Am Fermi Paradox às deidh tonn de lorgan exoplanet

Anns an galaxy RX J1131-1231, tha sgioba de speuradairean bho Oilthigh Oklahoma air a’ chiad bhuidheann de phlanaidean aithnichte taobh a-muigh Slighe a’ Bhainne a lorg. Tha tomadan eadar-dhealaichte aig na stuthan “air an leantainn” leis an dòigh microlensing grabhataidh - bho lòn gu coltach ri Jupiter. A bheil an lorg seo a’ fàgail paradocs Fermi nas paradoxical?

Tha timcheall air an aon àireamh de rionnagan anns an galaxy againn (100-400 billean), timcheall air an aon àireamh de galaxies anns a’ chruinne-cè faicsinneach - agus mar sin tha galaxy slàn ann airson a h-uile rionnag anns an t-Slighe Milidh mhòr againn. San fharsaingeachd, airson 10 bliadhna²² gu 10²⁴ reultan. Chan eil co-aontachd aig luchd-saidheans air cia mheud rionnag a tha coltach ris a’ Ghrian againn (i.e. coltach ri meud, teòthachd, soilleireachd) - tha tuairmsean a’ dol bho 5% gu 20%. A’ gabhail a’ chiad luach agus a’ taghadh an àireamh as lugha de rionnagan (10²²), gheibh sinn 500 trillean no billean billean rionnag mar a’ Ghrian.

A rèir sgrùdaidhean agus tuairmsean PNAS (Gnìomhan Acadamaidh Nàiseanta nan Saidheansan), bidh co-dhiù 1% de na reultan anns a’ chruinne-cè a’ tionndadh timcheall air planaid a tha comasach air taic a thoirt do bheatha - mar sin tha sinn a’ bruidhinn air an àireamh de 100 billean planaidean le feartan coltach ris. gu Talamh. Ma ghabhas sinn ris, às deidh na billeanan de bhliadhnaichean de bhith ann, nach leasaich ach 1% de phlanaidean na Talmhainn beatha, agus gum bi beatha mean-fhàs aig 1% dhiubh ann an cruth tuigseach, bhiodh seo a’ ciallachadh gu bheil aon phlanaid billiard le sìobhaltachdan tuigseach anns a’ chruinne-cè faicsinneach.

Mura bruidhinn sinn ach mu ar galaxy agus an àireamhachadh a dhèanamh a-rithist, a’ gabhail ris an dearbh àireamh de rionnagan anns an t-Slighe Milidh (100 billean), tha sinn a’ co-dhùnadh gur dòcha gu bheil co-dhiù billean planaidean coltach ri talamh nar galaxy. agus 100 XNUMX. sìobhaltachdan tuigseach!

Tha cuid de speuradairean a’ cur an cothrom gum biodh daonnachd mar a’ chiad ghnè adhartach teicneòlach aig 1 ann an 10.²²is e sin, tha e fhathast beag. Air an làimh eile, tha an cruinne-cè air a bhith timcheall airson timcheall air 13,8 billean bliadhna. Fiù mura do nochd sìobhaltachdan anns a 'chiad beagan billean bliadhna, bha ùine fhada ann fhathast mus do rinn iad sin. Co-dhiù, nam biodh “dìreach” mìle sìobhaltachd ann às deidh an cuir às mu dheireadh anns an t-Slighe Milky agus gum biodh iad air a bhith ann airson timcheall air an aon àm ris an fheadhainn againn (gu ruige seo timcheall air 10 XNUMX bliadhna), is dòcha gu bheil iad air a dhol à bith mu thràth, a 'bàsachadh no a' cruinneachadh feadhainn eile nach eil ruigsinneach don leasachadh ìre againn, a thèid a dheasbad nas fhaide air adhart.

Thoir an aire gu bheil eadhon na sìobhaltachdan a th’ ann mar-thà “aig an aon àm” a’ conaltradh le duilgheadas. Mas e dìreach airson an adhbhar mura biodh ann ach 10 mìle solas bliadhna, bheireadh e 20 mìle solas bliadhna dhaibh ceist fhaighneachd agus an uairsin a fhreagairt. bliadhnaichean. A 'coimhead air eachdraidh na Talmhainn, chan urrainnear a chuir a-mach gum faod sìobhaltachd èirigh agus a dhol à sealladh bhon uachdar ann an ùine mar sin.

Co-aontar a-mhàin bho neo-aithnichte

Ann a bhith a’ feuchainn ri measadh am faodadh sìobhaltas coimheach a bhith ann, Frank Drake anns na 60an mhol e an co-aontar ainmeil - foirmle aig a bheil e mar dhleastanas a bhith "gu cuimhneachail" a 'dearbhadh gu bheil rèisean tuigseach anns an galaxy againn. An seo bidh sinn a’ cleachdadh teirm a chaidh a chruthachadh o chionn mòran bhliadhnaichean le Jan Tadeusz Stanisławski, aoir agus ùghdar “òraidean” rèidio is telebhisean air “manòlas gnìomhaichte”, oir tha e coltach gu bheil am facal sin iomchaidh airson na beachdachaidhean sin.

A rèir Co-aontar Drake - N, an àireamh de shìobhaltasan taobh a-muigh leis an urrainn don chinne-daonna conaltradh, mar thoradh air:

R_* a bheil an ìre de chruthachadh rionnagan nar Galaxy;

f_p is e an àireamh sa cheud de rionnagan le planaidean;

n_e a bheil an àireamh chuibheasach de phlanaidean ann an sòn còmhnaidh rionnag, i.e., an fheadhainn air am faod beatha èirigh;

f_l a bheil an àireamh sa cheud de phlanaidean anns an raon còmhnaidh air an èirich beatha;

f_i a bheil an àireamh sa cheud de phlanaidean air a bheil daoine a’ fuireach air am bi beatha a’ leasachadh fiosrachadh (ie, a’ cruthachadh sìobhaltachd);

f_c - an àireamh sa cheud de shìobhaltachdan a tha airson conaltradh leis a 'chinne-daonna;

Is e L beatha cuibheasach nan sìobhaltachdan sin.

Mar a chì thu, tha cha mhòr a h-uile rud neo-aithnichte anns a’ cho-aontar. Às deidh na h-uile, chan eil fios againn an dara cuid an ùine chuibheasach a tha sìobhaltachd ann, no an àireamh sa cheud den fheadhainn a tha airson fios a chuir thugainn. Le bhith a 'cur cuid de thoraidhean a-steach don cho-aontar "barrachd no nas lugha", tha e a' tionndadh a-mach gur dòcha gu bheil ceudan, mura mìltean, de shìobhaltachdan mar sin nar galaxy.

Co-aontar Drake agus an t-ùghdar aige

Talamh tearc agus uilebheistean olc

Fiù ‘s le bhith a’ cur an àite luachan glèidhidh airson na pàirtean de cho-aontar Drake, bidh sinn a ’faighinn mìltean de shìobhaltachdan coltach ris an fheadhainn againn no nas tùrail. Ach ma tha, carson nach cuir iad fios thugainn? Seo ris an canar An paradox of Fermiego. Tha mòran "fuasglaidhean" agus mìneachaidhean aige, ach leis an t-suidheachadh làithreach de theicneòlas - agus eadhon nas motha na leth-cheud bliadhna air ais - tha iad uile mar obair tomhais agus losgadh dall.

Tha am paradocs seo, mar eisimpleir, air a mhìneachadh gu tric beachd-bharail talmhainn tearcgu bheil ar planaid gun samhail anns a h-uile dòigh. Tha cuideam, teòthachd, astar bhon ghrèin, teilt axial, no raon magnetach dìon rèididheachd air an taghadh gus an urrainn do bheatha leasachadh agus mean-fhàs cho fada ‘s a ghabhas.

Gu dearbh, tha sinn a’ faighinn a-mach barrachd is barrachd exoplanets san ecosphere a dh’ fhaodadh a bhith nan tagraichean airson planaidean àitich. O chionn ghoirid, chaidh an lorg faisg air an rionnag as fhaisge oirnn - Proxima Centauri. Is dòcha, ge-tà, a dh’ aindeoin na rudan a tha coltach, nach eil na “dàrna talmhainn” a lorgar timcheall air grianan coimheach “dìreach mar an ceudna” ris a’ phlanaid againn, agus is ann dìreach ann an leithid de dh’ atharrachadh a dh’ èiricheas sìobhaltas teicneòlach pròiseil? 'S dòcha. Ach, tha fios againn, eadhon a 'coimhead air an Talamh, gu bheil beatha a' soirbheachadh fo chumhachan fìor "neo-iomchaidh".

Gu dearbh, tha eadar-dhealachadh eadar a bhith a’ riaghladh agus a’ togail an eadar-lìn agus a’ cur Tesla gu Mars. Dh’ fhaodadh an duilgheadas àraid a bhith air fhuasgladh nam b’ urrainn dhuinn planaid a lorg an àiteigin san fhànais dìreach mar an Talamh, ach gun shìobhaltachd teicneòlach.

Nuair a bhios tu a’ mìneachadh paradocs Fermi, bidh fear uaireannan a’ bruidhinn air an rud ris an canar droch uilebheistean. Tha seo air a thuigsinn ann an diofar dhòighean. Mar sin faodaidh na h-uilebheistean beachd-bharail seo a bhith “feargach” gu bheil cuideigin ag iarraidh dragh a chuir orra, eadar-theachd agus dragh a chuir orra - mar sin bidh iad gan dealachadh fhèin, nach freagair iad ri barbaichean agus nach eil iad airson dad a dhèanamh ri duine sam bith. Tha cuideachd fantasasan ann de dh’uilebheistean “gu nàdarra olc” a sgriosas a h-uile sìobhaltachd a choinnicheas iad. Chan eil an fheadhainn a tha gu math adhartach gu teicneòlach iad fhèin ag iarraidh gun tèid sìobhaltachdan eile air adhart agus a bhith nan cunnart dhaibh.

Is fhiach cuimhneachadh cuideachd gu bheil beatha san fhànais fo ùmhlachd diofar thubaistean a tha fios againn bho eachdraidh ar planaid. Tha sinn a’ bruidhinn air eigh-shruthan, ath-bheachdan fòirneartach an rionnag, spreadhadh le meteors, asteroids no comets, tubaistean le planaidean eile no eadhon rèididheachd. Fiù mura h-eil na tachartasan sin a 'toirt buaidh air a' phlanaid gu lèir, dh'fhaodadh gur e deireadh na sìobhaltachd a th 'annta.

Cuideachd, chan eil cuid a’ dùnadh a-mach gur sinne aon de na ciad shìobhaltachdan anns a’ chruinne-cè - mura h-eil a’ chiad fhear - agus nach eil sinn fhathast air fàs gu leòr gus a bhith comasach air conaltradh a dhèanamh ri sìobhaltachdan nach robh cho adhartach a dh’ èirich nas fhaide air adhart. Nam biodh seo mar sin, bhiodh an duilgheadas ann a bhith a’ lorg creutairean tuigseach ann an àite a-muigh fhathast do-ruigsinneach. A bharrachd air an sin, cha b’ urrainn do shìobhaltachd “òg” beachd-bharail a bhith nas òige na sinne dìreach beagan dheicheadan gus a bhith comasach air fios a chuir thuige air astar.

Chan eil an uinneag ro mhòr air beulaibh cuideachd. Is dòcha gu robh an teicneòlas agus an eòlas air sìobhaltachd mìle bliadhna a dh'aois air a bhith cho do-thuigsinn dhuinne agus a tha e an-diugh dha fear bho na Cogaidhean Croise. Bhiodh sìobhaltachdan mòran nas adhartaiche mar an saoghal againn ri seangan bho thaobh an rathaid an-asgaidh.

Tuairmeasach ris an canar Sgèile Kardashevoaig a bheil e mar dhleastanas na h-ìrean beachdail de shìobhaltachd a dhearbhadh a rèir na tha de lùth a’ cleachdadh. A rèir dhi, chan e sìobhaltachd a th’ annainn fhathast. seòrsa I, is e sin, fear a tha air a bhith comasach air goireasan lùtha a phlanaid fhèin a chleachdadh. Sìobhaltachd seòrsa II comasach air a h-uile lùth timcheall air an rionnag a chleachdadh, mar eisimpleir, a 'cleachdadh structar ris an canar "Dyson sphere". Sìobhaltachd seòrsa III A rèir nam barailean sin, tha e a 'glacadh a h-uile lùth an galaxy. Cuimhnich, ge-tà, gun deach am bun-bheachd seo a chruthachadh mar phàirt de shìobhaltachd Ìre I neo-chrìochnaichte, a bha gu ruige o chionn ghoirid air a riochdachadh gu mearachdach mar shìobhaltachd Seòrsa II a bha a’ feuchainn ri raon Dyson a thogail timcheall air an rionnag aige (neo-riaghailteachdan rionnag). KIK 8462852).

Nam biodh sìobhaltachd de sheòrsa II ann, agus eadhon nas motha na III, bhiodh sinn gu cinnteach ga fhaicinn agus a’ conaltradh rinn - tha cuid againn a’ smaoineachadh sin, ag argamaid nas fhaide leis nach eil sinn a’ faicinn no a’ faighinn eòlas air na h-uilebheistean adhartach sin, tha iad dìreach nach eil ann .. Tha sgoil mìneachaidh eile airson paradocs Fermi, ge-tà, ag ràdh gu bheil sìobhaltachdan aig na h-ìrean sin do-fhaicsinneach agus neo-aithnichte dhuinn - gun a bhith ag innse nach eil iad, a rèir beachd-bharail an sù fànais, a’ toirt aire do chreutairean neo-leasaichte mar sin.

Às deidh deuchainn no roimhe?

A bharrachd air reusanachadh mu shìobhaltasan àrd-leasaichte, bidh paradocs Fermi uaireannan air a mhìneachadh leis na bun-bheachdan sìoltachain mean-fhàs ann an leasachadh sìobhaltachd. A rèir iad, tha ìre anns a 'phròiseas mean-fhàs a tha coltach do-dhèanta no gu math eu-coltach airson beatha. Canar Filter fìor mhath, a tha mar an adhartas as motha ann an eachdraidh beatha air a’ phlanaid.

A thaobh ar n-eòlas daonna, chan eil fios againn gu cinnteach a bheil sinn air dheireadh, air thoiseach, no ann am meadhan sìoltachadh mòr. Ma chaidh againn air faighinn seachad air a’ chriathrag seo, is dòcha gu robh e na chnap-starra do-sheachanta airson a’ mhòr-chuid de chruthan beatha ann an àite aithnichte, agus tha sinn gun samhail. Faodaidh sìoladh tachairt bhon fhìor thoiseach, mar eisimpleir, nuair a thèid cealla prokaryotic a thionndadh gu cealla eukaryotic iom-fhillte. Nam biodh seo mar sin, dh’ fhaodadh beatha san fhànais a bhith gu math àbhaisteach, ach ann an cruth cheallan gun niuclas. Is dòcha gur e sinne dìreach a’ chiad fheadhainn a chaidh tron ​​​​Great Filter? Bheir seo sinn air ais chun na trioblaid a chaidh ainmeachadh cheana, is e sin an duilgheadas a bhith a’ conaltradh fad às.

Tha roghainn ann cuideachd gu bheil adhartas ann an leasachadh fhathast air thoiseach oirnn. Cha robh ceist sam bith ann mu shoirbheachas an uairsin.

Tha iad sin uile nam beachdachaidhean fìor thuairmeasach. Bidh cuid de luchd-saidheans a’ tabhann mìneachaidhean nas miosa airson gainnead chomharran coimheach. Tha Alan Stern, prìomh neach-saidheans aig New Horizons, ag ràdh gun gabh am paradocs fhuasgladh gu sìmplidh. rùsg deighe tiugha tha cuairteachadh nan cuantan air cuirp neamhaidh eile. Tha an neach-rannsachaidh a’ tarraing a’ cho-dhùnaidh seo air bunait na chaidh a lorg o chionn ghoirid ann an siostam na grèine: tha cuantan uisge leaghaidh nan laighe fo rùsg iomadh gealach. Ann an cuid de shuidheachaidhean (Eòrpa, Enceladus), bidh uisge a 'tighinn a-steach gu talamh creagach agus tha gnìomhachd uisge-uisge air a chlàradh an sin. Bu chòir seo cur ri nochdadh beatha.

Faodaidh sgudal deighe tiugh beatha a dhìon bho iongantasan nàimhdeil san àite a-muigh. Tha sinn a’ bruidhinn an seo, am measg rudan eile, le lasraichean làidir stellar, buaidhean asteroid no rèididheachd faisg air fuamhaire gas. Air an làimh eile, is dòcha gu bheil e na chnap-starra do leasachadh a tha duilich faighinn seachad air eadhon airson beatha tuigseach beachd-bharail. Is dòcha nach eil eòlas aig sìobhaltachdan uisge mar sin air àite sam bith taobh a-muigh an rùsg-deighe tiugh. Tha e duilich eadhon a bhith a ’bruadar mu bhith a’ dol nas fhaide na a chrìochan agus an àrainneachd uisgeach - bhiodh e tòrr na bu duilghe na dhuinne, dha nach eil àite a-muigh, ach a-mhàin àile na talmhainn, cuideachd na àite gu math càirdeil.

A bheil sinn a’ coimhead airson beatha neo àite freagarrach airson a bhith a’ fuireach?

Co-dhiù, feumaidh sinn cuideachd na talmhainn smaoineachadh air na tha sinn dha-rìribh a’ sireadh: beatha fhèin no àite a tha freagarrach airson ar beatha. A’ gabhail ris nach eil sinn airson a bhith a’ sabaid an aghaidh cogaidhean fànais le duine sam bith, is e sin dà rud eadar-dhealaichte. Faodaidh planaidean a tha comasach ach aig nach eil sìobhaltachdan adhartach a thighinn gu bhith nan raointean far am faodadh tuineachadh. Agus lorg sinn barrachd is barrachd àiteachan gealltanach mar sin. Faodaidh sinn mu thràth innealan amharc a chleachdadh gus faighinn a-mach a bheil planaid ann an orbit ris an canar. raon beatha timcheall air rionnagco-dhiù a tha e creagach agus aig teòthachd a tha iomchaidh airson uisge leaghaidh. Ann an ùine ghoirid bidh e comasach dhuinn faighinn a-mach a bheil fìor uisge ann, agus co-dhùnadh an àile a tha ann.

An raon beatha timcheall nan rionnagan a rèir am meud agus eisimpleirean de exoplanets coltach ris an Talamh (co-chomharran còmhnard - astar bhon rionnag (JA); co-chomharran dìreach - tomad rionnag (an coimeas ris a’ ghrian)).

An-uiridh, a’ cleachdadh an ionnstramaid ESO HARPS agus grunn teileasgopan air feadh an t-saoghail, lorg luchd-saidheans an exoplanet LHS 1140b mar an tagraiche beatha as ainmeil. Bidh e a’ cuairteachadh an troich dhearg LHS 1140, 18 solas bliadhna bhon Talamh. Tha reul-eòlaichean a 'tuairmse gu bheil a' phlanaid co-dhiù còig billean bliadhna a dh'aois. Cho-dhùin iad gu bheil trast-thomhas de cha mhòr 1,4 1140 aige. km - a tha XNUMX uair nas motha na an Talamh. Tha sgrùdaidhean air tomad agus dùmhlachd LHS XNUMX b air co-dhùnadh gur e creag a th’ ann le cridhe iarainn dùmhail. Fuaimean eòlach?

Beagan na bu tràithe, dh'fhàs siostam de sheachd planaidean coltach ris an Talamh timcheall air rionnag ainmeil. TRAPPIST-1. Tha iad air an ainmeachadh "b" tro "h" ann an òrdugh astair bhon rionnag aoigheachd. Tha na mion-sgrùdaidhean a rinn luchd-saidheans agus a chaidh fhoillseachadh ann an iris an Fhaoillich de Reul-eòlas Nàdair a’ moladh, mar thoradh air teòthachd meadhanach uachdar, teasachadh meadhanach làn-mara, agus sruth rèididheachd ìosal gu leòr nach toir buaidh taigh-glainne, gur e na tagraichean as fheàrr airson planaidean àitich" e. ” nithean agus “e”. Tha e comasach gu bheil a 'chiad a' còmhdach a 'chuan uisge gu lèir.

Planaidean den t-siostam TRAPPIST-1

Mar sin, tha e coltach gu bheil faighinn a-mach mu na suidheachaidhean a tha cuideachail do bheatha mar-thà taobh a-staigh ar ruigsinneachd. Is e sgeulachd gu tur eadar-dhealaichte a th’ ann a bhith a’ lorg beatha fhèin aig astar, a tha fhathast an ìre mhath sìmplidh agus nach eil a’ sgaoileadh tonnan electromagnetic. Ach, tha luchd-saidheans aig Oilthigh Washington air dòigh ùr a mholadh a chuireas ris an rannsachadh fad-ùine airson àireamhan mòra. ocsaidean ann an àile na planaid. Is e an rud math mun bheachd ocsaidean gu bheil e duilich meudan mòra de ocsaidean a thoirt a-mach às aonais beatha, ach chan eil fios a bheil a h-uile beatha a’ toirt a-mach ocsaidean.

“Tha bith-cheimigeachd cinneasachadh ocsaidean iom-fhillte agus faodaidh e a bhith tearc,” mhìnich Joshua Crissansen-Totton à Oilthigh Washington anns an iris Science Advances. A 'dèanamh anailis air eachdraidh beatha air an Talamh, bha e comasach measgachadh de ghasaichean a chomharrachadh, agus tha an làthaireachd a' sealltainn gu bheil beatha ann san aon dòigh ri ocsaidean. A' bruidhinn air measgachadh de mheatan agus carbon dà-ogsaid, gun carbon aon-ogsaid. Carson nach eil am fear mu dheireadh? Is e an fhìrinn gu bheil na dadaman gualain anns an dà mholacile a’ riochdachadh diofar ìrean de oxidation. Tha e gu math duilich ìrean iomchaidh de oxidation fhaighinn tro phròiseasan neo-bith-eòlasach às aonais cruthachadh concomitant de charbon aon-ogsaid le freagairt. Ma tha, mar eisimpleir, stòr meatan agus CO₂ tha bholcànothan san àile, tha e do-sheachanta gum bi carbon monoxide nan cois. A bharrachd air an sin, tha an gas seo air a ghabhail a-steach gu luath agus gu furasta le meanbh-fhàs-bheairtean. Leis gu bheil e an làthair san àile, bu chòir beatha beatha a bhith air a chuir às.

Airson 2019, tha NASA an dùil a chuir air bhog Teileasgop fànais Seumas Webba bhios comasach air sgrùdadh nas mionaidiche a dhèanamh air àilean nam planaidean sin airson làthaireachd ghasaichean nas truime leithid carbon dà-ogsaid, meatan, uisge agus ocsaidean.

Chaidh a’ chiad exoplanet a lorg anns na 90n. Bhon uairsin, tha sinn mar-thà air dearbhadh cha mhòr 4. exoplanets ann an timcheall air siostaman 2800, a 'gabhail a-steach timcheall air fichead a tha coltach gu bheil iad comasach a bhith a' fuireach. Le bhith a’ leasachadh ionnstramaidean nas fheàrr airson a bhith ag amharc air na saoghalan sin, bidh e comasach dhuinn tuairmsean nas fiosraichte a dhèanamh mu na suidheachaidhean a tha ann. Agus tha na thig às fhathast ri fhaicinn.