Kde jsou všichni ti mimozemšťané?

Můžeme je spočítat?

Michal Andrle

I když se to může stát podivné, pro zkoumání mimozemského života, jehož existence nebyla ještě hodnověrně prokázána, existuje již samostatná věda. Její jméno jistě nepřekvapí – říká se jí astrobiologie. Ačkoliv je založená pouze na dohadech, existují i vědci, kteří neváhají tyto dohady podložit matematickými modely. Jak tedy vypadají jejich odhady dnes?

Je život vlastní pouze naší planetě, nebo je vesmír naopak oživen více, než dosud víme? Existují ve vesmíru i inteligentní formy života? Mohli bychom se s našimi vesmírnými „sousedy“ vůbec někdy setkat? O odpovědích na tyto otázky spekuluje lidstvo od té doby, kdy poznalo, jak hluboký vesmír vlastně je. Málokdo ví, že podobné otázky po dlouhou dobu zaměstnávaly i geniální mozek italského fyzika Enrica Fermiho (1901–1954). Ačkoliv jeho hlavní obor – fyzika subatomárních úrovní – dokáže intelektuální kapacity jistě slušně vytížit, našel si činorodý Fermi dost času i na promýšlení otázek spojených s problematikou života mimo Zemi. A byl to právě on, kdo během schůzky fyziků v Los Angeles v roce 1950 formuloval základní paradox, kolem něhož se točí vlastně všechny úvahy o „mimozemšťanech“. Paradox je to velmi jednoduchý, odpověď na něj je však překvapivě složitá. Fermi se totiž zeptal: „Je-li obrovský vesmír obydlen řadou nejrůznějších civilizací, proč už jsme se s nimi dávno nesetkali? Kde, proboha, všichni jsou?!“

Můžeme život na jiných planetách spočítat?

Ať už se budou snažit sebevíc, možnosti, jak přímo prozkoumat okolní vesmír, jsou a budou vždy omezené. Řada odpovědí na otázky po mimozemském životě bude proto i nadále pocházet „od zeleného stolu“, resp. od některého z výkonných počítačů. První kapitolu v historii dějin teoretických výzkumů mimozemského života byla napsána na konferenci v Green Bank v americké Virginii v roce 1960. Nestor astrobiologie Dr. Frank Drake (viz rámeček) zde představil svou slavnou rovnici, která má vědcům napomoci vyloučit nejistoty ohledně počtu možných mimozemských civilizací. Tato rovnice obsahu řadu proměnných (počty hvězd v naší galaxii, možných planet, planet, které mohou nést život, čas potřebný pro dobu, po kterou by k nám putoval signál atd.). Konkrétní hodnoty těchto proměnných však stále čekají na to, aby je hvězdáři postupně doplňovali a zpřesňovali.

Dalekohledy na cestách

Jaké ale mají vlastně astronomové možnosti, aby se do mohli pustit do vytipování planet, příznivých pro vznik života? Přiznejme si, že zatím nejsou příliš velké. Pro astronomy bylo po dlouhou dobu  problémem vůbec nějaké planety mimo naši sluneční soustavu, tzv. exoplanety, objevit. K prvnímu objevu došlo až v roce 1995 – od té doby však už bylo v naší galaxii, Mléčné dráze, objeveno na 300 planetárních systémů. K vyhledávání mimozemských planet napomáhá vědců v  poslední době nová generace přístrojů. Astronomové začali sestavovat zvláštní teleskopy, které vysílají na průzkumné cesty vesmírem. Od roku 2006 putuje prostorem francouzská sonda CoRoT (z angl. Convection, Rotation and Planetary Transit), která má už na svém kontě např. objev nejmenší známé planety (COROT –Exo-7b). V nedávné době však získala velkého konkurenta – americkou sondu Kepler.  Úřad pro vesmír a kosmonautiku (NASA) ji  vyslal do vesmíru z mysu Canaveral 7. března 2009.  Průměr teleskopu Kepler je asi 1 metr, je tedy více než 3x větší než průměr francouzského teleskopu. Američané tedy právem očekávají objev velkého množství slibných planetárních těles.

Astrobiologie se představuje

Astrobiologie patří mezi nejmladší vědecká odvětví. Aby také ne – odhadování možností, kterých by se mohl chopit život mimo Zemi, závisí v první řadě  na pokroku v mnoha dalších dílčích vědeckých disciplínách. Astrobiologie je proto vědou, která si bez obav zaslouží módní přívlastek interdisciplinární.  Zatímco za „maminku“ této vědy bychom mohli označit astronomii, pomyslný „tatínek“ také není neznámý –  je jím přirozeně biologie. Za „maminčinu“ stranu, astronomii, se hlásí o slovo nejprve astrofyzika. Astofyzikové dodávají  odpovědi na otázky, jak vlastně vznikají planety a planetární systémy. Takové odpovědi  jsou důležité proto, abychom si dovedli představit, jak vlastně  stabilní planetární systémy vznikají a kolik jich vlastně můžeme ve vesmíru čekat. Důležité je také poznat dynamiku vzniku takových systémů – zejména z toho důvodu, abychom lépe poznali, z jakých  prvků a sloučenin jsou planety vlastně vytvořeny. Poté přicházejí na řadu chemikové a snaží se nás poučit o tom, jak vznikají jednoduché organické látky, například animokyseliny. Od nich pak štafetový kolík  putuje do rukou biologů.

Vědy o živém a vesmír

Biologie, pomyslná „tatínkova“ strana astrobiologie, také rozhodně nemá jednoduchou práci. Jako první musí přijít na řadu ta nejspekulativnější součást věd o životě – „protobiologie“. Protobiologové se na základě znalostí o chování organických látek za nejrůznějších, často zcela extrémních podmínek snaží zrekonstruovat „scénář“, podle něhož se mohly ubírat první kroky života. Jsou to právě oni, kteří si také musí  pokládat ty nejzákladnější otázky o povaze života vůbec. Musí být život nutně založen na sloučeninách uhlíku, jako je tomu na Zemi? Je život z principu závislý na vodě? Jak došlo ke vzniku sloučenin, které jsou schopny vyrábět kopie sebe sama? Jak došlo ke vzniku základních jednotek života – buněk? Jen pouhý výčet těchto fascinujících otázek  by jistě zabral  celé jedno číslo 21. STOLETÍ. Na další otázky po vývoji života už mohou odpovídat jen skuteční biologové, kteří mají zkušenost s tím, jaké podmínky může život, jak jej známe, snést. Mnohé dokáže napovědět například zkoumání takzvaných extremofilů, tedy mikroorganismů, které přežívají v podmínkách, které by mohly panovat na některých vzdálených planetách.

Život ve hvězdách

Hledat planetu, která by mohla nést nějakou formu života, je jako hledat příslovečnou jehlu v kupce sena. Po čem by vlastně měly sondy pátrat? Vědci předpokládají, že život může samovolně vzniknout pouze za určitých podmínek. Planeta by neměla být příliš hmotná, aby klíčící život nezdusila přílišná gravitace. Neměla by být ani příliš horká a také příliš geologicky aktivní – přílišné teplo a nestabilní podmínky životu také nejspíš příliš nesvědčí. Co by ale podle biologů chybět přece jen nemělo, je voda. Té by podle všech předpokladů nemělo být ve vesmíru zrovna málo – vždyť její dva komponenty, kyslík a vodík, patří mezi nejběžnější prvky ve vesmíru. Podle astrofyzikálních modelů voda by měla dokonce vznikat jako vedlejší produkt zrodu nových hvězd. A kdyby byla planeta přece jen obydlena životem? Atmosféra takové planety by musela být velmi daleko od chemické rovnováhy a možná není daleko doba, kdy vědci dokážou pomocí spektroskopické analýzy takovou atmosféru odhalit.

Přesné výpočty mladého Skota

Od pionýrských dob, kdy Frank Drake sestavil svou rovnici, však uplynulo hodně času. O slovo se dnes hlásí podstatně přesnější modely, doplněné o data, která se mezitím podařila astronomům shromáždit.  Nejpřesnější z nich publikoval v nedávné době mladý skotský vědec Duncan Forgan z Královské observatoře ve skotském Edinburghu a svými výpočty vzbudil v kruzích zasvěcenců skutečný rozruch. Forgan použil jiný matematický postup než Drake (tzv. metodu Monte Carlo) a vzal do úvahy několik možných scénářů, podle nichž se mohl život v naší galaxii vyvíjet.  Podle jeho výpočtů existuje v Mléčné dráze nejméně 361 planet s inteligentním životem. Toto číslo platí za podmínek, že vznik života byl sice těžký, ale inteligentní civilizace se už vyvíjela relativně snadno. V případě opačného scénáře, kdy by byl vznik života jednoduchý, ale vývoj inteligentních forem naopak složitý, došel dokonce k číslu 31 513! Pečlivý Forgan vzal ale v úvahu ještě třetí verzi scénáře, v níž se mohl život mezi jednotlivými planetami dokonce šířit pomocí asteroidů. V takém případě by počet inteligentních civilizací dosáhl dokonce počtu téměř 38 000! Dlužno však dodat, že navzdory všem zaníceným zastáncům přítomnosti mimozemšťanů jde pořád „jen“ o matematické výpočty. K opatrnosti nabádá například i renovovaný astronom Ian Crawford z Univesity of London: „Musíme si připustit, že nám ve skládačce informací chybí stále příliš mnoho kousků na  to, abychom mohli počet mimozemských civilizací skutečně realisticky odhadnout.“

Jak odpovědět na Fermiho paradox?

Ačkoliv může výzkum mimozemských civilizací mnohým lidem spíše než vědu připomínat klukovské hrátky poblouzněných autory sci-fi, není od věci se nad celým problémem zamyslet poněkud seriózněji.  Kde tedy všichni ti mimozemšťané jsou? Úplný skeptik samozřejmě namítne: S mimozemšťany se nesetkáváme prostě proto, že žádní nejsou. Poučenější skeptik se však s takovou odpovědí nespokojí. Elektrony přece taky nevidíme! A znamená to, že nejsou? Připusťme tedy, že kdesi ve více či méně vzdáleném vesmíru přece jen došlo k tomu, že se vyvinul inteligentní život a dosáhl jisté hranice technické vyspělosti. Možná odpověď na otázku, proč jsme se s nimi doposud nesetkali, může v první řadě zohledňovat nejrůznější problémy, které jsou spojeny s tím, že jsou od nás příliš daleko. Mezihvězdné signály či lety jsou příliš nákladné, nebezpečné a pochybovat lze i o tom, zda jsou vůbec fyzikálně možné. Navíc potřebují pro své uskutečnění příliš velké množství času. A co kdyby se jim podařilo překonat i tyto problémy? Pak už se nám možné spektrum možných odpovědí zužuje: Vědí o nás, ale nemají o nás zájem. Nebo jsou tu, a my o nich nevíme. Poslední možná odpověď potěší všechny „záhoadology“. Jsou zde, vědí  o nás a někteří lidé o nich vědí také. Jen jim málokdo věří.

Co se skrývá za zkratkou SETI?

SETI je jedním z mnoha zkratkových slov, kterými oplývá dnešní angličtina. Zkracuje se tak dlouhý název Search for Extra-Terrestrial Intelligence, tedy „Pátrání po mimozemské inteligentní formě života“. SETI Intsitute, který se nachází nedaleko města Mountain View v Kalifornii, nyní sdružuje na 150 vědců, kteří se zabývají v první řadě analyzováním možných signálů, přicházejících ze vzdáleného vesmíru. Práce výzkumníků se pohybuje v jakýchsi cyklech – nejprve vyvíjejí algoritmy, které by mohly napomoci rozkódovat signály z vesmíru. Výsledky výzkumů pak zase směřují aktivitu vědců do další oblastí a stimulují tak vývoj dalších algoritmů.  Duchovním otcem celého projektu byl americký astronom Frank Donald Drake, který se těmto výzkumům začal věnovat již v roce 1960. Kromě pověstné Drakeovy rovnice, která udává kalkulaci pro výpočet možných civilizací ve vesmíru je také spoluautorem destiček umístěných v sondách Voyager a Pioneer, které nesou informace o Zemi pro potenciální „mimozemšťany“.

Život ve sluneční soustavě? A kde?

Při pátrání po životě ve sluneční soustavě užívají astrobiologové jedno základní vodítko – přítomnost vody. Vodu lze nalézt na nejrůznějších tělesech. Je v tom ale přece jen malý háček. Ke svému zdárnému vývoji a přežití potřebují organismy vodu pouze v jednom skupenství – kapalném. Ve formě vodních par byla voda v malém množství zjištěna například v atmosféře Merkuru, Marsu, Venuše, Jupiteru a Saturnova měsíce Enceladu. Pevná forma vody – led – je zase doložená z polárních čepiček Marsu a z dále na měsíců Titanu a Enceladu (Saturn) a Europy (Jupiter). Velmi pravděpodobně je i součástí planet Uranu, Neptunu a Pluta. Nejslibnějším kandidátem na přítomnost života je v naší soustavě planeta Mars – v loňském roce dokonce na Marsu objevila americká sonda Phoenix kapalnou vodu. V úplně nedávné době se družici MRO (Mars Reconnaissance Orbiter) podařilo v oblasti Ventrální kráteru vyfotografovat útvar, který vypadá jako zbytky horkých pramenů. Odborníci z NASA spekulují, že právě tato místa mohou nebo mohla být nositeli života.  Na podobných místech na Zemi si totiž libují jedny nejstarších forem života – extremofilní druhy bakterií a archebakterií.

Převzato:http://21stoleti.cz