Από τις Εκδόσεις Ροπή κυκλοφορεί το εξαιρετικά ενδιαφέρον βιβλίο: «Πέντε δισεκατομμύρια χρόνια μοναξιά» του Lee Billings. Ακολουθεί ο πρόλογος στην ελληνική έκδοση από τον καθηγητή Χάρη Βάρβογλη:
Είμαστε μόνοι μας στο Σύμπαν ή μήπως υπάρχουν όντα σε άλλους πλανήτες που αυτήν τη στιγμή διερωτώνται ακριβώς το ίδιο πράγμα; Το ερώτημα αυτό απασχολεί τους ανθρώπους από πολύ παλιά. Για παράδειγμα, στα τέλη του 4ου αιώνα π.Χ. ο Έλληνας φιλόσοφος Επίκουρος έγραφε: «Υπάρχουν άπειροι κόσμοι, άλλοι όμοιοι και άλλοι διαφορετικοί από το δικό μας». Την εποχή του Γαλιλαίου παρόμοιες ιδέες διατύπωσε στο βιβλίο του Περί απείρου Σύμπαντος και Κόσμων ο Ιταλός μοναχός και φιλόσοφος Τζιορντάνο Μπρούνο (Giordano Bruno). Η υπόθεση της ύπαρξης εξωγήινων όντων απέκτησε μεγάλη δημοτικότητα κατά τον 19ο αιώνα, αφενός μεν λόγω της αλματώδους ανάπτυξης της Αστρονομίας και αφετέρου λόγω της συγγραφής σημαντικών έργων επιστημονικής φαντασίας. Στο σκέλος της Αστρονομίας σημαντικό ρόλο έπαιξαν τα εκλαϊκευτικά βιβλία του Γάλλου αστρονόμου Καμίγ Φλαμαριόν (Camille Flammarion), κυρίως το Οι άλλοι πλανήτες του ουρανού (Les Terres du Ciel), στο οποίο περιγράφει τις φυσικές συνθήκες στους τότε γνωστούς πλανήτες του Ηλιακού Συστήματος, πέραν της Γης, και κάνει εικασίες για τους πιθανούς κατοίκους αυτών των ουράνιων σωμάτων. Στο σκέλος της επιστημονικής φαντασίας σημαντικό ρόλο έπαιξαν τα έργα του Ιούλιου Βερν (Jules Verne) Από τη Γη στη Σελήνη και Γύρω από τη Σελήνη και το έργο του Χ.Τζ. Γουέλς (H.G. Wells) Ο πόλεμος των κόσμων. Στα δύο πρώτα ο Ιούλιος Βερν φαντάζεται την πρώτη διαστημική αποστολή ανθρώπων στη Σελήνη στο δε τρίτο ο Χ.Τζ. Γουέλς περιγράφει την υποθετική επίθεση των κατοίκων του Άρη για την κατάκτηση της Γης. Όμως η πρώτη καθαρά επιστημονική προσέγγιση του θέματος έγινε από τον σήμερα ομότιμο καθηγητή Αστρονομίας στο πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας, Φρανκ Ντρέικ (Frank Drake).Ο Αμερικανός αυτός αστρονόμος έγραψε το 1961 την περίφημη εξίσωση Ντρέικ, με την οποία προσπάθησε να εκτιμήσει τον αριθμό των εξωγήινων πολιτισμών του Γαλαξία μας, με τους οποίους θα μπορούσαμε να επικοινωνήσουμε μέσω ραδιοφωνικών σημάτων. Με τα στοιχεία που εκείνη την εποχή φαινόταν “λογικά” ο αριθμός αυτός προέκυπτε -σε τάξη μεγέθους- ίσος με 10. Με τα σημερινά δεδομένα φαίνεται όμως ότι είναι σημαντικά μικρότερος -αλλά εξαρτάται από το τι θεωρεί κανείς “λογική” τιμή.
Κάπως έτσι άρχιζε ένα άρθρο που έγραψα το 2009, και νομίζω ότι όσα αναφέρω παραπάνω είναι και σήμερα επίκαιρα, με τη διευκρίνιση βέβαια ότι από την περίφημη εξίσωση του Ντρέικ λείπουν αρκετές παράμετροι, οι οποίες σχετίζονται με την εμφάνιση ζωής και οι οποίες τότε δεν ήταν γνωστές. Από εκείνη την εποχή έχουν ανακαλυφθεί πάνω από τρεις χιλιάδες εξωπλανήτες (όπως ονομάζουμε τους πλανήτες που περιφέρονται γύρω από άλλους αστέρες, πέρα από τον Ήλιο μας), αλλά οι δυνατότητες ανάπτυξης ζωής σ’ αυτούς φαίνονται ιδιαίτερα περιορισμένες. Με άλλα λόγια, μάλλον υπάρχουν πολλοί πλανήτες στο Σύμπαν, αλλά η πιθανότητα ύπαρξης ζωής σ’ αυτούς μάλλον δεν φαίνεται σημαντική. Οι γνώσεις μας όμως στον τομέα αυτόν αλλάζουν με ταχείς ρυθμούς,και όσα ισχύουν σήμερα μπορεί να μην ισχύουν αύριο.
Την εποχή που ήμουν φοιτητής, πριν από 50 χρόνια, υπήρχαν μόνο εικασίες για την ύπαρξη πλανητών πέρα από το Ηλιακό Σύστημα. Το μοναδικό σοβαρό παρατηρησιακό στοιχείο ήταν ότι οι αστέρες με μάζα μικρότερη από δύο φορές τη μάζα του Ήλιου φαίνονται να περιστρέφονται, κατά μέσον όρο, σημαντικά βραδύτερα από ό,τι οι αστέρες με μεγαλύτερη μάζα. Θεωρήθηκε λοιπόν τότε ότι είναι πιθανό να συμβαίνει με αυτούς ό,τι ακριβώς συμβαίνει και με τον Ήλιο μας. Αυτός έχει μικρή στροφορμή, αφού περιστρέφεται μόλις μια φορά το μήνα, ενώ το συντριπτικά μεγαλύτερο ποσοστό της στροφορμής του Ηλιακού Συστήματος το έχουν οι πλανήτες. Το πιθανό συμπέρασμα ήταν λοιπόν ότι οι αστέρες με σχετικά μικρή μάζα συνοδεύονται από πλανητικά συστήματα. Οι παρατηρήσεις της τελευταίας εικοσαετίας είναι συμβατές με αυτήν την υπόθεση, αφού δεν έχει βρεθεί μέχρι σήμερα εξωπλανήτης να περιφέρεται γύρω από αστέρα με μάζα σημαντικά μεγαλύτερη από αυτήν του Ήλιου. Όμως δεν γνωρίζουμε αν αυτό το αποτέλεσμα είναι στατιστικά σημαντικό, επειδή γενικά προτιμούμε να ψάχνουμε για εξωπλανήτες γύρω από αστέρες παρόμοιους με τον Ήλιο -ή μικρότερους. Και αυτό τόσο επειδή θεωρούμε ότι αυτοί έχουν μεγαλύτερη πιθανότητα να φιλοξενούν ζωή όσο και επειδή είναι ευκολότερο να ανακαλυφθούν με την πιο αποδοτική μέθοδο αναζήτησης εξωπλανητών που γνωρίζουμε, αυτήν των ακτινικών ταχυτήτων. Με αυτήν τη μέθοδο άλλωστε ανακαλύφθηκε και ο πρώτος εξωπλανήτης το 1995, όπως αναλυτικά περιγράφεται από τον συγγραφέα αυτού του βιβλίου.
Η εξέλιξη της τεχνολογίας στην αναζήτηση εξωπλανητών υπήρξε αλματώδης από το 1995 μέχρι σήμερα. Έχουν προταθεί καμιά δεκαριά άλλες μέθοδοι, από τις οποίες έχουν δοκιμασθεί με θετικά αποτελέσματα οι μισές. Έτσι φθάσαμε στο σημείο να γνωρίζουμε, όπως προανέφερα, πάνω από 3.000 εξωπλανήτες σε περισσότερα από 1.000 εξωπλανητικά συστήματα, με τον αριθμό αυτό να αυξάνει με ταχείς ρυθμούς. Η στατιστική ανάλυση αυτού του δείγματος δείχνει ότι σε αυτό υπάρχει ένα σημαντικότατο ποσοστό αέριων πλανητών της τάξης μεγέθους του Δία, οι οποίοι περιφέρονται σε πολύ μικρές αποστάσεις από τον μητρικό αστέρα. Σε μερικές από αυτές τις περιπτώσεις μάλιστα έχουν παρατηρηθεί και μικρότεροι στερεοί πλανήτες σε μεγαλύτερες αποστάσεις, έχουμε δηλαδή την αρχιτεκτονική “μεγάλοι μέσα, μικροί έξω”. Αυτή η εικόνα δεν μοιάζει καθόλου με το δικό μας Ηλιακό Σύστημα, όπου οι αέριοι γίγαντες πλανήτες περιφέρονται σε μεγάλες αποστάσεις ενώ οι στερεοί γήινοι πλανήτες είναι πιο κοντά στον Ήλιο, έχουμε δηλαδή την αρχιτεκτονική “μεγάλοι έξω, μικροί μέσα”. Δεν γνωρίζουμε ακόμη με σιγουριά αν αυτό το χαρακτηριστικό των εξωπλανητικών συστημάτων έχει στατιστική σημασία ή είναι απλά αποτέλεσμα των πρατηρησιακών μεθόδων αναζήτησης που χρησιμοποιούμε, οι οποίες είναι περισσότερο ευαίσθητες σε μεγάλους πλανήτες και σε τροχιές μικρής ακτίνες.
Τι συνθήκες χρειάζονται άραγε για την εμφάνιση ζωής σε έναν πλανήτη; Αν βασιστούμε στη μοναδική μορφή ζωής που γνωρίζουμε, αυτήν που υπάρχει στη Γη, θα πρέπει -καταρχήν- ο πλανήτης να είναι στερεός και να έχει νερό σε υγρή μορφή. Ο Ντρέικ είχε “συμπυκνώσει” όλες τις προϋποθέσεις για την εμφάνιση ζωής σε μια “φαινομενολογική” πιθανότητα. Πώς υπολογίζουμε αυτήν την πιθανότητα; Το σημερινό επίπεδο κατανόησης του φαινομένου της ζωής δείχνει ότι η ζωή είναι ένα εξαιρετικά πολύπλοκο φαινόμενο. Καταρχήν η ύπαρξη νερού σε υγρή μορφή στην επιφάνεια ενός πλανήτη συνεπάγεται ότι αυτός κινείται σε μια συγκεκριμένη ζώνη γύρω από το μητρικό αστέρα. Αν ο πλανήτης είναι πολύ κοντά στο μητρικό αστέρα, η θερμοκρασία στην επιφάνειά του θα είναι πολύ υψηλή και το νερό, εφόσον βέβαια υπάρχει, θα έχει “βράσει” και θα βρίσκεται υπό μορφή υδρατμών. Αν είναι πολύ μακριά, η θερμοκρασία στην επιφάνειά του θα είναι πολύ χαμηλή και το νερό θα έχει “πήξει” και θα βρίσκεται υπό μορφή πάγου. Τα ακριβή όρια αυτής της ζώνης, που ονομάζεται “ζώνη βιωσιμότητας”, εξαρτώνται από τη θερμοκρασία του μητρικού αστέρα. Στους κόκκινους και ψυχρούς αστέρες η ζώνη βρίσκεται πλησιέστερα στον αστέρα από ό,τι στους λευκούς και θερμούς. Θα πρέπει πάντως να σημειωθεί ότι στην περίπτωση της Γης ένα σημαντικό μέρος της θερμότητας στην επιφάνειά της προέρχεται από τον θερμό πυρήνα της, που συμπληρώνει την ενέργεια της ακτινοβολίας του Ήλιου.
Όμως η ύπαρξη υγρού νερού σε έναν πλανήτη δεν είναι η μοναδική προϋπόθεση για ύπαρξη ζωής -τουλάχιστον όπως αυτή που γνωρίζουμε στη Γη μας. Θα πρέπει να συνυπάρχουν πολύ περισσότερα “καλά” χαρακτηριστικά. Τα περισσότερα από αυτά συνδέονται με την ύπαρξη κάποιας σταθερότητας στις συνθήκες φωτισμού και θέρμανσης. Εντελώς πρόχειρα σημειώνω μερικά από αυτά.
1. Ατμόσφαιρα. Για να μπορεί ο πλανήτης να συγκρατήσει ατμόσφαιρα θα πρέπει, μεταξύ άλλων, να έχει σχετικά μεγάλη μάζα. Για παράδειγμα γνωρίζουμε σήμερα ότι ο Άρης είχε πολύ παλιά ατμόσφαιρα, την οποία όμως δεν κατόρθωσε να διατηρήσει λόγω της ασθενούς βαρύτητας στην επιφάνειά του, που με τη σειρά της οφείλεται στη μικρή μάζα του.
2. Μικρή εκκεντρότητα, για να μην υπάρχει μεγάλη διακύμανση γύρω από τη μέση τιμή φωτισμού και θερμοκρασίας μεταξύ του περίκεντρου και του απόκεντρου της τροχιάς του, δηλαδή, αντίστοιχα, μεταξύ των σημείων ελάχιστης και μέγιστης απόστασης από το μητρικό αστέρα.
3. Μικρή λόξωση, όπως ονομάζεται η γωνία που σχηματίζει ο άξονας περιστροφής του πλανήτη με τον άξονα περιφοράς του περί το μητρικό αστέρα. Μεγάλη λόξωση, όπως αυτή του πλανήτη Ουρανού, σημαίνει ότι για τη μισή περίοδο περιφοράς ο αστέρας θα φωτίζει και θα θερμαίνει τον έναν πόλο και για την άλλη μισή τον άλλο, ενώ στον ισημερινό θα επικρατεί πάντα ψύχος. Προσομοιώσεις σε ηλεκτρονικό υπολογιστή έδειξαν ότι η λόξωση του Ερμή, της Αφροδίτης και του Άρη μεταβάλλεται ακανόνιστα και σε μεγάλο διάστημα τιμών, ενώ η λόξωση της Γης είναι εξαιρετικά σταθερή. Η σταθερότητα αυτή φαίνεται ότι οφείλεται στην παρουσία της Σελήνης. Είναι πιθανό ότι η ύπαρξη ενός δορυφόρου με μεγάλη μάζα -ως προς αυτήν του μητρικού πλανήτη του- να είναι ένας σημαντικός σταθεροποιητικός παράγοντας της λόξωσης, τον οποίο στερούνται ο Ερμής και η Αφροδίτη, που δεν έχουν δορυφόρους, και ο Άρης, που έχει μεν δύο δορυφόρους αλλά με μικρή σχετικά μάζα.
4. Μαγνητικό πεδίο, για να εκτρέπονται τα σωματίδια της κοσμικής ακτινοβολίας που είναι δυνατόν να προκαλούν μεταλλάξεις στο γενετικό υλικό. Για να υπάρχει μαγνητικό πεδίο θα πρέπει ο πλανήτης να έχει ρευστό πυρήνα και να περιστρέφεται με σχετικά μεγάλη ταχύτητα, όπως απαιτεί η θεωρία της μαγνητικής γεννήτριας του Γιουτζίν Πάρκερ (Eugene Parker).
5. Ασφαλή απόσταση από τον αστέρα, για την αποφυγή του φαινομένου του “παλιρροϊκού κλειδώματος” (tidal locking). Σε αυτό το φαινόμενο η περίοδος περιφοράς του πλανήτη γύρω από το μητρικό αστέρα εξισώνεται με την περίοδο περιστροφής του. Αποτέλεσμα είναι ότι ότι η μία πλευρά του πλανήτη είναι μόνιμα φωτισμένη και έχει υψηλή θερμοκρασία ενώ η αντίθετη έχει μόνιμα σκοτάδι και πολύ χαμηλή θερμοκρασία. Κάτι παρόμοιο συμβαίνει με τη Σελήνη, που “δείχνει” πάντα την ίδια πλευρά της στη Γη.
6. Ασφαλή απόσταση από τον αστέρα, στην περίπτωση που αυτός έχει δραστηριότητα εκλάμψεων και εκτεταμένο στέμμα. Και τα δύο αυτά χαρακτηριστικά οφείλονται στην παρουσία ισχυρού μαγνητικού πεδίου, το οποίο υπάρχει στους ερυθρούς νάνους αστέρες. Το στέμμα εκπέμπει ακτίνες-Χ και αστρικό άνεμο, οι δε εκλάμψεις εκπέμπουν τόσο ακτίνες-Χ όσο και κοσμικές ακτίνες. Όλα αυτά τα φαινόμενα είναι ιδιαίτερα επιβλαβή για τα κύτταρα των ζωντανών οργανισμών αν δεν υπάρχουν προστατευτικές “ασπίδες”, που για τη Γη μας είναι η μαγνητόσφαιρα και η ατμόσφαιρα. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι ένας ισχυρός αστρικός άνεμος μπορεί να παρασύρει την ατμόσφαιρα ενός πλανήτη, και έτσι να τον κάνει αφιλόξενο για ζωή.
Με βάση τα δύο τελευταία από τα παραπάνω σημεία, θα έπρεπε ίσως να αναθεωρήσουμε προς τα κάτω τη “λογική” τιμή της πιθανότητας εμφάνισης ζωής σε έναν εξωπλανήτη, αφού οι ερυθροί νάνοι αποτελούν το 75% του συνόλου των αστέρων.
Λίγον καιρό πριν γραφεί αυτό το κείμενο έκανε μεγάλη αίσθηση στη διεθνή κοινή γνώμη η ανακοίνωση της ανακάλυψης ενός -κατά τεκμήριο- στερεού πλανήτη με μάζα περίπου 1,5 φορές τη μάζα της Γης. Αυτός βρίσκεται μέσα στη ζώνη βιωσιμότητας του Εγγύτατου του Κενταύρου, που είναι ο πλησιέστερος προς τη Γη αστέρας, σε απόσταση “μόνο” τεσσάρων ετών φωτός. Πολλοί έσπευσαν να προβάλουν την πιθανότητα να υπάρχει ζωή σε αυτόν τον πλανήτη, που ονομάστηκε Εγγύτατος του Κενταύρου b. Δυστυχώς όμως ο Εγγύτατος του Κενταύρου είναι ένας ερυθρός νάνος, με φωτεινότητα μόλις το 1/600 της φωτεινότητας του Ήλιου. Με τόση χαμηλή ακτινοβολία η ζώνη βιωσιμότητας είναι επικίνδυνα κοντά στον αστέρα, μόλις 7,5 εκατομμύρια χιλιόμετρα από αυτόν. Για σύγκριση αναφέρω ότι ο Ερμής, ο πλησιέστερος προς τον Ήλιο πλανήτης, απέχει 58 εκατομμύρια χιλιόμετρα από το μητρικό αστέρι μας. Πέρα από τη μικρή απόσταση του πλανήτη, που κάνει πολύ πιθανό το φαινόμενο του “παλιρροϊκού κλειδώματος”, ο Εγγύτατος του Κενταύρου είναι ένας γνωστός αστέρας εκλάμψεων με ισχυρό μαγνητικό πεδίο και εκτεταμένο στέμμα. Όπως ήδη ανέφερα, η ακτινοβολία από τις εκλάμψεις και το στέμμα καθιστούν αυτόν τον πλανήτη ιδιαίτερα αφιλόξενο για την ανάπτυξη ζωής.
Απομένουν τρία σημαντικά ερωτήματα προς απάντηση, για να μπορέσουμε να εκτιμήσουμε την πιθανότητα να “σπάσει” η μοναξιά μας στο Σύμπαν.
Το Ηλιακό Σύστημα, από άποψη αρχιτεκτονικής, είναι ένα “τυπικό” πλανητικό σύστημα ή είναι η εξαίρεση στον κανόνα;
Ποιος είναι ο τρόπος εμφάνισης ζωής σε έναν “κατοικήσιμο” πλανήτη;
Πόση είναι η μέση διάρκεια της ζωής ενός τεχνολογικά προηγμένου πολιτισμού;
Στο πρώτο ερώτημα, που είναι θέμα Αστρονομίας, πιστεύω ότι θα έχουμε απάντηση στις προσεχείς δεκαετίες, μέσω του συνδυασμού των παρατηρήσεων, που γίνονται ολοένα και πιο αποτελεσματικές, με τα θεωρητικά μοντέλα, που γίνονται ολοένα και πιο λεπτομερή – στα τελευταία μάλιστα συμμετέχει ενεργά και το Σπουδαστήριο Μηχανικής του Πανεπιστημίου της Θεσσαλονίκης.
Στο δεύτερο, που είναι θέμα Βιολογίας, η κατάσταση φαίνεται προς το παρόν πιο ασαφής. Είναι άραγε η ζωή “ενδημικό” φαινόμενο, που αναπτύσσεται σε κάθε πλανήτη ανεξάρτητα, ή μήπως εμφανίστηκε κάποτε στο Σύμπαν και από τότε “διαδίδεται” με κάποιο άγνωστο -σήμερα- μηχανισμό; Η δεύτερη περίπτωση είναι γνωστή και ως “Θεωρία της Πανσπερμίας”, η οποία την εποχή που πρωτοδιατυπώθηκε από τον Σουηδό χημικό Σβάντε Αρένιους (Svante Arrhenius) αντιμετωπίστηκε με δυσπιστία -αν όχι με ειρωνεία. Σήμερα γνωρίζουμε ότι υπάρχουν “οχήματα” που θα μπορούσαν να μεταφέρουν τη ζωή από πλανήτη σε πλανήτη και από πλανητικό σύστημα σε πλανητικό σύστημα. Μέσα στο ίδιο πλανητικό σύστημα είναι σώματα γνωστά εδώ και πολλές εκατονταετίες, οι κομήτες, που είναι δυνατό να μεταφέρουν στο παγωμένο εσωτερικό τους τα “σπέρματα” της οικοδόμησης του RNA και του DNA, των μορίων που αποτελούν τη βάση της ζωής όπως την γνωρίζουμε στη Γη. Από πλανητικό σύστημα σε πλανητικό σύστημα είναι οι ελεύθεροι πλανήτες, που ανακαλύφθηκαν μόλις πριν δέκα χρόνια. Αυτοί είναι σώματα πλανητικού μεγέθους που δεν κινούνται σε τροχιές γύρω από κάποιο μητρικό αστέρα αλλά “πλέουν” ελεύθερα στο Γαλαξία μας -και προφανώς και στους υπόλοιπους γαλαξίες του Σύμπαντος. Δεν γνωρίζουμε ακόμη πώς δημιουργήθηκαν αυτά τα σώματα και πώς κινούνται, γνωρίζουμε όμως ότι είναι πολλά: στο Γαλαξία μας εκτιμάται ότι ο αριθμός τους είναι διπλάσιος ή τριπλάσιος του αριθμού των αστέρων. Έτσι η ύπαρξή τους δίνει λαβή στη διατύπωση μιας παρακινδυνευμένης -αλλά εξεταστέας- υπόθεσης. Αν αυτοί οι ελεύθεροι πλανήτες δημιουργήθηκαν σε κάποιο πλανητικό σύστημα και για κάποιον λόγο, που σήμερα δεν είναι γνωστός διέφυγαν από τη βαρυτική έλξη του μητρικού αστέρα, είναι δυνατό να είναι “μπολιασμένοι” με τη ζωή που είχε αναπτυχθεί στο πλανητικό σύστημα της προέλευσής τους. Στη συνέχεια είναι επίσης δυνατό να διήλθαν μέσα από ένα άλλο πλανητικό σύστημα και να “δεσμεύθηκαν” από αυτό, είτε προσωρινά είτε μόνιμα. Κατά το διάστημα της δέσμευσής τους θα μπορούσαν να “απελευθερώσουν” στο πλανητικό σύστημα του προορισμού τους τα σπέρματα ζωής που μετέφεραν, και έτσι να εμφυτεύσουν το “μπόλι”της ζωής στη νέα τους γειτονιά. Το Σπουδαστήριο Μηχανικής του Α.Π.Θ. έχει συνεισφέρει και σε αυτόν τον ερευνητικό τομέα.
Τέλος για το τρίτο ερώτημα, που αφορά τη διάρκεια ζωής ενός τεχνολογικού πολιτισμού, μόνο ατεκμηρίωτες υποθέσεις μπορούμε να κάνουμε. Γνωρίζουμε μόνο ένα τεχνολογικό πολιτισμό ικανό να εκπέμπει ραδιοσήματα και να εκτοξεύει διαστημικές αποστολές, τον δικό μας. Η διάρκεια ζωής του μέχρι σήμερα είναι εξαιρετικά σύντομη, όποια χρονική στιγμή και αν θεωρήσει κανείς ως αρχή του τεχνολογικού πολιτισμού. Αν για παράδειγμα ως αρχή του θεωρήσουμε την εφεύρεση της ατμομηχανής και την συνακόλουθη βιομηχανική επανάσταση, η ηλικία του είναι 300 χρόνια ενώ, αν ως αρχή του θεωρήσουμε την εφεύρεση των ηλεκτρονικών υπολογιστών, η ηλικία του είναι μόλις 70 χρόνια. Και όμως, σε αυτό το μικρό, σε σχέση με την ηλικία της Γης (4,5 δισεκατομμύρια χρόνια) και την ηλικία του ανθρώπινου γένους (100.000 χρόνια) βρεθήκαμε αρκετές φορές στο χείλος του πυρηνικού πολέμου και καταφέραμε να αλλοιώσουμε τόσο το κλίμα της Γης, ώστε να υπάρχουν σοβαρές ανησυχίες για το μέλλον της ανθρωπότητας. Η εξίσωση Ντρέικ έχει ως παράγοντα τη μέση διάρκεια ζωής ενός τεχνολογικού πολιτισμού και η τιμή αυτής της ποσότητας επηρεάζει σημαντικά το αποτέλεσμα. Έτσι αν θεωρήσουμε ως “αισιόδοξη” τιμή το 1.000.000.000 (οι τεχνολογικοί πολιτισμοί δεν πεθαίνουν ποτέ, και η μέση ηλικία τους ισούται με την ηλικία του Σύμπαντος) και ως “απαισιόδοξη” τα 1.000 χρόνια, τα δύο αποτελέσματα που θα πάρουμε διαφέρουν κατά ένα παράγοντα 1.000.000, δηλαδή κατά έξι τάξεις μεγέθους! Με τέτοια αβεβαιότητα μόνο από έναν από τους παράγοντες της εξίσωσης Ντρέικ, είναι συζητήσιμο πόση αξία έχει ο ακριβέστερος προσδιορισμός των παραγόντων αστρονομικού ενδιαφέροντος, που είναι σίγουρα γνωστοί με αβεβαιότητα μικρότερη από μία τάξη μεγέθους.
Όλα τα παραπάνω χαρακτηριστικά είναι βέβαια θεωρητικές εκτιμήσεις, και μπορεί να μην είναι καθόλου απαραίτητα για τη διατήρηση κάποιου είδους ζωής, που μπορεί να μην συλλαμβάνει καν η φαντασία μας. Η “απόδειξη” της ύπαρξης ζωής πέρα από τη Γη θα πρέπει να προέρχεται είτε από την παρατήρηση κάποιου χαρακτηριστικού βιολογικού “παραπροϊόντος” της, όπως για παράδειγμα είναι το διοξείδιο του άνθρακα και το μεθάνιο στην ατμόσφαιρα της Γης, είτε από την ανίχνευση κάποιου “ραδιοσήματος επαφής”. Αλλά το πρώτο εξαρτάται από το είδος της ζωής, που μπορεί να μη μοιάζει με τη γήινη, ενώ το δεύτερο προϋποθέτει ότι “ακούμε” τη σωστή στιγμή και προς τη σωστή κατεύθυνση. Πιστεύω ότι έχουμε πολύ δρόμο ακόμη μπροστά μας στην αναζήτηση κάποιου πολιτισμού που θα “σπάσει” τη μοναξιά μας.
Χάρης Βάρβογλης
Θεσσαλονίκη – Άγιος Γεώργιος Νηλείας
Σεπτέμβριος 2016
Είμαστε μόνοι μας στο Σύμπαν ή μήπως υπάρχουν όντα σε άλλους πλανήτες που αυτήν τη στιγμή διερωτώνται ακριβώς το ίδιο πράγμα; Το ερώτημα αυτό απασχολεί τους ανθρώπους από πολύ παλιά. Για παράδειγμα, στα τέλη του 4ου αιώνα π.Χ. ο Έλληνας φιλόσοφος Επίκουρος έγραφε: «Υπάρχουν άπειροι κόσμοι, άλλοι όμοιοι και άλλοι διαφορετικοί από το δικό μας». Την εποχή του Γαλιλαίου παρόμοιες ιδέες διατύπωσε στο βιβλίο του Περί απείρου Σύμπαντος και Κόσμων ο Ιταλός μοναχός και φιλόσοφος Τζιορντάνο Μπρούνο (Giordano Bruno). Η υπόθεση της ύπαρξης εξωγήινων όντων απέκτησε μεγάλη δημοτικότητα κατά τον 19ο αιώνα, αφενός μεν λόγω της αλματώδους ανάπτυξης της Αστρονομίας και αφετέρου λόγω της συγγραφής σημαντικών έργων επιστημονικής φαντασίας. Στο σκέλος της Αστρονομίας σημαντικό ρόλο έπαιξαν τα εκλαϊκευτικά βιβλία του Γάλλου αστρονόμου Καμίγ Φλαμαριόν (Camille Flammarion), κυρίως το Οι άλλοι πλανήτες του ουρανού (Les Terres du Ciel), στο οποίο περιγράφει τις φυσικές συνθήκες στους τότε γνωστούς πλανήτες του Ηλιακού Συστήματος, πέραν της Γης, και κάνει εικασίες για τους πιθανούς κατοίκους αυτών των ουράνιων σωμάτων. Στο σκέλος της επιστημονικής φαντασίας σημαντικό ρόλο έπαιξαν τα έργα του Ιούλιου Βερν (Jules Verne) Από τη Γη στη Σελήνη και Γύρω από τη Σελήνη και το έργο του Χ.Τζ. Γουέλς (H.G. Wells) Ο πόλεμος των κόσμων. Στα δύο πρώτα ο Ιούλιος Βερν φαντάζεται την πρώτη διαστημική αποστολή ανθρώπων στη Σελήνη στο δε τρίτο ο Χ.Τζ. Γουέλς περιγράφει την υποθετική επίθεση των κατοίκων του Άρη για την κατάκτηση της Γης. Όμως η πρώτη καθαρά επιστημονική προσέγγιση του θέματος έγινε από τον σήμερα ομότιμο καθηγητή Αστρονομίας στο πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας, Φρανκ Ντρέικ (Frank Drake).Ο Αμερικανός αυτός αστρονόμος έγραψε το 1961 την περίφημη εξίσωση Ντρέικ, με την οποία προσπάθησε να εκτιμήσει τον αριθμό των εξωγήινων πολιτισμών του Γαλαξία μας, με τους οποίους θα μπορούσαμε να επικοινωνήσουμε μέσω ραδιοφωνικών σημάτων. Με τα στοιχεία που εκείνη την εποχή φαινόταν “λογικά” ο αριθμός αυτός προέκυπτε -σε τάξη μεγέθους- ίσος με 10. Με τα σημερινά δεδομένα φαίνεται όμως ότι είναι σημαντικά μικρότερος -αλλά εξαρτάται από το τι θεωρεί κανείς “λογική” τιμή.
Κάπως έτσι άρχιζε ένα άρθρο που έγραψα το 2009, και νομίζω ότι όσα αναφέρω παραπάνω είναι και σήμερα επίκαιρα, με τη διευκρίνιση βέβαια ότι από την περίφημη εξίσωση του Ντρέικ λείπουν αρκετές παράμετροι, οι οποίες σχετίζονται με την εμφάνιση ζωής και οι οποίες τότε δεν ήταν γνωστές. Από εκείνη την εποχή έχουν ανακαλυφθεί πάνω από τρεις χιλιάδες εξωπλανήτες (όπως ονομάζουμε τους πλανήτες που περιφέρονται γύρω από άλλους αστέρες, πέρα από τον Ήλιο μας), αλλά οι δυνατότητες ανάπτυξης ζωής σ’ αυτούς φαίνονται ιδιαίτερα περιορισμένες. Με άλλα λόγια, μάλλον υπάρχουν πολλοί πλανήτες στο Σύμπαν, αλλά η πιθανότητα ύπαρξης ζωής σ’ αυτούς μάλλον δεν φαίνεται σημαντική. Οι γνώσεις μας όμως στον τομέα αυτόν αλλάζουν με ταχείς ρυθμούς,και όσα ισχύουν σήμερα μπορεί να μην ισχύουν αύριο.
Την εποχή που ήμουν φοιτητής, πριν από 50 χρόνια, υπήρχαν μόνο εικασίες για την ύπαρξη πλανητών πέρα από το Ηλιακό Σύστημα. Το μοναδικό σοβαρό παρατηρησιακό στοιχείο ήταν ότι οι αστέρες με μάζα μικρότερη από δύο φορές τη μάζα του Ήλιου φαίνονται να περιστρέφονται, κατά μέσον όρο, σημαντικά βραδύτερα από ό,τι οι αστέρες με μεγαλύτερη μάζα. Θεωρήθηκε λοιπόν τότε ότι είναι πιθανό να συμβαίνει με αυτούς ό,τι ακριβώς συμβαίνει και με τον Ήλιο μας. Αυτός έχει μικρή στροφορμή, αφού περιστρέφεται μόλις μια φορά το μήνα, ενώ το συντριπτικά μεγαλύτερο ποσοστό της στροφορμής του Ηλιακού Συστήματος το έχουν οι πλανήτες. Το πιθανό συμπέρασμα ήταν λοιπόν ότι οι αστέρες με σχετικά μικρή μάζα συνοδεύονται από πλανητικά συστήματα. Οι παρατηρήσεις της τελευταίας εικοσαετίας είναι συμβατές με αυτήν την υπόθεση, αφού δεν έχει βρεθεί μέχρι σήμερα εξωπλανήτης να περιφέρεται γύρω από αστέρα με μάζα σημαντικά μεγαλύτερη από αυτήν του Ήλιου. Όμως δεν γνωρίζουμε αν αυτό το αποτέλεσμα είναι στατιστικά σημαντικό, επειδή γενικά προτιμούμε να ψάχνουμε για εξωπλανήτες γύρω από αστέρες παρόμοιους με τον Ήλιο -ή μικρότερους. Και αυτό τόσο επειδή θεωρούμε ότι αυτοί έχουν μεγαλύτερη πιθανότητα να φιλοξενούν ζωή όσο και επειδή είναι ευκολότερο να ανακαλυφθούν με την πιο αποδοτική μέθοδο αναζήτησης εξωπλανητών που γνωρίζουμε, αυτήν των ακτινικών ταχυτήτων. Με αυτήν τη μέθοδο άλλωστε ανακαλύφθηκε και ο πρώτος εξωπλανήτης το 1995, όπως αναλυτικά περιγράφεται από τον συγγραφέα αυτού του βιβλίου.
Η εξέλιξη της τεχνολογίας στην αναζήτηση εξωπλανητών υπήρξε αλματώδης από το 1995 μέχρι σήμερα. Έχουν προταθεί καμιά δεκαριά άλλες μέθοδοι, από τις οποίες έχουν δοκιμασθεί με θετικά αποτελέσματα οι μισές. Έτσι φθάσαμε στο σημείο να γνωρίζουμε, όπως προανέφερα, πάνω από 3.000 εξωπλανήτες σε περισσότερα από 1.000 εξωπλανητικά συστήματα, με τον αριθμό αυτό να αυξάνει με ταχείς ρυθμούς. Η στατιστική ανάλυση αυτού του δείγματος δείχνει ότι σε αυτό υπάρχει ένα σημαντικότατο ποσοστό αέριων πλανητών της τάξης μεγέθους του Δία, οι οποίοι περιφέρονται σε πολύ μικρές αποστάσεις από τον μητρικό αστέρα. Σε μερικές από αυτές τις περιπτώσεις μάλιστα έχουν παρατηρηθεί και μικρότεροι στερεοί πλανήτες σε μεγαλύτερες αποστάσεις, έχουμε δηλαδή την αρχιτεκτονική “μεγάλοι μέσα, μικροί έξω”. Αυτή η εικόνα δεν μοιάζει καθόλου με το δικό μας Ηλιακό Σύστημα, όπου οι αέριοι γίγαντες πλανήτες περιφέρονται σε μεγάλες αποστάσεις ενώ οι στερεοί γήινοι πλανήτες είναι πιο κοντά στον Ήλιο, έχουμε δηλαδή την αρχιτεκτονική “μεγάλοι έξω, μικροί μέσα”. Δεν γνωρίζουμε ακόμη με σιγουριά αν αυτό το χαρακτηριστικό των εξωπλανητικών συστημάτων έχει στατιστική σημασία ή είναι απλά αποτέλεσμα των πρατηρησιακών μεθόδων αναζήτησης που χρησιμοποιούμε, οι οποίες είναι περισσότερο ευαίσθητες σε μεγάλους πλανήτες και σε τροχιές μικρής ακτίνες.
Τι συνθήκες χρειάζονται άραγε για την εμφάνιση ζωής σε έναν πλανήτη; Αν βασιστούμε στη μοναδική μορφή ζωής που γνωρίζουμε, αυτήν που υπάρχει στη Γη, θα πρέπει -καταρχήν- ο πλανήτης να είναι στερεός και να έχει νερό σε υγρή μορφή. Ο Ντρέικ είχε “συμπυκνώσει” όλες τις προϋποθέσεις για την εμφάνιση ζωής σε μια “φαινομενολογική” πιθανότητα. Πώς υπολογίζουμε αυτήν την πιθανότητα; Το σημερινό επίπεδο κατανόησης του φαινομένου της ζωής δείχνει ότι η ζωή είναι ένα εξαιρετικά πολύπλοκο φαινόμενο. Καταρχήν η ύπαρξη νερού σε υγρή μορφή στην επιφάνεια ενός πλανήτη συνεπάγεται ότι αυτός κινείται σε μια συγκεκριμένη ζώνη γύρω από το μητρικό αστέρα. Αν ο πλανήτης είναι πολύ κοντά στο μητρικό αστέρα, η θερμοκρασία στην επιφάνειά του θα είναι πολύ υψηλή και το νερό, εφόσον βέβαια υπάρχει, θα έχει “βράσει” και θα βρίσκεται υπό μορφή υδρατμών. Αν είναι πολύ μακριά, η θερμοκρασία στην επιφάνειά του θα είναι πολύ χαμηλή και το νερό θα έχει “πήξει” και θα βρίσκεται υπό μορφή πάγου. Τα ακριβή όρια αυτής της ζώνης, που ονομάζεται “ζώνη βιωσιμότητας”, εξαρτώνται από τη θερμοκρασία του μητρικού αστέρα. Στους κόκκινους και ψυχρούς αστέρες η ζώνη βρίσκεται πλησιέστερα στον αστέρα από ό,τι στους λευκούς και θερμούς. Θα πρέπει πάντως να σημειωθεί ότι στην περίπτωση της Γης ένα σημαντικό μέρος της θερμότητας στην επιφάνειά της προέρχεται από τον θερμό πυρήνα της, που συμπληρώνει την ενέργεια της ακτινοβολίας του Ήλιου.
Όμως η ύπαρξη υγρού νερού σε έναν πλανήτη δεν είναι η μοναδική προϋπόθεση για ύπαρξη ζωής -τουλάχιστον όπως αυτή που γνωρίζουμε στη Γη μας. Θα πρέπει να συνυπάρχουν πολύ περισσότερα “καλά” χαρακτηριστικά. Τα περισσότερα από αυτά συνδέονται με την ύπαρξη κάποιας σταθερότητας στις συνθήκες φωτισμού και θέρμανσης. Εντελώς πρόχειρα σημειώνω μερικά από αυτά.
1. Ατμόσφαιρα. Για να μπορεί ο πλανήτης να συγκρατήσει ατμόσφαιρα θα πρέπει, μεταξύ άλλων, να έχει σχετικά μεγάλη μάζα. Για παράδειγμα γνωρίζουμε σήμερα ότι ο Άρης είχε πολύ παλιά ατμόσφαιρα, την οποία όμως δεν κατόρθωσε να διατηρήσει λόγω της ασθενούς βαρύτητας στην επιφάνειά του, που με τη σειρά της οφείλεται στη μικρή μάζα του.
2. Μικρή εκκεντρότητα, για να μην υπάρχει μεγάλη διακύμανση γύρω από τη μέση τιμή φωτισμού και θερμοκρασίας μεταξύ του περίκεντρου και του απόκεντρου της τροχιάς του, δηλαδή, αντίστοιχα, μεταξύ των σημείων ελάχιστης και μέγιστης απόστασης από το μητρικό αστέρα.
3. Μικρή λόξωση, όπως ονομάζεται η γωνία που σχηματίζει ο άξονας περιστροφής του πλανήτη με τον άξονα περιφοράς του περί το μητρικό αστέρα. Μεγάλη λόξωση, όπως αυτή του πλανήτη Ουρανού, σημαίνει ότι για τη μισή περίοδο περιφοράς ο αστέρας θα φωτίζει και θα θερμαίνει τον έναν πόλο και για την άλλη μισή τον άλλο, ενώ στον ισημερινό θα επικρατεί πάντα ψύχος. Προσομοιώσεις σε ηλεκτρονικό υπολογιστή έδειξαν ότι η λόξωση του Ερμή, της Αφροδίτης και του Άρη μεταβάλλεται ακανόνιστα και σε μεγάλο διάστημα τιμών, ενώ η λόξωση της Γης είναι εξαιρετικά σταθερή. Η σταθερότητα αυτή φαίνεται ότι οφείλεται στην παρουσία της Σελήνης. Είναι πιθανό ότι η ύπαρξη ενός δορυφόρου με μεγάλη μάζα -ως προς αυτήν του μητρικού πλανήτη του- να είναι ένας σημαντικός σταθεροποιητικός παράγοντας της λόξωσης, τον οποίο στερούνται ο Ερμής και η Αφροδίτη, που δεν έχουν δορυφόρους, και ο Άρης, που έχει μεν δύο δορυφόρους αλλά με μικρή σχετικά μάζα.
4. Μαγνητικό πεδίο, για να εκτρέπονται τα σωματίδια της κοσμικής ακτινοβολίας που είναι δυνατόν να προκαλούν μεταλλάξεις στο γενετικό υλικό. Για να υπάρχει μαγνητικό πεδίο θα πρέπει ο πλανήτης να έχει ρευστό πυρήνα και να περιστρέφεται με σχετικά μεγάλη ταχύτητα, όπως απαιτεί η θεωρία της μαγνητικής γεννήτριας του Γιουτζίν Πάρκερ (Eugene Parker).
5. Ασφαλή απόσταση από τον αστέρα, για την αποφυγή του φαινομένου του “παλιρροϊκού κλειδώματος” (tidal locking). Σε αυτό το φαινόμενο η περίοδος περιφοράς του πλανήτη γύρω από το μητρικό αστέρα εξισώνεται με την περίοδο περιστροφής του. Αποτέλεσμα είναι ότι ότι η μία πλευρά του πλανήτη είναι μόνιμα φωτισμένη και έχει υψηλή θερμοκρασία ενώ η αντίθετη έχει μόνιμα σκοτάδι και πολύ χαμηλή θερμοκρασία. Κάτι παρόμοιο συμβαίνει με τη Σελήνη, που “δείχνει” πάντα την ίδια πλευρά της στη Γη.
6. Ασφαλή απόσταση από τον αστέρα, στην περίπτωση που αυτός έχει δραστηριότητα εκλάμψεων και εκτεταμένο στέμμα. Και τα δύο αυτά χαρακτηριστικά οφείλονται στην παρουσία ισχυρού μαγνητικού πεδίου, το οποίο υπάρχει στους ερυθρούς νάνους αστέρες. Το στέμμα εκπέμπει ακτίνες-Χ και αστρικό άνεμο, οι δε εκλάμψεις εκπέμπουν τόσο ακτίνες-Χ όσο και κοσμικές ακτίνες. Όλα αυτά τα φαινόμενα είναι ιδιαίτερα επιβλαβή για τα κύτταρα των ζωντανών οργανισμών αν δεν υπάρχουν προστατευτικές “ασπίδες”, που για τη Γη μας είναι η μαγνητόσφαιρα και η ατμόσφαιρα. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι ένας ισχυρός αστρικός άνεμος μπορεί να παρασύρει την ατμόσφαιρα ενός πλανήτη, και έτσι να τον κάνει αφιλόξενο για ζωή.
Με βάση τα δύο τελευταία από τα παραπάνω σημεία, θα έπρεπε ίσως να αναθεωρήσουμε προς τα κάτω τη “λογική” τιμή της πιθανότητας εμφάνισης ζωής σε έναν εξωπλανήτη, αφού οι ερυθροί νάνοι αποτελούν το 75% του συνόλου των αστέρων.
Λίγον καιρό πριν γραφεί αυτό το κείμενο έκανε μεγάλη αίσθηση στη διεθνή κοινή γνώμη η ανακοίνωση της ανακάλυψης ενός -κατά τεκμήριο- στερεού πλανήτη με μάζα περίπου 1,5 φορές τη μάζα της Γης. Αυτός βρίσκεται μέσα στη ζώνη βιωσιμότητας του Εγγύτατου του Κενταύρου, που είναι ο πλησιέστερος προς τη Γη αστέρας, σε απόσταση “μόνο” τεσσάρων ετών φωτός. Πολλοί έσπευσαν να προβάλουν την πιθανότητα να υπάρχει ζωή σε αυτόν τον πλανήτη, που ονομάστηκε Εγγύτατος του Κενταύρου b. Δυστυχώς όμως ο Εγγύτατος του Κενταύρου είναι ένας ερυθρός νάνος, με φωτεινότητα μόλις το 1/600 της φωτεινότητας του Ήλιου. Με τόση χαμηλή ακτινοβολία η ζώνη βιωσιμότητας είναι επικίνδυνα κοντά στον αστέρα, μόλις 7,5 εκατομμύρια χιλιόμετρα από αυτόν. Για σύγκριση αναφέρω ότι ο Ερμής, ο πλησιέστερος προς τον Ήλιο πλανήτης, απέχει 58 εκατομμύρια χιλιόμετρα από το μητρικό αστέρι μας. Πέρα από τη μικρή απόσταση του πλανήτη, που κάνει πολύ πιθανό το φαινόμενο του “παλιρροϊκού κλειδώματος”, ο Εγγύτατος του Κενταύρου είναι ένας γνωστός αστέρας εκλάμψεων με ισχυρό μαγνητικό πεδίο και εκτεταμένο στέμμα. Όπως ήδη ανέφερα, η ακτινοβολία από τις εκλάμψεις και το στέμμα καθιστούν αυτόν τον πλανήτη ιδιαίτερα αφιλόξενο για την ανάπτυξη ζωής.
Απομένουν τρία σημαντικά ερωτήματα προς απάντηση, για να μπορέσουμε να εκτιμήσουμε την πιθανότητα να “σπάσει” η μοναξιά μας στο Σύμπαν.
Το Ηλιακό Σύστημα, από άποψη αρχιτεκτονικής, είναι ένα “τυπικό” πλανητικό σύστημα ή είναι η εξαίρεση στον κανόνα;
Ποιος είναι ο τρόπος εμφάνισης ζωής σε έναν “κατοικήσιμο” πλανήτη;
Πόση είναι η μέση διάρκεια της ζωής ενός τεχνολογικά προηγμένου πολιτισμού;
Στο πρώτο ερώτημα, που είναι θέμα Αστρονομίας, πιστεύω ότι θα έχουμε απάντηση στις προσεχείς δεκαετίες, μέσω του συνδυασμού των παρατηρήσεων, που γίνονται ολοένα και πιο αποτελεσματικές, με τα θεωρητικά μοντέλα, που γίνονται ολοένα και πιο λεπτομερή – στα τελευταία μάλιστα συμμετέχει ενεργά και το Σπουδαστήριο Μηχανικής του Πανεπιστημίου της Θεσσαλονίκης.
Στο δεύτερο, που είναι θέμα Βιολογίας, η κατάσταση φαίνεται προς το παρόν πιο ασαφής. Είναι άραγε η ζωή “ενδημικό” φαινόμενο, που αναπτύσσεται σε κάθε πλανήτη ανεξάρτητα, ή μήπως εμφανίστηκε κάποτε στο Σύμπαν και από τότε “διαδίδεται” με κάποιο άγνωστο -σήμερα- μηχανισμό; Η δεύτερη περίπτωση είναι γνωστή και ως “Θεωρία της Πανσπερμίας”, η οποία την εποχή που πρωτοδιατυπώθηκε από τον Σουηδό χημικό Σβάντε Αρένιους (Svante Arrhenius) αντιμετωπίστηκε με δυσπιστία -αν όχι με ειρωνεία. Σήμερα γνωρίζουμε ότι υπάρχουν “οχήματα” που θα μπορούσαν να μεταφέρουν τη ζωή από πλανήτη σε πλανήτη και από πλανητικό σύστημα σε πλανητικό σύστημα. Μέσα στο ίδιο πλανητικό σύστημα είναι σώματα γνωστά εδώ και πολλές εκατονταετίες, οι κομήτες, που είναι δυνατό να μεταφέρουν στο παγωμένο εσωτερικό τους τα “σπέρματα” της οικοδόμησης του RNA και του DNA, των μορίων που αποτελούν τη βάση της ζωής όπως την γνωρίζουμε στη Γη. Από πλανητικό σύστημα σε πλανητικό σύστημα είναι οι ελεύθεροι πλανήτες, που ανακαλύφθηκαν μόλις πριν δέκα χρόνια. Αυτοί είναι σώματα πλανητικού μεγέθους που δεν κινούνται σε τροχιές γύρω από κάποιο μητρικό αστέρα αλλά “πλέουν” ελεύθερα στο Γαλαξία μας -και προφανώς και στους υπόλοιπους γαλαξίες του Σύμπαντος. Δεν γνωρίζουμε ακόμη πώς δημιουργήθηκαν αυτά τα σώματα και πώς κινούνται, γνωρίζουμε όμως ότι είναι πολλά: στο Γαλαξία μας εκτιμάται ότι ο αριθμός τους είναι διπλάσιος ή τριπλάσιος του αριθμού των αστέρων. Έτσι η ύπαρξή τους δίνει λαβή στη διατύπωση μιας παρακινδυνευμένης -αλλά εξεταστέας- υπόθεσης. Αν αυτοί οι ελεύθεροι πλανήτες δημιουργήθηκαν σε κάποιο πλανητικό σύστημα και για κάποιον λόγο, που σήμερα δεν είναι γνωστός διέφυγαν από τη βαρυτική έλξη του μητρικού αστέρα, είναι δυνατό να είναι “μπολιασμένοι” με τη ζωή που είχε αναπτυχθεί στο πλανητικό σύστημα της προέλευσής τους. Στη συνέχεια είναι επίσης δυνατό να διήλθαν μέσα από ένα άλλο πλανητικό σύστημα και να “δεσμεύθηκαν” από αυτό, είτε προσωρινά είτε μόνιμα. Κατά το διάστημα της δέσμευσής τους θα μπορούσαν να “απελευθερώσουν” στο πλανητικό σύστημα του προορισμού τους τα σπέρματα ζωής που μετέφεραν, και έτσι να εμφυτεύσουν το “μπόλι”της ζωής στη νέα τους γειτονιά. Το Σπουδαστήριο Μηχανικής του Α.Π.Θ. έχει συνεισφέρει και σε αυτόν τον ερευνητικό τομέα.
Τέλος για το τρίτο ερώτημα, που αφορά τη διάρκεια ζωής ενός τεχνολογικού πολιτισμού, μόνο ατεκμηρίωτες υποθέσεις μπορούμε να κάνουμε. Γνωρίζουμε μόνο ένα τεχνολογικό πολιτισμό ικανό να εκπέμπει ραδιοσήματα και να εκτοξεύει διαστημικές αποστολές, τον δικό μας. Η διάρκεια ζωής του μέχρι σήμερα είναι εξαιρετικά σύντομη, όποια χρονική στιγμή και αν θεωρήσει κανείς ως αρχή του τεχνολογικού πολιτισμού. Αν για παράδειγμα ως αρχή του θεωρήσουμε την εφεύρεση της ατμομηχανής και την συνακόλουθη βιομηχανική επανάσταση, η ηλικία του είναι 300 χρόνια ενώ, αν ως αρχή του θεωρήσουμε την εφεύρεση των ηλεκτρονικών υπολογιστών, η ηλικία του είναι μόλις 70 χρόνια. Και όμως, σε αυτό το μικρό, σε σχέση με την ηλικία της Γης (4,5 δισεκατομμύρια χρόνια) και την ηλικία του ανθρώπινου γένους (100.000 χρόνια) βρεθήκαμε αρκετές φορές στο χείλος του πυρηνικού πολέμου και καταφέραμε να αλλοιώσουμε τόσο το κλίμα της Γης, ώστε να υπάρχουν σοβαρές ανησυχίες για το μέλλον της ανθρωπότητας. Η εξίσωση Ντρέικ έχει ως παράγοντα τη μέση διάρκεια ζωής ενός τεχνολογικού πολιτισμού και η τιμή αυτής της ποσότητας επηρεάζει σημαντικά το αποτέλεσμα. Έτσι αν θεωρήσουμε ως “αισιόδοξη” τιμή το 1.000.000.000 (οι τεχνολογικοί πολιτισμοί δεν πεθαίνουν ποτέ, και η μέση ηλικία τους ισούται με την ηλικία του Σύμπαντος) και ως “απαισιόδοξη” τα 1.000 χρόνια, τα δύο αποτελέσματα που θα πάρουμε διαφέρουν κατά ένα παράγοντα 1.000.000, δηλαδή κατά έξι τάξεις μεγέθους! Με τέτοια αβεβαιότητα μόνο από έναν από τους παράγοντες της εξίσωσης Ντρέικ, είναι συζητήσιμο πόση αξία έχει ο ακριβέστερος προσδιορισμός των παραγόντων αστρονομικού ενδιαφέροντος, που είναι σίγουρα γνωστοί με αβεβαιότητα μικρότερη από μία τάξη μεγέθους.
Όλα τα παραπάνω χαρακτηριστικά είναι βέβαια θεωρητικές εκτιμήσεις, και μπορεί να μην είναι καθόλου απαραίτητα για τη διατήρηση κάποιου είδους ζωής, που μπορεί να μην συλλαμβάνει καν η φαντασία μας. Η “απόδειξη” της ύπαρξης ζωής πέρα από τη Γη θα πρέπει να προέρχεται είτε από την παρατήρηση κάποιου χαρακτηριστικού βιολογικού “παραπροϊόντος” της, όπως για παράδειγμα είναι το διοξείδιο του άνθρακα και το μεθάνιο στην ατμόσφαιρα της Γης, είτε από την ανίχνευση κάποιου “ραδιοσήματος επαφής”. Αλλά το πρώτο εξαρτάται από το είδος της ζωής, που μπορεί να μη μοιάζει με τη γήινη, ενώ το δεύτερο προϋποθέτει ότι “ακούμε” τη σωστή στιγμή και προς τη σωστή κατεύθυνση. Πιστεύω ότι έχουμε πολύ δρόμο ακόμη μπροστά μας στην αναζήτηση κάποιου πολιτισμού που θα “σπάσει” τη μοναξιά μας.
Χάρης Βάρβογλης
Θεσσαλονίκη – Άγιος Γεώργιος Νηλείας
Σεπτέμβριος 2016
