg, déi potenziell bewunnbar schéngen. Andeems mir besser Instrumenter entwéckelen fir dës Welten ze beobachten, wäerte mir fäeg sinn méi informéiert Schätzungen iwwer d'Konditiounen do ze maachen. A wat dovunner kënnt, bleift ofzewaarden.