På planeten Jorden, der kredser om solen, er vi det eneste intelligente liv. Et andet sted i solsystemet kan mikrobielt liv godt eksistere, men intelligent, komplekst, mangfoldigt og flercellet liv er usandsynligt. Intelligente udlændinge, hvis de bor i en anden verden, er mindst fire lysår væk. Er det en ulykke eller et mønster? Hvor tæt kunne to uafhængige intelligente civilisationer være i universet generelt, hvis vi glemmer interstellar rejser og antager, at de udviklede sig i forskellige stjernesystemer og i det mindste er lidt "liv"? Kugleformede klynger har måske en høj tæthed af stjerner, men ville den øgede tæthed forstyrre befolkningsevnen? En astrofysiker i en tæt kugleformet klynge ville have et helt andet syn på universet og søgen efter exoplaneter.
For at livet skal vises, skal mange betingelser være opfyldt, men de vigtigste ingredienser til det er i det væsentlige overalt. Selv hvis vi begrænser os til at finde liv, der kemisk ligner vores, vil universet være fuld af muligheder.
Atomer kan samles i molekyler, herunder organiske molekyler og biologiske processer, både på planeter og i det interstellare rum. Måske begyndte livet ikke på Jorden, men overhovedet ikke på planeten.
Det er nødvendigt, at der dannes nok tunge elementer, hvoraf faste planeter, organiske molekyler og livets byggesten. Universet blev født uden dem. Efter Big Bang var universet 99.9999999% brint og helium. Der var ingen kulstof, ilt, nitrogen, fosfor, calcium, jern og generelt nogen komplekse elementer, der var nødvendige for livet. For at de skulle vises, måtte mange generationer af stjerner fødes og dø, hvilket brændte deres brændstof ud og døde supernovaer, hvilket omdanner de tunge elementer, der blev skabt til en ny generation af stjerner. For de tyngste elementer er en fusion af neutronstjerner nødvendig, og uden disse elementer ville der ikke være noget liv på Jorden, og vores kroppe kunne ikke eksistere. Astrofysikens gear måtte arbejde med fuld styrke.
Selvom Jorden dannede sig 9 milliarder år efter Big Bang, behøvede ikke universet at vente så længe. Vi klassificerer stjerner i tre grupper:
Befolkning I: Sollignende stjerner, 1-2% tungere end brint og helium. Dette materiale er godt forarbejdet og skaber en blanding af gasgiganter og solide planeter i solsystemer, der kan understøtte liv.
Salgsfremmende video:
Befolkning II: Dette er for det meste gamle stjerner. Deres indhold af tunge elementer kan være 0,001-0,1% af solen, og verdenerne omkring dem er for det meste diffuse, gasformige. Der kan være for få tunge elementer for livet, og de vil være primitive.
Befolkning III: de første stjerner i universet, der var helt fri for tunge elementer. Vi har endnu ikke fundet sådanne, men teoretisk findes de (og eksisterede).
Hvis man ser på de første galakser, er de fulde af Befolkning II-stjerner. Men i vores nærhed ser vi en blanding af unge og gamle, metalrige og metalfattige stjerner.
En af de vigtigste erfaringer fra Kepler-missionen var Kepler-444-systemet. Det er en befolkning, jeg stjerne (med planeter omkring), men meget, meget ældre end Jorden. Vores verden er 4,5 milliarder år gammel, og Kepler-444 er 11,2 milliarder år gammel, hvilket indebærer, at universet kunne have dannet en jordlignende verden for længe siden, 7 milliarder år før Jorden dannede sig. I betragtning af denne mulighed såvel som det faktum, at der er mere metalrige armaturer i midten af vores galakse end i regionerne, kan det godt være, at et sted i Universet (og måske endda i Mælkevejen) er der et system med intelligent liv.
Så i betragtning af alt, hvad vi ved om, hvor egnede stjerner kunne være, hvor tæt kunne to fremmede civilisationer være? Hvor finder du dem? Under hvilke omstændigheder? Lad os tage et kig på fem af de mest sandsynlige indstillinger, som Ethan Siegel har valgt.
Det samme solsystem
Dette er bare en drøm. I de tidlige dage af solsystemet er det sandsynligt, at Venus, Jorden og Mars (og måske endda Theia, den hypotetiske planet, der kolliderede med Jorden og dannede Månen) alle var under gunstige livsvilkår. De havde en skorpe og atmosfære fuld af ingredienser for livet, og de havde også engang flydende vand på overfladen. Venus og Mars ligger på deres nærmeste tilgang henholdsvis 38 millioner og 54 millioner kilometer fra Jorden. Men i røde dværgsystemer (M-klasse) adskilles planeterne med markant mindre afstande: ca. 1 million kilometer mellem potentielt beboelige verdener i TRAPPIST-1-systemet, for eksempel. Måner i nærheden af gigantiske verdener er måske endnu tættere. Hvis livet udvikles med succes under visse betingelser, hvorfor så ikke gentage det to gange på samme sted?
Inden for en kugleformet klynge
Globular klynger er massive samlinger af hundreder af tusinder af stjerner indkapslet i en sfære adskillige snesevis af lysår i radius. I de ydre regioner er stjernernes sfærer adskilt af lysår, men i de indre, tætteste klynger kan afstanden mellem stjernerne være lige så meget som fra Solen til Kuiper-bæltet. Planeternes baner i sådanne stjernesystemer skal være stabile, selv under tætte forhold, og i betragtning af hvad vi kender til kugleformede klynger, der er mindre end 11,2 milliarder år gamle, som Kepler-444, kunne der være mange kandidater til livet. Flere astronomiske enheder er en overraskende kort afstand mellem to civilisationer, er det ikke?
I nærheden af det galaktiske centrum
Jo tættere du kommer til midten af galaksen, desto tættere bliver stjernerne. I løbet af de centrale få lysår er stjernetætheden ekstrem høj, også sammenlignet med kernerne i kugleformede klynger. På en måde er det galaktiske centrum ekstremt tæt, fordi det indeholder sorte huller, enorme klynger af masser og stjerneformationer, der ikke findes i kugleformede klynger. Men problemet med de stjerner, vi ser i midten af Mælkevejen, er, at de er for unge. Måske på grund af regionens ustabilitet lever stjerner sjældent endda en milliard år. På trods af den øgede tæthed er det usandsynligt, at sådanne stjerner erhverver avancerede civilisationer. De lever bare ikke.
I en tæt klynge af stjerner eller en spiralarm
Hvad med stjerne klynger, der dannes i det galaktiske plan? En spiralgalakse's arme er tættere end andre regioner, og hvor nye stjerner har en tendens til at dukke op. Stjerneklynger, der er tilbage fra disse epoker, indeholder ofte tusinder af stjerner beliggende i en region kun få lysår væk. Men igen forbliver stjerner ikke i sådanne forhold længe. En typisk åben klynge af stjerner forfalder efter et par hundrede millioner år, og kun nogle få lever i milliarder af år. Stjernerne bevæger sig konstant langs spiralarmene, inklusive vores sol. Og mens stjernerne i armen kan konvergere op til 0,1 lysår, er det usandsynligt, at de er gode kandidater for livet.
Interstellar distribution
Så vi er tilbage til det, vi ser i vores eget område: afstande på flere lysår. Når du kommer tættere på midten af galaksen, kan du reducere denne afstand til det, du så i en åben klynge: 0,1-1 lysår. Men hvis du kommer endnu nærmere, vil der være et problem, som vi observerede for tæt på centrum af galaksen: fusioner, interaktioner og andre katastrofer, der ødelægger et stabilt miljø. Du kan komme tættere på, men interstellar plads tillader normalt ikke dette. I bedste fald kan du vente til en anden stjerne går forbi, og dette sker hvert par millioner år.
Samlet set, mens vi ikke forventer, at intelligent fremmede liv skal være så allestedsnærværende og allestedsnærværende som planeter og stjerner, er enhver sådan verden, der opfylder de rigtige betingelser, sjælden. Og hver gang du får denne chance, er succes usandsynlig. Antallet af muligheder, der kan blive virkelighed, er meget begrænset. Men nu ved vi i det mindste, hvad vi kan forvente, hvis vi finder en masse andre avancerede civilisationer i universet.
Ilya Khel
