Praėjusį mėnesį astronomai iš Keplerio astronominio palydovo komandos paskelbė atradę 1 284 naujas planetas. Jie visi skrieja apie žvaigždes už mūsų Saulės sistemos ribų. Bendras tokių „egzoplanetų“, kurių egzistavimas buvo patvirtintas Keplerio teleskopo ir kitų paieškos priemonių dėka, skaičius šiandien viršija tris tūkstančius.
Tai tikra revoliucija mūsų žiniose apie planetas. Maždaug prieš dešimt metų vienos egzoplanetos atradimas iškart tapo moksline sensacija. Šiandien daug kas pasikeitė. Tobulindami astronominių stebėjimų techniką ir technologijas, mes perėjome nuo mažmeninės prie didmeninių planetų atradimų. Pavyzdžiui, dabar mes žinome, kad kiekviena žvaigždė danguje orbitoje turi bent vieną planetą.
Tačiau planetos yra tik istorijos pradžia. Visi nori žinoti, ar šiuose pasauliuose gyvena ateiviai. Ar mūsų naujos žinios apie planetas padeda mums priartėti prie atsakymo į šį klausimą?
Tiesą sakant, taip, nors ir šiek tiek. Gegužės mėnesio astrobiologijos numeryje aš kartu su astronomu Woodruffu Sullivanu paskelbiau straipsnį, kuriame mes parodome, kad, nors šiandien nieko nežinome apie pažangių nežemiškų civilizacijų egzistavimą mūsų galaktikoje, turime pakankamai informacijos išvadai, kad kad jie tikriausiai egzistavo viename ar kitame kosminės istorijos segmente.
Mokslo bendruomenėje yra vadinamoji Drake'o lygtis. Tai yra formulė, naudojama nustatyti nežemiškų civilizacijų skaičių galaktikoje, su kuriomis turime galimybę susisiekti. 1961 m. Nacionalinė mokslų akademija paprašė astronomo Franko Drake'o surengti mokslinį susitikimą apie „tarpžvaigždinės komunikacijos“galimybes. Kadangi tikimybę užmegzti kontaktą su svetimu gyvenimu lemia pažengusių nežemiškų civilizacijų, egzistuojančių galaktikoje, skaičius, Drake'as išskyrė septynis veiksnius, nuo kurių šis skaičius priklauso, ir įtraukė juos į savo lygtį.
Pirmasis veiksnys yra per metus gimusių žvaigždžių skaičius. Antrasis - žvaigždžių su planetomis dalis. Tada ateina žvaigždžių, skriejančių tose vietose, kur gali susiformuoti gyvybė, skaičius (darant prielaidą, kad gyvybei reikalingas skystas vanduo). Kitas veiksnys yra planetų, iš kurių gyvybė atsirado, dalis. Taip pat yra toks faktorius kaip planetų, kuriose gyvenimas išsivystė iki protingo, dalis ir atsirado pažangios civilizacijos (galinčios skleisti radijo signalus). Paskutinis veiksnys yra vidutinė techniškai pažengusios civilizacijos gyvenimo trukmė.
Drake'o lygtis visiškai skiriasi nuo Einšteino formulės E = mc2. Tai nėra visuotinio įstatymo teiginys. Tai yra organizuotos diskusijos palengvinimo mechanizmas, būdas suprasti, ką turime žinoti, kad atsakytume į klausimą apie svetimas civilizacijas. 1961 m. Buvo žinomas tik pirmasis faktorius - kasmet besiformuojančių žvaigždžių skaičius. Tokiame nežinojime likome dar neseniai.
Štai kodėl diskusijos apie nežemiškas civilizacijas, kad ir kokie jie bebūtų mokslininkai, jau seniai virto įprastomis vilties ar pesimizmo išraiškomis. Pavyzdžiui, kokia yra planetų dalis, kur formuojasi gyvybė? Optimistai gali pateikti sudėtingus molekulinius biologinius modelius, teigdami, kad jie yra puikūs. Kita vertus, pesimistai cituoja savo pačių mokslinius duomenis, teigdami, kad ši proporcija yra artimesnė 0. Tačiau kadangi turime tik vieną planetos su gyvenimu pavyzdį (savo), gana sunku suprasti, kuris iš jų yra teisus.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Arba pagalvokime apie vidutinę civilizacijos gyvenimo trukmę. Žmonės radijo technologijas naudoja tik apie 100 metų. Kiek truks mūsų civilizacija? Tūkstantis metų? Šimtą tūkstančių? Dešimt milijonų? Jei vidutinė civilizacijos gyvenimo trukmė yra trumpa, greičiausiai galaktika dažniausiai nėra apgyvendinta. Bet vėlgi galime naudoti tik vieną pavyzdį, ir tai vėl sugrąžina mus į pesimistų ir optimistų kovą.
Tačiau naujos mūsų žinios apie planetas pašalino kai kurias abejones iš šių diskusijų. Šiandien yra žinomi trys iš septynių Drake'o lygties veiksnių. Mes žinome kasmet gimstančių žvaigždžių skaičių. Mes žinome, kad žvaigždžių su planetomis dalis yra apie 100%. Taip pat žinome, kad 20–25% šių planetų yra toje vietoje, kur gali susiformuoti gyvybė. Taigi pirmą kartą apie nežemiškas civilizacijas galime pasakyti kažką apibrėžto - jei užduosime teisingus klausimus.
Savo naujausiame darbe mes su profesoriumi Sullivanu perkėlėme Drake'o lygties dėmesį. Užuot klausę, kiek civilizacijų šiuo metu yra, nusprendėme išsiaiškinti, kokia tikimybė, kad mūsų civilizacija yra vienintelė techniškai pažengusi, kuri kada nors atsirado. Uždavę šį klausimą, mes sugebėjome apeiti civilizacijos vidutinio gyvenimo trukmės faktorių. Taigi mes turime tik tris nežinomus veiksnius, kuriuos sumažinome į vieną „biotechninę“tikimybę: gyvybės atsiradimo tikimybė, protingo gyvenimo atsiradimo tikimybė ir techninės raidos tikimybė.
Galima manyti, kad tokia tikimybė yra maža, todėl tikimybė atsirasti kitai techniškai pažangiai civilizacijai yra maža. Tačiau mūsų skaičiavimai parodė, kad net jei ši tikimybė ir yra labai maža, tikimybė, kad nesame pirmoji techniškai pažangi civilizacija, yra gana didelė. Tiksliau, jei civilizacijos tikimybė gyvenamoje planetoje yra mažesnė nei viena iš dešimties milijardų trilijonų, tai mes ne pirmieji.
Pateiksime kontekstą, kad geriau suprastume skaičius. Ankstesnėse diskusijose apie Drake'o lygtį civilizacijų tikimybė susiformuoti vienam iš dešimties milijardų buvo laikoma labai pesimistine. Mūsų skaičiavimais, net tokiomis sąlygomis per visą kosmoso istoriją turėjo atsirasti trilijonas civilizacijų.
Kitaip tariant, atsižvelgiant į tai, ką šiandien žinome apie planetų skaičių ir orbitos padėtį galaktikoje, pesimizmo laipsnis, būtinas abejoti dėl pažangios nežemiškos civilizacijos egzistavimo vienu ar kitu metu, prieštarauja sveikam protui.
Svarbus žingsnis į priekį moksle gali būti klausimo, į kurį galima atsakyti turint duomenis rankose, paieška. Mes būtent tai ir padarėme savo darbe. Kalbant apie svarbiausią klausimą - ar šiandien yra kitų civilizacijų - čia teks šiek tiek palaukti, kol pasirodys atitinkami duomenys. Tačiau neturime nuvertinti per trumpą laiką pasiektų laimėjimų.
Adamas Frankas yra Ročesterio universiteto astrofizikos profesorius, „13.7 Cosmos and Culture“tinklaraščio įkūrėjas, knygos „Apie laiką: kosmologija ir kultūra Didžiojo sprogimo prieblandoje“autorius.