Kirjoituksia ja kommentteja Katalonian poliittisesta tilanteesta

Milloin löydämme elämää maan ulkopuolelta?

Maailmankaikkeus ei ole eloton paikka. Maapallolla ensimmäiset esitumaiset bakteeria muistuttavat elävät eliöt syntyivät noin 3,6 miljardia vuotta sitten. Miten, sitä ei varmasti tiedetä. Hurja, miljardien vuosien evoluutio on johtanut tähän päivään ja arviolta 8,7 miljoonaan erilaiseen biologiseen lajiin (ottamatta huomioon bakteereja ja arkkeja), joista ihminen on kiistatta kehittynein ja ajallisesti hyvin pienen olemassaolonsa aikana on muuttanut maailmaa merkittävästi.

 

Mutta onko elämää muuallakin maailmankaikkeudessa? Kysymys ei ole juuri millään tavalla ajankohtainen kenenkään tavallisessa elämässä, mutta periaatteellisella tasolla se on yksi tärkeimmistä kysymyksistä, joita voimme esittää. Käännetään asia näin päin: mikä olisi maailmanlaajuinen reaktio jos ja kun löydämme maanulkopuolista elämää? Miten tällainen uutinen vaikuttaisi kulttuuriin ja maailmankatsomuksiin? Ehkä se kyseenalaistaisi laajan, lähinnä uskonnollisen, käsityksen elämän ja erityisesti ihmiselämän varsin mytologisesta ja erityisestä alkuperästä. Olemme kuitenkin kaikki tähtipölyä (viitaten raskaiden tähtien kuolemaan liittyviin supernovaräjähdyksiin, joista lähes kaikki alkuaineet ovat peräisin) kuten edesmennyt Carl Sagan tapasi sanoa. Sen tajuaminen kuitenkin ennen kaikkea korostaa onnekkuuttamme. Tuskin maan ulkopuolisen elämän löytäminenkään toisi rauhaa maailmaan, mutta se voisi innostaa uuteen avaruuden valloittamiseen. Siihen mikä on joka tapauksessa edessä seuraavina vuosikymmeninä ja vuosisatoina.

 

Keskittymättä avaruuden kolonisaatioon sen enempää palataan alkuperäiseen kysymykseen. Maanulkopuolinen elämä, jos sitä on, voidaan löytää monella tavalla. Käytännössä etsintäyritykset voidaan jakaa kolmeen osaan:

1) Aurinkokunnan planeettojen ja niiden kuiden tutkiminen luotainten avulla elämän tai todisteiden siitä että elämää on joskus ollut löytämiseksi.

2) Aurinkokunnan ulkopuolisten planeettojen löytäminen ja niiden tutkiminen teleskooppien avulla

3) Signaalien kuunteleminen älyllisen elämän löytämiseksi

 

Kaikkea näitä tukee luonnontieteen tutkimus elämän alkuperästä ja sen synnystä täällä maapallolla.

 

Aurinkokuntamme kappaleista parhaimmat mahdollisuudet elämän löytämiseen sijaitsevat Jupiterin kuulla Europalla, jonka massiivisen jääpeitteen alla epäillään olevan nestemäistä vettä; sula meri, jossa ainakin alkeellista elämää voisi esiintyä. Myös Saturnuksen kuilla Titanilla ja Enceladusilla voi olla elämää. Titan on ainoa aurinkokunnan kuu, jolla on merkittävä ilmakehä. Sen napa-alueilla on myös nestemäisiä hiilivetyaltaita, joissa on voinut muodostua esim. DNA:ta. Enceladusilla on laajaa vulkaanista toimintaa sekä geysireitä, joiden yhteydessä alkeellista elämää voi esiintyä. Lisäksi on tietenkin planeetta Mars, jossa on todennäköisesti ollut laajojakin meriä aikaisemmin ja pieniä määriä vettä epäillään löytyvän myös nykyään pinnan alta. Kuitenkaan toistaiseksi Marsiin tai edellä mainituille kuille lähetetyt luotaimet eivät ole löytäneet elämää. Europan jääpeitteen alta ei olla vielä tutkittu.

 

Aurinkokunnan ulkopuolisia planeettoja, siis jotka kiertävät jotain muuta tähteä kuin omaa aurinkoamme, on löydetty jo pelkästään tutkitulta galaksimme Linnunradan pieneltä kaistaleelta 1 780 kappaletta (tilanne 6. maaliskuuta 2014). Nämä kiertävät yhteensä 1 099 eri tähteä ja näistä tähdistä 462 omaa varmuudelta useamman kiertolaisen. Kepler-90 ja HD 10180 tähdillä on molemmilla seitsemän varmistettua kiertolaista. Suurin osa löydetyistä ns. eksoplaneetoista on löydetty NASA:n Kepler luotainteleskoopin avulla tarkkailemalla tähden pinnassa näkyviä valon muutoksia planeetan kiertäessä havainnoitsijan ja tähden välistä tai mittaamalla kiertävän planeetan vetovoiman aiheuttamaa äärimmäisen pientä liikettä itse tähdessä. Lisäksi on löydetty hieman yli 2 900 varmistamatonta planeettaehdokasta samalta Linnunradan kaistaleelta.

 

Ensimmäinen ns. elämää ylläpitävältä (ei liian lähellä, eikä liian kaukana tähdestä) kultakutri vyöhykkeeltä omaa tähteään kiertävä planeetta löydettiin vuonna 2011 (Kepler-22b). Sen jälkeen vastaavia on löydetty kymmenittäin. Lähin tällainen on noin 12 valovuoden päässä auringostamme sijaitseva Tau Ceti e planeetta. Lähin planeetta meitä, joka kuitenkin kiertää liian lähellä tähteään, on Alpha Centauri B tähteä kiertävä Alpha Centauri Bb planeetta.

 

Viime vuosien löydöksien pohjalta on pystytty matemaattisesti arvioimaan pelkästään Linnunradassa sijaitsevien aurinkokuntien lukumääräksi ainakin 100 miljardia. Linnunradassa on arviolta 100 – 400 miljardia tähteä, joista noin joka viidennellä saattaa olla planeetta myös elämään ylläpitävällä vyöhykkeellä. Valistunut arvio on että Linnunradassa on noin 40 miljardia elämää ylläpitävällä alueella kiertävää planeettaa. Lisäksi on tietenkin miljardien planeettojen miljardit kuut.

 

Havaitussa maailmankaikkeudessa on arvioiden mukaan noin 170 miljardia galaksia, joista osa on massiivisia kuten IC 1011. Lyhyelläkin matematiikalla voi todeta maailmankaikkeudessa olevan biljoonia (tuhat miljardia) planeettoja, jotka sijaitsevat elämälle suotuisalla etäisyydellä tähdestään. Onko maapallomme sitten ainoa niistä, jolla elämää on syntynyt?

 

Seuraavan 10 vuoden aikana saamme käyttöömme useita uusia erittäin tehokkaita teleskooppeja joiden päätehtävänä on eksoplaneettojen löytäminen sekä niiden tutkiminen. Muun muassa James Webb Space Telescope (JWST) tänä vuonna, Wide-Field Infrared Survey Telescope (WFIRST) vuonna 2020 ja European Extremely Large Telescope (E-ELT) vuonna 2022. Nämä pystyvät ottamaan tarkkoja kuvia eksoplaneetoista (mahdollisesti jopa suoraan havaita todisteita elämästä) sekä analysoimaan niiden ilmakehien koostumusta ja atomiabsorptiospektrometriaa (hirvittävä sanahirviö) hyväksikäyttäen analysoimaan planeetoilta löytyviä kemiallisia koostumuksia.

 

Taivaan kuunteleminen älyllisen sivilisaation lähettämien radiosignaalien vastaanottamiseksi on hakuammuntaa, mutta jos niin ei jo tehtäisi, pitäisi kuunteleminen välittömästi aloittaa vaikka todennäköisyydet jonkin signaalin havaitsemiseksi ovatkin naurettavan pienet. Teoriassa maailmankaikkeudessa voi hyvinkin olla, tai käytännössä ollut joskus olemassa, kehittynyt sivilisaatio, joka olisi lähettänyt signaaleja ympäristöönsä.

 

Jos tunnetussa maailmankaikkeudessa on olemassa noin 1 000 – 10 000 miljardia planeettaa elämää ylläpitävällä alueella, voi olla että elämän syntyminen on niin harvinainen tapahtuma että vain miljardilla planeetalla on näin käynyt (todennäköisyys 1/10000 - 1/1000). Se on sitten vain arvailua onko näistä miljardista planeetasta esimerkiksi vain 100 000 kehittynyt monisoluista elämää ja sadalla jotain kehittyneempää. Edellä esitetyt suhdeluvut ovat hatusta vedettyjä.

 

Elämän todennäköisyyksistä voi kuitenkin vetää muutamia johtopäätöksiä. Planeettoja on kaikkialla maailmankaikkeudessa missä on tähtiäkin, siis galakseissa. Lisäksi planeettoja harhailee vapaasti ilman tähteä paljon, mutta niillä tuskin on elämää. Samoin yleisiä alkuaineita löytyy suurin piirtein kaikkialta galakseista. Alkeellisen elämän synty on varmasti epätodennäköinen ja harvinainen tapahtuma, mutta siihen perustuen että varmuudella yhdessä paikassa näin on käynyt ja toisia mahdollisuuksia on biljoonia, on äärimmäisen epätodennäköistä että elämää olisi syntynyt vain kerran ja yhdessä paikassa. Sitä paitsi maapallollakin elämä todennäköisesti syntyi ja tuhoutui useasti aivan sen alkuhetkillä 3,6 -4 miljardia vuotta sitten.

 

Maapallolla yksisoluisella elämällä kesti reilut 2,5 miljardia vuotta kehittyä monisoluiseksi ja siitä vielä 400 miljoonaa vuotta kehittyä yksinkertaisiksi eläimiksi. Tästä voidaan päätellä että vaikka elämää on todennäköisesti syntynyt lukuisissa, jopa miljardeissa eri paikoissa se ei välttämättä ole kehittynyt yksisoluisista monimutkaisemmiksi kuin harvoissa tapauksissa. Lisäksi on huomioitavaa että evoluutiolla (tai jollain sitä vastaavalla mekanismilla) ei ole mitään tiettyä suuntaa (se toki suosii sopeutumista ja luo monimuotoisuutta), eikä älyllinen elämä ole evoluution tarkoitus. Se nyt vain on niin, että pohtiaksemme evoluutiota on evoluution ensin täytynyt edetä niin että on syntynyt jotain älykästä, joka sitten voi pohtia näitä asioita. Tästä päästään siihen että jos alkukantainen elämä on selvinnyt miljardeja vuosia (ei ole tuhoutunut esim. asteroidin törmäyksessä tai supernovassa), se ei välttämättä ole kehittynyt mihinkään moninaisempaan ja jos onkin niin älyllinen elämä, joka vielä loisi pystyyn sivilisaation ei varmastikaan ole kovin yleinen tapaus. Voimme olla ainut älyllinen sivilisaatio tai niitä voi olla kymmenen, sata, tuhat, 100 000 tai miljoona. Määrää ei voi tietää.

 

Maapallon ulkopuolisen elämän olemassaoloon ei ole mitään tarvetta uskoa ennen kuin todisteita on esitetty. Kuitenkin huomioon ottaen valtavat kokosuhteet ja lukumäärät on helppo nähdä erittäin todennäköiseksi se että vähintään alkeellinen (mutta myös jossain määrin monimuotoisempi) elämä on jokseenkin yleistä maailmankaikkeudessa, jonka koko on valtava. Siinä tapauksessa on mukava esittää loppuun kysymys: kumpi tapahtuu ensin; ihminen astuu jalalla Marsiin vai löydämme todisteita maan ulkopuolisesta elämästä?

 

Olen realisti, Marsissa käydään ensin. Hollantilainen yksityinen (ja vakavasti otettava) Mars One hanke tähtää vuoteen 2024 ja NASA 2030-luvun alkuun. Mars One saattaa toki viivästyä jonkin verran mutta ihminen käy Marsissa vuoteen 2030 mennessä, ehkä jo vuonna 2024. Elämän löytämisen ajankohta taas on kiinni siitä löydetäänkö sitä aurinkokunnastamme (2020-luvulla) vai eksoplaneetoilta (menee todennäköisesti kauemmaksi tulevaisuuteen, epäsuora havainto jo 2020-luvulla mutta varmistus vasta 2030- tai 2040-luvuilla).

 

Silti, vastaus otsikon kysymykseen: maan ulkopuolinen elämä löytyy vuonna 2027 ja löytöpaikka on jäänalainen meri Jupiterin kuussa Europassa. Löytäjä NASA:n luotain.

 

 

 

 

Piditkö tästä kirjoituksesta? Näytä se!

1Suosittele

Yksi käyttäjä suosittelee tätä kirjoitusta. - Näytä suosittelija

NäytäPiilota kommentit (2 kommenttia)

Käyttäjän halaolla kuva
Hannu Ala-Olla

"Linnunradassa on arviolta 100 – 400 miljardia tähteä, joista noin joka viidennellä saattaa olla planeetta myös elämään ylläpitävällä vyöhykkeellä"

Ja tiedämmekö oikeasti millaisissa olosuhteissa elämä voi kehittyä? Tai pikemminkin, tiedämmekö tarpeeksi siitä, millaisia muotoja elämällä voi olla? Tämä käytetty elämälle suosiollinen vyöhyke pätee vain meidän tuntemaamme elämään ja sen vaatimiin olosuhteisiin.

Käyttäjän janneriitakorpi1 kuva
Janne Riitakorpi

Totta. Elämälle suotuisa etäisyys tähdestä on perinteisesti määritelty sen mukaan että vesi pysyy nestemäisenä siinä. Tämä ns. kultakutri vyöhyke on tosiaan epämääräinen käsite ja käytännössä elämää voi löytyä sen ulkopuoleltakin. Se taas ainoastaan luo positiivisen ongelman elämän etsijöille.

Aiheesta uutinen:
http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-253...

Toimituksen poiminnat