Goda nyheter för dem som letar efter liv på andra planeter
Den första exoplaneten upptäcktes 1988. Sedan dess har mer än 3000 planeter upptäckts utanför vårt solsystem, och det kan antas att cirka 20% av stjärnor som liknar solen har jordliknande planeter i beboeliga zoner. Vi vet ännu inte om det finns liv på någon av dessa planeter - och vi vet inte alls hur livet har sitt ursprung. Men även om livet har sitt ursprung någonstans, kan det överleva?
I sin historia har jorden upplevt minst fem perioder med massutrotning av livet. Man har länge trott att dinosaurier utrotades från påverkan av asteroider. Som en mänsklig ras är vi med rätta bekymrade över händelser som kan leda till vår egen förstörelse - det vill säga klimatförändringar, kärnvapenkrig eller sjukdomar kan utplåna oss från jordens yta. Därför uppstår frågan helt naturligt - vad måste göras för att förstöra allt liv på vilken planet som helst?
För att göra detta måste vi sätta upp något slags riktmärke, och vi började studera de arter som anses vara de mest hårda - tardigrade, som också kallas "vattenbjörnar" för sitt utseende. Baserat på vår senaste forskning kan vi säga att dessa mikroskopiska åtta-beniga varelser eller deras motsvarigheter kommer att vara mycket svåra att förstöra på någon planet som liknar vår. Den enda astrofysiska katastrofen som kan förstöra dem är så osannolik att dess chanser helt enkelt kan ignoreras. Denna extraordinära förmåga att överleva ökar tanken att livet är tåligt och att det finns på andra, mindre gästvänliga planeter än våra egna.
Senaste överlevande
Tardigrades är kända för sin förmåga att överleva otroliga förhållanden. Om temperaturen sjunker till minus 272 grader Celsius under en kort tid eller stiger till 150 grader Celsius, kommer inget att hända dem. Om atmosfärstrycket ökas mer än tusen gånger än på jordens yta eller reduceras till ett kosmiskt vakuum, kommer de att överleva. Tardigrades klarar sig utan mat och vatten i nästan 30 år. De kan motstå strålning av tusentals gråtoner (standarddoser), då är en dos på tio gråtoner dödlig för de flesta.
Tardigrader bor överallt på vår planet, men de kan också existera djupt under vatten, i vulkaniska kratrar längst ner i Mariinsky Trench, utan att bli störd av saker som yt och däggdjur. Som ett resultat av försvinnandet av ozonskiktet eller den övre delen av atmosfären kommer människor att utsättas för dödlig strålning, medan vattenpelaren kommer att ha en skyddande funktion.
Kampanjvideo:
Vi ville förstå vilka katastrofer som i slutändan kan förstöra dessa ihärdiga tardigrader. Vad måste hända för att de ska upphöra att existera på vår planet? Här är det enklaste svaret: alla oceaner på vår planet måste koka. På jorden kommer detta att kräva en otrolig mängd energi - 5,6 × 1026 joule (vid den nuvarande generella produktionsnivån skulle det ta ungefär en miljon år). Därför måste vi överväga astrofysiska händelser som kan ge en sådan mängd energi.
Det finns tre huvudkandidater för detta - asteroider, supernova och gammastrålning. Jorden har utsatts för asteroider genom sin historia. Det finns dock bara 17 kandidater för denna roll i vårt solsystem (inklusive sådana dvärgplaneter som Pluto och Eris), eftersom de måste vara tillräckligt stora för att ge nödvändig mängd energi. Emellertid skär deras banor inte med jordens bana.
Om vi analyserar konsekvenserna av jordens kollision med asteroider, kan vi extrapolera nivån vid vilken sådana händelser av dommedagstyp kan inträffa. Det visar sig att något liknande hände ungefär vart 1017 år - och detta är mer än universums livstid. Därför är sannolikheten för en sådan händelse mycket låg.
När supernovor föds (en massiv explosion av stjärnor) frigörs en enorm mängd energi - 1044 joule - mer än tillräckligt för att få vattnet i våra hav till kokpunkten. Lyckligtvis sjunker nivån på genererad energi snabbt när objektet rör sig bort från supernovan. Det vill säga i fallet med jorden kräver sterilisering att en supernova ska dyka upp på ett avstånd av cirka 0,013 ljusår. Bortsett från solen är närmaste stjärna, Proxima Centauri, 4,25 ljusår borta (och inte lämplig för bildning av supernova).
För planeter som jorden i vår galax beror avståndet mellan stjärnorna på deras avstånd från det galaktiska centrumet. Dess centrala utbuktning har fler föremål än den del som ligger närmare oss. Men även på ett närmare avstånd, med tanke på frekvensen av supernovor, är det osannolikt att sterilisering kommer att förekomma oftare än en gång vart 1015 år, och detta är återigen mycket äldre än universums ålder.
Slutligen finns det burst av gammastrålar, mystiska explosioner som producerar stora mängder energi som fokuseras i mycket tunna strålar. När vi analyserade dessa explosioner på samma sätt som vi gjorde i fallet med supernovor, fann vi att de bara kan förstöra liv på planeter som Jorden om deras källa inte är mer än 42 ljusår borta och själva planeten. kommer att ligga i strålens väg. Återigen visar det sig att frekvensen av denna typ av händelser är ganska låg, och därför kan ett mycket litet antal planeter steriliseras som ett resultat av en gammastrålning.
Det blir ingen apokalyps
Med hänsyn till den försumbara sannolikheten för sådana apokalyptiska händelser kommer vi till slutsatsen att tardigrader kommer att existera fram till Solens explosion, och detta kommer att hända om ungefär en miljard år. Det finns ytterligare en, sista och extremt osannolika möjlighet - någon stjärna kan slå en planet ur omloppsbana. Men i detta fall kan vulkaniska kratrar, där vissa tardigrader lever, producera värme tills en annan stjärna fångar den.
Det finns många händelser, både externa och lokala, som kan leda till att mänskligheten utrotas. Livet i allmänhet är dock oerhört tåligt. När vi börjar söka efter liv utanför jorden, har vi rätt att anta följande antagande: om liv härstammar från en planet kan vissa av dess element fortfarande existera där.
Rafael Alves Batista, David Sloan
