Dwóch profesorów fizyki z Uniwersytetu George’a Masona, współpracujących z NASA, zadało sobie pytanie: A co jeśli nie jesteśmy sami w kosmosie? Jeśli życie istnieje w innych zakątkach Wszechświata, co jest wielce prawdopodobne (tu autorzy pokusili się nawet o stosowne obliczenia, jak bardzo jest to prawdopodobne), wówczas zapewne wszystkich zainteresuje, jak to życie wygląda.

James Trefil, Michael Summers: Wyobrażone życie, Copernicus Center Press, Kraków 2020.
Autor:
James Trefil, Michael Summers
Wydawnictwo:
Copernicus Center Press
Miejsce i rok wydania:
Kraków 2020

Dotychczas, poza strefą science fiction, ludzkość nie spotkała Obcych, dlatego tak trudno nam wyobrazić dobie Obcego. Wszystkie wyobrażenia pojawiające się w filmach z kręgu SF ograniczają się do tego, co jest nam znane, a więc kosmici wyglądają jak kompilacje ziemskich stworzeń.

Swoje rozważania autorzy podzielili na trzy części: życie „takie jak nasze”, życie „nie takie jak nasze” oraz  życie „naprawdę nie takie jak nasze”.

Co oznacza życie takie jak nasze, wszyscy intuicyjnie rozumiemy. To życie oparte na chemii związków węgla. Wystarczy rozejrzeć się dokoła, aby doświadczyć bioróżnorodności naszej planety. Zamieszkują ją stworzenia od środowisk wodnych, naziemnych, podziemnych, powietrznych po najbardziej ekstremalne pod względem temperatury, ilości wody czy zawartości tlenu. Jak to się dzieje, że na trzeciej planecie od Słońca jest takie bogactwo życia? Z kilku powodów, przede wszystkim Ziemia znajduje się właśnie w odpowiedniej odległości – nie za daleko, nie z blisko. Astronomowie nazywają taką strefę strefą zamieszkalną (ang. habitable zone) lub ekostrefą, zaś planety krążące po orbitach w takiej strefie jako planety Złotowłosej. To strefa znajdujące się wokół gwiazdy lub układu gwiazd, w której obrębie na wszystkich znajdujących się planetach mogą panować warunki fizyczne i chemiczne umożliwiające powstanie, utrzymanie i rozwój organizmów żywych, z których za najistotniejszy uważane jest istnienie wody w stanie ciekłym.

Oczywiście Ziemia nie zawsze była planetą Złotowłosej. W początkowych stadiach swojego istnienia w atmosferze planety było zbyt mało tlenu, aby utrzymać takie życie, jakie znamy dzisiaj. A jednak liczne reakcje chemiczne doprowadziły do pojawienia się większej ilości tlenu – były to kolonie sinic, które ok. 3,5 miliarda lat licznie pojawiły się w oceanach ziemskich i zaczęły wydzielać tlen, jako efekt uboczny fotosyntezy.  

Oczywiście strefa zamieszkiwalna innych układów nie znajduje się zawsze w tej samej odległości od macierzystej gwiazdy. Typ gwiazd, ich wielkość, wiek – to wszystko ma istotne znaczenie. Ale czego tak naprawdę poszukujemy w kosmosie? Czy kolonii sinic? Też, ale przede wszystkim cywilizacji podobnej do naszej, czyli tzw. cywilizacji technicznej. Zdajemy sobie sprawę, że nie spotkamy dwunożnych hominidów, mówiących po angielsku, a jednak takiego typy Obcy dominują w filmach science fiction, co dobitnie pokazuje nasze pragnienia. Nawet jeśli odnajdziemy planetę, na której panują warunki podobne do naszych, prawdopodobnie Obcy będą zupełni inni.

Planety mogą być bardzo różne. Pokryte oceanami, lodem, wulkanami, skaliste, gazowe, superziemie (z silnym polem grawitacyjnym), z atmosferą gęstą i trującą lub rzadką, jak na Marsie, planety z rotacją synchroniczną (rozpalone od Słońca, gdy zwrócone są jedną stroną do swojej gwiazdy, lub zamarznięte, na drugiej stronie). Egzoplanety mogą posiadać wiele księżyców, a nawet znajdować się w układzie podwójnych czy potrójnych gwiazd.

Autorzy książki zaliczają siebie do tzw. szowinistów węglowych, co oznacza, że uważają, iż specjalne właściwości węgla czynią go idealnym nośnikiem rozwoju i utrzymania złożonego życia. Dlatego poszukiwania życia proponują od zastanowienia się, dlaczego węgiel jest tak wyjątkowym pierwiastkiem. Wskazują przede wszystkim na fakt, iż ważnym związkiem węgla jest DNA. Analizując rolę węgla w powstaniu życia na Ziemi, dochodzą do wniosku, że jeżeli gdziekolwiek indziej w kosmosie istnieje życie nieoparte na węglu, musi posiadać „coś”, co odgrywałoby taką rolę, jak DNA – coś, co przekazywałoby informację między pokoleniami.

Pod wieloma względami jeszcze łatwiej jest być szowinistą wodnym iż węglowym – zauważają autorzy. Woda posiada bowiem wiele właściwości, które umożliwiają jej podtrzymywanie życia i naprawdę nie ma wielkiej konkurencji. Ale jeśli nie woda, to co? Naukowcy wciąż spekulują na temat rozmaitych substancji, które mogłoby zastąpić wodę w chemii życia. Substancja taka musiałaby przede wszystkim służyć jako medium, w którym utrzymują się złożone cząsteczki. Pisarz science fiction i biochemik Isaak Asimov ukuł termin talasogeny (twórcy morza) na oznaczenie cieczy zdolnych do tworzenia ciekłych oceanów. Ponadto, funkcją wody jest uczestniczenie w chemicznych procesach życia, na przykład w formowaniu się wiązań peptydowych w cząsteczkach białka. A zatem zamiennikami wody w pierwszym przypadku może być amoniak – pospolity związek podobny do wody, zaś w drugim – metan, gaz ziemny, występujący w postaci gazowej w temperaturach, które uważamy za normalne, zaś w temperaturach do -162 do -183 stopni Celsjusza występujący w postaci ciekłej. I taką postać, oceanu metanu, potwierdzono już we Wszechświecie i to całkiem niedaleko, bo na Tytanie, księżycu Saturna.

Jeśli nie życie takie, jakie znamy i życie inne niż znamy, to czego możemy jeszcze szukać w kosmosie? Autorzy twierdzą, że na pewno czegoś, co nas bardzo zaskoczy. Być może musimy przygotować się na odkrycie rzeczy, które będzie można uznać za żywe, ale nie będą oparte na reakcjach chemicznych. A może wpierw spróbujmy odpowiedzieć sobie na pytanie, co rozumiemy przez życie? Możliwe są dwa scenariusze rozwoju życia naprawdę nie takiego jak nasze. W pierwszym przypadku, prawa przyrody same wytworzyły układ termodynamiczny. W drugim natomiast życie inteligentne – prawdopodobnie oparte na węglu – powstaje w sposób naturalny, a następnie buduje maszyny zdolne do rozwoju aż do poziomu, w którym można przypisać im życie. A co z życiem nieorganicznym, czyli nieopartym na związkach węgla? Może być oparte na krzemie, chociaż trudno w to uwierzyć. Koronnym dowodem przeciwko życiu całkowicie opartym na krzemie jest fakt, że na Ziemi występuje znacznie więcej krzemu niż węgla, a jednak mimo tej przewagi rola krzemu w układach żywych jest jednak minimalna.

Poszukiwanie inteligencji pozaziemskiej ma długą historię. Zaczęło się w latach 50. XX wieku. Ogromny postęp w dziedzinie technologii kosmicznych nie przyniósł spektakularnych sukcesów w tym temacie – mówiąc wprost, nie znaleźliśmy życia poza nasza planetą. Nie jest to oczywiście dowodem, że życia nie ma na egzoplanetach. Autorzy podkreślają jednak, że z całą pewnością odkryjemy jeszcze wiele nieoczekiwanych zjawisk na egzoplanetach, wiele nas zaskoczy i wciąż będziemy zdumieni, że spotykamy takie niespodzianki.

Zachęcamy do przeczytania książki, która porządkuje naszą wiedzę na temat poszukiwania życia w kosmosie, a w szczególności dotychczasową wiedzę na temat egzoplanet. Pokazuje różne możliwości i zachęca do dalszych dociekań.