Under de senaste tio åren har mänskligheten väsentligt accelererat takten i sökandet efter planeter utanför solsystemet. Nej, å ena sidan är det verkligen fantastiskt - mycket ny vetenskaplig information, men å andra sidan - vad ska vi göra med alla dessa planeter? Naturligtvis är det ingen tvekan om att mänskligheten en dag kommer att bli en interplanetär art, men det är fortfarande nödvändigt att leva upp till dessa tider. Så vad ska vi göra hela tiden? Är det verkligen bara att vänta, eller ska vi börja förbereda oss för detta nu?
Sådana frågor som uppstår i den vetenskapliga och pseudovetenskapliga miljön leder till mycket intressanta och ambitiösa förslag. Ett sådant förslag är till exempel Project Blue-projektet, inom vilket det föreslås att man skapar ett rymdteleskop, vars enda uppgift blir att direkt observera och studera alla planeter i konstellationen Alpha Centauri, som kommer att bli det första målet för interstellära flygningar. Eller till exempel Breakthrough Starshot - ett gemensamt initiativ av den berömda teoretiska fysikern Stephen Hawking och den ryska miljardären Yuri Milner, som sätter upp uppgiften att skicka ett rymdskepp i nanostorlek till Alpha Centauri "astride" på en mycket kraftfull laserstråle, som kan leverera den där på bara 20 år. Men kanskedet mest vågade och ambitiösa bland de nyligen presenterade förslagen är "Project Genesis", som sätter sig uppgiften att fylla planeter utanför solsystemet med "livets frön".
Förslaget gjordes av Dr. Claudius Groß, en teoretisk fysiker vid Institutet för teoretisk fysik vid Johann Wolfgang Goethe-universitetet i Frankfurt. År 2016 publicerade Gros en artikel som beskriver hur mikrobiellt liv kan stimuleras på "delvis bebodda exoplaneter" (det vill säga planeter som kan stödja livet, men som inte kan leka det på egen hand) med hjälp av robotuppdrag där dessa planeter särskilda genfabriker kommer att skickas.
Målet med Project Genesis är att fylla "delvis bebodda exoplaneter" med livets frön och därigenom initiera en ny utveckling.
För inte så länge sedan skrev Universe Today-portalen om en av de senaste studierna av Dr. Gross, där han föreslog att man skulle använda ett speciellt magnetiskt segel som ett retardationssystem för ett interstellärt rymdfarkost, vilket skulle vara mycket användbart för samma projekt av Hawking och Milner. Futurismportalen lyckades i sin tur kontakta Gross och fråga honom mer detaljerat om Project Genesis. Nedan hittar du svar på de vanligaste frågorna. Dessutom kan alla läsa Gross detaljerade artikel "Utveckla ekosfärer på övergående beboeliga planeter: Genesis-projektet" ("Utveckling av ekosfärer på övergående bebodda planeter: Projekt Genesis"), dock på engelska.
Vad är målet med Project Genesis?
Kampanjvideo:
Utrymmet är fullt av ett brett utbud av exoplaneter, var och en med sin egen unika storlek, temperatur och kemiska sammansättning. Målet med "Project Genesis" är att skapa alternativa evolutionära vägar för livet på jorden på planeter, även om de potentiellt är bebodda men inte har sitt eget liv. Många forskare tror att det enklaste livet inte är ett så sällsynt fenomen i universum. Komplexa organismer är mycket mindre vanliga i den. Vi vet inte säkert, men just nu är det denna åsikt som har ett brett stöd.
Under rätt förhållanden kan ett enkelt liv utvecklas mycket snabbt. Svårigheten uppstår just när det gäller att skapa komplexa organismer. På samma jord tog det enorm tid. Den så kallade kambriska explosionen inträffade bara för cirka 500 miljoner år sedan, det vill säga nästan 4 miljarder år efter bildandet av planeten. Om vi kan ge planeterna möjlighet att påskynda utvecklingsprocessen, så kanske vi genom att göra det kommer att skapa deras egna kambriumexplosioner.
Vilka planeter att bo?
Huvudkandidaterna är beboeliga "syreplaneter" belägna runt stjärnor i spektralklass M (röda dvärgar), samma TRAPPIST-1, till exempel. Det är troligt att den syrerika ursprungliga atmosfären hos dessa planeter förhindrade utvecklingen av abiogenes, det vill säga det oberoende uppkomsten av liv.
Astronomer idag letar oftast efter planeter nära röda dvärgar. Planeterna för sådana stjärnor kommer dock att skilja sig avsevärt från de som finns bredvid de solliknande stjärnorna. Stjärnbildning tar en viss tid att nå de nödvändiga förhållandena för en termonukleär reaktion och energiproduktion. Det tog till exempel vår sol cirka 10 miljoner år, vilket är ganska snabbt enligt kosmiska standarder. För stjärnor som TRAPPIST-1 kan det dock ta allt från 100 miljoner till 1 miljard år. Och först efter det kommer de att börja sänka temperaturen och bli mer lämpade för livets utseende på planeterna bredvid dem.
Planeterna runt TRAPPIST-1 var troligtvis (och kan fortfarande vara) mycket heta, eftersom själva stjärnan förblev varm under mycket lång tid. Kraftfull UV-strålning under denna tid delar upp allt vatten i sin atmosfär i syre och väte. Båda dessa element flyr sedan ut i rymden. Detta händer snabbare med väte, men syre bibehålls som regel. Alla studier tyder på att TRAPPIST-1-planeterna har syre i sin atmosfär, men det är en produkt av kemiska reaktioner, inte fotosyntes (som vi har på jorden).
Det är mycket troligt att sådana syreplaneter är helt sterila (livlösa), eftersom syre förstärker växthuseffekten. Vi tror att det kan finnas miljarder syreplaneter i vår galax. Det finns inget liv på dem, även om syre krävs för ett komplext liv. I science fiction visas ofta planeter med samma atmosfäriska förhållanden och liv. Kanske inom 500 miljoner år kommer sådana planeter också att dyka upp i vår galax. Vi kunde uppnå detta genom att artificiellt fylla i dem.
Illustration som visar hur TRAPPIST-1-systemet kan se ut från sidan av TRAPPIST-1f (det största till höger).
Vilka organismer ska du skicka?
Den första vågen skulle bestå av unicellulära autotrofer som syntetiserar organiska ämnen från oorganiska sådana. Dessa fotosyntetiska organismer är de första länkarna i livsmedelskedjan. De är de främsta producenterna av organiskt material i biosfären och kommer att ge mat för heterotrofer, som ska skickas i en andra våg.
Och hur kan de skickas för att bo på andra planeter?
Detta beror på vilken teknik vi har till vårt förfogande. Om vi gör betydande framsteg när det gäller teknik kommer vi att kunna använda den så kallade miniatyrgenfabriken. Detta projekt kräver vanligtvis en stor nivå av miniatyrisering. Om vi kan behärska den önskade nivån är detta den perfekta lösningen. Skicka in en hel databas med gener och välj sedan den mest optimala organismen för återbefolkning. Om detta inte är möjligt, använd sedan frysta gener. Återigen beror allt på vilken tekniknivå du har.
Du kan också försöka skicka ett konstgjort liv. Syntetisk biologi är ett nytt och mycket attraktivt område inom vetenskapen, inklusive aktiv användning av metoder för omprogrammering av den genetiska koden. Science fiction berättar om arter med olika genetiska koder. Idag försöker forskare få samma sak på jorden. Det yttersta målet bakom allt detta är att få en ny levande form baserad på en annan genetisk kod. För jorden skulle sådana framsteg vara extremt farliga, men för en annan planet skulle det kunna vara till nytta.
Vad händer om dessa världar redan är bebodda?
Project Genesis är ett projekt om livet, inte om dess förstörelse. Därför vill vi naturligtvis undvika en sådan utveckling av händelser. De skickade sonderna får i uppgift att först gå in i banan för de önskade planeterna. Från en omloppsbana kan vi redan säkert räkna ut om det finns komplexa livsformer på en viss planet. Project Genesis riktar sig främst till planeter som alltid har varit obebodda. Jorden har varit bebodd i miljarder år, men vi är inte säkra på exoplaneter.
Stjärnan belyser exoplanets atmosfär.
Det finns väldigt många exoplaneter. Var och en har sin egen storlek, temperatur och beboelsespotential. Många av dessa planeter kan bli beboeliga med tiden, kanske på en miljard år. Livet kanske helt enkelt inte har tillräckligt med tid för att utvecklas till komplexa former. Du står inför ett val: lämna allt som det är, eller prova lyckan och försök att hjälpa ett komplext liv att dyka upp där.
Vissa människor tycker att alla bakteriekulturer är mycket viktiga. Men det finns inga speciella installationer på jorden för att skydda alla bakterier. Samtidigt börjar vi av någon anledning oroa oss för andra världars planetariska säkerhet. Så vi säger att något liv är viktigare än möjligheten att studera det, eller hur? På Mars existerade sannolikt också livet på en gång. Nu är det inte där, kanske med undantag för endast ett fåtal arter av bakterier. De är lika ovärderliga som de som finns på exoplaneterna av intresse för oss. Men ändå kommer vi att åka till Mars, det vill säga, vi bryr oss faktiskt inte om dess planetariska ekosystem och säkerhet, och äventyrar dessa bakterier. Finns det inga motsägelser här för dig?
Jag är väldigt optimistisk om upptäckten av utomjordiskt liv, men vad ska jag göra med de planeter där vi inte hittar liv? Genesis-projektet kan vara ett alternativ för att skapa liv, inte förstöra det.
Kommer det att finnas någon nytta för mänskligheten av detta?
Ja och nej. Ja, eftersom våra ättlingar (eller representanter för någon annan intelligent och tekniskt avancerad civilisation som kommer att leva på jorden vid den tiden) kommer att kunna besöka planeterna i Genesis-projektet om 10-100 miljoner år (vilket anses vara minsta tid för livet sådd på dessa planeter kunde helt anpassa sig och utvecklas). Nej, eftersom vi i det här fallet kommer att prata om så avlägsna tidsperspektiv att det vore irrationellt att prata om "fördelar" nu.
Starshot-projektet är ett initiativ från Breakthrough Foundation, som syftar till att föra mänskligheten till sin första interstellära flygning.
Hur snart är vi redo för ett sådant projekt?
Att skicka Genesis-sonderna kräver samma riktade energilanseringssystem som det planerade Breakthrough Starshot-uppdraget. Inom ramen för det senare planeras det att skicka ett mycket snabbt, väldigt litet och väldigt lätt, vägande 1 gram, rymdsond till ett annat stjärnsystem med ett kraftfullt riktat lasersystem. Liknande laserteknik kan användas för att skicka något större, men som ett resultat blir hastigheten på det lanserade objektet lägre. Relativt lägre, förstås. I slutändan beror allt därför på vad som är mest optimalt.
En artikel som jag nyligen skrev på ett magnetisk segel beskrev ett testuppdrag som kunde bevisa att en sådan resa är möjlig. Kort sagt, det talar om möjligheten att starta ett objekt i storleken på en bil och väga ett ton i rymden, samt att accelerera detta objekt till en hastighet på cirka 1000 km / s. Naturligtvis är det för interstellär flygning relativt ljusets hastighet väldigt liten, men enligt jordiska standarder är det väldigt snabbt. Faktum är att på sådana långdistansflygningar, genom att offra hastigheten och minska den med cirka 100 gånger, kan du använda en massa 10 000 gånger högre. Lanseringen av Project Genesis-sonden som väger ett ton kommer fortfarande att vara möjlig med de tekniker som föreslås för användning i Breakthrough Starshot-projektet.
Dessutom tack vare detta tillvägagångssätt löser vi omedelbart problemet i samband med behovet av att bygga en ny startplatta. I det här fallet kommer vi att kunna anpassa och använda samma utrustning som i fallet med Breakthrough Starshot-projektet. När den väl är byggd är det enda som återstår att genomföra en testlansering av det magnetiska seglet, och om allt fungerar, fortsätt sedan till en ny fas av projektet. Realistiskt kan allt detta realiseras under de närmaste 50-100 åren.
Har detta projekt motståndare?
Det finns tre huvudaspekter. Den första är religiös. De religiösa motståndarna till Project Genisys säger att människor inte bör försöka spela Gud. Men de förstår inte eller vill inte förstå att Project Genesis inte är ett projekt för att skapa liv. Detta är ett projekt som kan ge livet en möjlighet för framtida utveckling. Inte på jorden utan någonstans i rymden.
Enligt många studier kan Mars fortfarande stödja livet, vilket i sin tur bara förstärker den heta debatten om "planetariskt skydd".
Den andra sidan är förespråkarna för idén om planetariskt skydd, som argumenterar för att vi inte borde störa ekosystemet för redan bildade planeter. Tänk själv, vissa människor som motsätter sig Project Genisys citerar till och med "Starfleet första direktiv" från det fiktiva universumet "Star Trek" som ett argument. Men Project Genesis stöder helt tanken på att skydda planeter som redan är hem för komplexa livsformer eller planeter där komplexa liv kan utvecklas på egen hand i framtiden. Målet med Project Genesis är bara de planeter där komplexa livsformer inte kan dyka upp och utvecklas på egen hand.
Det tredje argumentet från motståndarna till projektet är relaterat till den påstådda otillräckliga nivån av dess potentiella nytta för mänskligheten. För att uttrycka det enkelt tror de att Project Genesis inte är i mänsklighetens bästa. Om vi sätter frågan i en sådan kant läggs prioritetsvärden för vissa arter (till exempel mänskligheten) som regel över allt annat. Det vill säga allt är bra som är bra för sin egen art. I det här fallet skulle de enorma ekonomiska kostnaderna för ett projekt som Project Genesis verkligen inte vara till förmån för vår egen art, och därför kan det från denna position betraktas som meningslöst.
Nikolay Khizhnyak