Fermi Paradox bayan guguwar binciken exoplanet

A cikin galaxy RX J1131-1231, ƙungiyar masana astrophysicists daga Jami'ar Oklahoma sun gano rukunin farko na taurari a wajen Milky Way. Abubuwan da aka "bibi" ta hanyar fasaha na microlensing na gravitational suna da nau'i daban-daban - daga wata zuwa Jupiter-kamar. Shin wannan binciken ya sa Fermi paradox ya zama abin ban mamaki?

Akwai kimanin adadin taurari a cikin galaxy ɗinmu (Biliyan 100-400), kusan adadin taurari iri ɗaya a sararin samaniya - don haka akwai dukan taurari ga kowane tauraro a cikin babbar hanyarmu ta Milky Way. Gabaɗaya, don shekaru 10²² zuwa 10²⁴ taurari. Masana kimiyya ba su da ijma'i kan taurari nawa ne suke kama da Rana tamu (wato kama da girmansu, zafin jiki, haske) - ƙiyasin sun bambanta daga 5% zuwa 20%. Ɗaukar ƙimar farko da zabar mafi ƙarancin adadin taurari (10²²), muna samun taurari biliyan 500 ko biliyan kamar Rana.

A cewar PNAS (Ci gaba da Cibiyar Nazarin Kimiyya ta Ƙasa) bincike da ƙididdiga, akalla 1% na taurari a sararin samaniya suna kewaye da duniyar da ke da ikon tallafawa rayuwa - don haka muna magana ne game da adadin taurari biliyan 100 masu kama da irin wannan. zuwa Duniya. Idan muka ɗauka cewa bayan biliyoyin shekaru na rayuwa, kawai 1% na taurarin duniya za su haɓaka rayuwa, kuma 1% daga cikinsu za su sami rayuwa ta juyin halitta a cikin sigar hankali, wannan yana nufin cewa akwai. duniyar billiard daya tare da wayewar kai a cikin sararin samaniya.

Idan muka yi magana game da taurarinmu kawai kuma muka maimaita lissafin, muna ɗaukan ainihin adadin taurari a cikin Milky Way (Biliyan 100), za mu kammala da cewa tabbas akwai aƙalla taurari kamar duniya biliyan a cikin taurarinmu. kuma 100 XNUMX. wayewar kai!

Wasu masana ilmin taurari sun sanya damar ɗan adam ya zama nau'in ci gaban fasaha na farko a 1 cikin 10.²²wato ya rage ba komai. A gefe guda kuma, sararin samaniya ya kasance kusan shekaru biliyan 13,8. Ko da wayewar kai ba ta fito ba a cikin ƴan shekaru biliyan na farko, akwai sauran lokaci mai tsawo kafin su yi. Af, idan bayan kawarwa ta ƙarshe a cikin Milky Way akwai "kawai" wayewar dubu ɗaya kuma da sun wanzu kusan lokaci ɗaya da namu (ya zuwa yanzu kusan shekaru 10 XNUMX), to tabbas sun riga sun ɓace, mutuwa ko tara wasu da ba za a iya kaiwa ga ci gaban matakinmu ba, wanda za a tattauna daga baya.

Lura cewa ko da "lokaci guda" wayewar da ke akwai suna sadarwa da wahala. Da a ce da a ce shekarun haske dubu 10 ne kawai, sai su dauki shekaru dubu 20 a yi tambaya sannan su amsa. shekaru. Idan aka dubi tarihin Duniya, ba za a iya kawar da cewa a cikin irin wannan lokacin wayewa zai iya tashi ya ɓace daga saman ...

Daidaitawa kawai daga abubuwan da ba a sani ba

A ƙoƙarin tantance ko wayewar baƙo na iya wanzuwa, Frank Drake a cikin 60s ya ba da shawarar sanannen ma'auni - dabarar da aikinta shine "memanologically" ƙayyade wanzuwar jinsi masu hankali a cikin galaxy mu. Anan muna amfani da kalmar da Jan Tadeusz Stanisławski ya ƙirƙira shekaru da yawa da suka gabata, mawallafi kuma marubucin "laccoci" na rediyo da talabijin akan "a'idar manology", domin kalmar ta dace da waɗannan la'akari.

A cewar Daidaiton Drake - N, adadin wayewar da ɗan adam zai iya sadarwa da ita, shine samfurin:

R_* shine adadin samuwar taurari a cikin Galaxy mu;

f_p shine kashi dari na taurari da taurari;

n_e shi ne matsakaicin adadin duniyoyin da ke cikin yankin taurari, watau wadanda rayuwa za ta iya tasowa;

f_l shine kaso na duniyoyin da ke cikin yankin da za a iya rayuwa a kai;

f_i shine kaso na duniyoyin da rayuwa za ta bunkasa hankali (wato, haifar da wayewa);

f_c - yawan wayewar da ke son sadarwa tare da ɗan adam;

L shine matsakaicin rayuwar irin waɗannan wayewar.

Kamar yadda kake gani, lissafin ya ƙunshi kusan dukkanin abubuwan da ba a sani ba. Bayan haka, ba mu san ko dai matsakaicin tsawon wanzuwar wayewa ba, ko kuma adadin waɗanda ke son tuntuɓar mu. Sauya wasu sakamako zuwa ma'auni na "mafi ko žasa", ya bayyana cewa za a iya samun ɗaruruwa, idan ba dubbai ba, na irin waɗannan wayewar a cikin galaxy ɗin mu.

Drake equation da marubucinsa

Rare ƙasa da mugayen baƙi

Ko da musanya dabi'u masu ra'ayin mazan jiya don abubuwan da ke cikin ma'aunin Drake, muna samun yuwuwar dubban wayewa irin namu ko kuma masu hankali. Amma idan haka ne, me ya sa ba sa tuntuɓar mu? Wannan ake kira Ma'anar sunan farko Fermiego. Yana da “mafita” da bayanai da yawa, amma tare da yanayin fasahar zamani - da ma fiye da rabin karni da suka gabata - duk sun kasance kamar zato da harbi makaho.

Wannan fasiƙanci, alal misali, ana yawan bayyana shi kasa kasa hasashecewa duniyarmu ta musamman ce ta kowace hanya. An zaɓi matsi, zafin jiki, nisa daga Rana, karkatar axial, ko filin maganadisu na garkuwa da radiation ta yadda rayuwa za ta iya haɓaka da haɓaka har tsawon lokacin da zai yiwu.

Tabbas, muna gano ƙarin exoplanets a cikin ecosphere wanda zai iya zama 'yan takara don taurari masu zaman kansu. Kwanan nan, an same su kusa da tauraro mafi kusa da mu - Proxima Centauri. Wataƙila, duk da haka, duk da kamanceceniya, "Ƙasa na biyu" da aka samu a kusa da baƙon rana ba "daidai ɗaya" kamar duniyarmu ba, kuma kawai a cikin irin wannan karbuwa zai iya tasowa wayewar fasaha mai girman kai? Wataƙila. Duk da haka, mun sani, ko da kallon Duniya, cewa rayuwa tana bunƙasa a ƙarƙashin yanayin "marasa dacewa" sosai.

Tabbas, akwai bambanci tsakanin sarrafawa da gina Intanet da aika Tesla zuwa Mars. Za a iya magance matsalar keɓantawa idan za mu iya samun wani wuri a sararin samaniya duniyar duniyar kamar Duniya, amma ba ta da wayewar fasaha.

Lokacin yin bayani game da paradox na Fermi, wani lokacin yana magana akan abin da ake kira miyagun baki. Ana fahimtar wannan ta hanyoyi daban-daban. Don haka waɗannan baƙaƙen hasashe na iya zama "fushi" cewa wani yana so ya dame su, shiga tsakani da damuwa - don haka sun ware kansu, ba sa amsa ga barbs kuma ba sa so su sami wani abu da kowa. Har ila yau, akwai ra'ayi na "mugunta dabi'a" baki masu lalata kowace wayewar da suka ci karo da su. Su kansu wadanda suka ci gaba da fasaha ba sa son wasu wayewa su yi gaba su zama barazana a gare su.

Yana da kyau mu tuna cewa rayuwa a sararin samaniya tana fuskantar masifu iri-iri da muka sani daga tarihin duniyarmu. Muna magana ne game da glaciation, tashin hankali halayen tauraro, bama-bamai ta meteors, asteroids ko tauraro mai wutsiya, karo da sauran taurari ko ma radiation. Ko da irin waɗannan abubuwan ba su haifar da haifuwar duniya gaba ɗaya ba, za su iya zama ƙarshen wayewa.

Har ila yau, wasu ba su keɓe cewa muna ɗaya daga cikin wayewar farko a cikin sararin samaniya - idan ba ta farko ba - kuma har yanzu ba mu sami damar yin hulɗa da ƙananan wayewar da suka taso daga baya ba. Idan kuwa haka ne, to, matsalar neman masu hankali a sararin samaniyar duniya da har yanzu ba za a iya narkewa ba. Haka kuma, wayewar “matasa” da ake tsammani ba za ta iya zama ƙanana da mu ba da 'yan shekarun da suka gabata don samun damar tuntuɓar ta daga nesa.

Tagan shima bai cika girma a gaba ba. Fasaha da ilimin wayewar da ta daɗe ta ƙarni na iya zama da wuya a fahimce mu kamar yadda yake a yau ga mutumin da ya fito daga Yaƙin Salibiyya. Wayewa da suka fi ci gaba zai zama kamar duniyarmu ga tururuwa daga tururuwa a gefen hanya.

Hasashen abin da ake kira Kardashevo sikelinwanda aikinsa shine ya cancanci matakan hasashe na wayewa gwargwadon yawan kuzarin da suke cinyewa. A cewarta, mu ba wayewa bane har yanzu. irin I, wato wanda ya ƙware wajen amfani da albarkatun makamashi na duniyarsa. Wayewa irin II iya amfani da dukkan kuzarin da ke kewaye da tauraro, alal misali, ta amfani da tsarin da ake kira "Dyson sphere". Wayewa irin III Bisa ga waɗannan zato, yana kama dukkan makamashin galaxy. Ka tuna, duk da haka, an ƙirƙiri wannan ra'ayi a matsayin wani ɓangare na wayewar Tier I wanda ba a gama ba, wanda har kwanan nan an kwatanta shi da kuskure azaman wayewar Nau'in II don gina sararin Dyson a kusa da tauraronsa. KIK 8462852).

Idan da akwai wayewa ta nau'in II, har ma da na III, tabbas za mu ganta kuma mu yi hulɗa da mu - wasu daga cikinmu suna tunanin haka, suna ƙara jayayya cewa tun da ba mu ga ko kuma ba mu san irin waɗannan baƙon da suka ci gaba ba. kawai babu.. Sai dai wata makarantar da ke bayani game da paradox na Fermi, ta ce wayewar da ke a waɗannan matakan ba a iya ganin su ba, kuma ba za a iya gane su ba - balle ma a cewar ƙungiyar zoo ta sararin samaniya, ba sa kula da irin waɗannan halittun da ba su ci gaba ba.

Bayan gwaji ko kafin?

Baya ga yin tunani game da wayewar da suka ci gaba sosai, a wasu lokuta ana yin bayanin fa'idar Fermi ta hanyar dabaru tacewa juyin halitta a cikin ci gaban wayewa. A cewarsu, akwai wani mataki a cikin tsarin juyin halitta wanda da alama ba zai yiwu ba ko kuma ba zai yiwu ba ga rayuwa. Ana kiranta Tace babba, wanda shine babban ci gaba a tarihin rayuwa a doron kasa.

Dangane da abin da ya shafi kwarewar ɗan adam, ba mu san ainihin ko muna baya, gaba, ko tsakiyar babban tacewa ba. Idan mun sami nasarar shawo kan wannan tacewa, yana iya zama shingen da ba za a iya warwarewa ba ga yawancin nau'ikan rayuwa a sararin da aka sani, kuma mu na musamman ne. Tace na iya faruwa tun daga farko, alal misali, yayin juyar da kwayar halitta ta prokaryotic zuwa hadadden kwayar eukaryotic. Idan haka ne, rayuwa a sararin samaniya za ta iya zama ta yau da kullun, amma a cikin sigar sel ba tare da tsakiya ba. Wataƙila mu ne kawai farkon wanda ya fara shiga cikin Babban Tace? Wannan ya dawo da mu ga matsalar da aka ambata, wato wahalar sadarwa a nesa.

Har ila yau, akwai wani zaɓi cewa ci gaban ci gaba yana nan a gabanmu. Babu batun wata nasara a lokacin.

Waɗannan duk abubuwan la'akari ne sosai. Wasu masana kimiyya suna ba da ƙarin bayani na yau da kullun don rashin siginar baƙi. Alan Stern, babban masanin kimiya a New Horizons, ya ce ana iya warware matsalar cikin sauki. lokacin farin ciki kankara ɓawon burodiwanda ke kewaye da tekuna a kan sauran halittu na sama. Mai binciken ya zana wannan matsaya ne bisa binciken da aka yi a baya-bayan nan a tsarin hasken rana: tekuna na ruwa na kwance a karkashin ɓawon wata da yawa. A wasu lokuta (Turai, Enceladus), ruwa yana haɗuwa da ƙasa mai dutse kuma ana yin rikodin ayyukan hydrothermal a can. Wannan ya kamata ya ba da gudummawa ga bullar rayuwa.

Ƙunƙarar ƙanƙara mai kauri na iya kare rayuwa daga al'amuran maƙiya a sararin samaniya. Muna magana a nan, a tsakanin wasu abubuwa, tare da filaye masu ƙarfi, tasirin asteroid ko radiation kusa da giant gas. A gefe guda, yana iya wakiltar shingen ci gaba wanda ke da wuyar shawo kan ko da don rayuwa mai hankali. Irin waɗannan wayewar ruwa na iya zama ba su san wani sarari kwata-kwata a wajen ɓawon ƙanƙara. Yana da wuya ko da mafarkin ya wuce iyakarsa da yanayin ruwa - zai zama mafi wahala fiye da mu, wanda sararin samaniya, sai dai yanayin duniya, shi ma ba wuri ne na abokantaka ba.

Shin muna neman rayuwa ko wurin da ya dace mu zauna?

A kowane hali, mu ƴan duniya dole ne mu yi tunani game da ainihin abin da muke nema: rayuwa kanta ko wurin da ya dace da rayuwa irin tamu. Mu dauka cewa ba ma so mu yi yakin sararin samaniya da kowa, wadannan abubuwa ne guda biyu daban-daban. Taurari masu iya aiki amma ba su da ci-gaba na wayewa na iya zama yankunan da za su iya yin mulkin mallaka. Kuma muna samun ƙarin irin waɗannan wurare masu ban sha'awa. Za mu iya riga mu yi amfani da kayan aikin kallo don sanin ko duniyar tana cikin abin da aka sani da orbit. yankin rayuwa a kusa da tauraroko yana da dutse kuma a yanayin zafin da ya dace da ruwa mai ruwa. Nan ba da jimawa ba za mu iya gano ko da gaske akwai ruwa a wurin, kuma mu tantance abubuwan da ke cikin yanayi.

Yankin rayuwa a kusa da taurari ya danganta da girmansu da misalan duniya-kamar exoplanets (haɗin kai a kwance - nisa daga tauraro (JA); daidaitawa na tsaye - taro na tauraro (dangi da rana)).

A bara, ta yin amfani da kayan aikin ESO HARPS da na'urorin hangen nesa da dama a duniya, masana kimiyya sun gano exoplanet LHS 1140b a matsayin wanda aka fi sani da ɗan takarar rayuwa. Yana kewaya jajayen dwarf LHS 1140, shekaru 18 haske daga Duniya. Masana falaki sun yi kiyasin cewa duniya ta cika shekaru akalla biliyan biyar. Sun kammala cewa yana da diamita kusan 1,4 1140. km - wanda ya fi Duniya girma sau XNUMX. Nazarin da yawa da yawa na LHS XNUMX b sun kammala cewa yana iya yiwuwa dutsen da ke da ƙananan ƙarfe. Sauti saba?

A baya-bayan nan, tsarin taurari bakwai masu kama da Duniya a kusa da tauraro ya shahara. MAFARKI-1. Ana yi musu lakabin "b" ta hanyar "h" a jere daga tauraro mai masaukin baki. Nazari da masana kimiyya suka gudanar kuma aka buga a cikin Janairu fitowar Nature Astronomy sun nuna cewa saboda matsakaicin yanayin zafi na saman ƙasa, matsakaicin dumama ruwa, da ƙarancin ƙarancin hasken wuta wanda ba ya haifar da tasirin greenhouse, mafi kyawun 'yan takara don duniyoyin rayuwa sune "e " abubuwa da "e". Yana yiwuwa na farko ya rufe dukan tekun ruwa.

Taurari na tsarin TRAPPIST-1

Don haka, gano yanayin da ya dace da rayuwa kamar ya riga ya isa gare mu. Gano rayuwa mai nisa, wanda har yanzu yana da sauƙi kuma baya fitar da igiyoyin lantarki, labari ne mabanbanta. Duk da haka, masana kimiyya a Jami'ar Washington sun ba da shawarar wata sabuwar hanyar da ta dace da binciken da aka dade ana yi na neman adadi mai yawa. oxygen a cikin yanayin duniya. Abu mai kyau game da ra'ayin oxygen shine cewa yana da wuyar samar da iskar oxygen mai yawa ba tare da rayuwa ba, amma ba a sani ba idan duk rayuwa ta samar da oxygen.

Joshua Crissansen-Totton na Jami'ar Washington a mujallar Science Advances ya ce: "Kayan kimiyyar halittu na samar da iskar oxygen abu ne mai rikitarwa kuma yana iya zama da wuya." Yin nazarin tarihin rayuwa a duniya, ya yiwu a gano cakuda iskar gas, wanda kasancewarsa yana nuna wanzuwar rayuwa kamar yadda oxygen. Magana akan cakuda methane da carbon dioxide, ba tare da carbon monoxide ba. Me yasa babu na ƙarshe? Gaskiyar ita ce, carbon atom a cikin dukkanin kwayoyin halitta suna wakiltar digiri daban-daban na oxidation. Yana da matukar wahala a sami matakan da suka dace na iskar shaka ta hanyoyin da ba na halitta ba ba tare da samuwar carbon monoxide mai matsakaicin dauki ba. Idan, alal misali, tushen methane da CO₂ akwai aman wuta a cikin sararin samaniya, babu makawa za su kasance tare da carbon monoxide. Bugu da ƙari, wannan iskar yana da sauri da sauƙi ta hanyar ƙananan ƙwayoyin cuta. Tunda yana cikin yanayi, yakamata a kawar da wanzuwar rayuwa.

Don 2019, NASA na shirin ƙaddamarwa James Webb Space Telescopewanda zai iya kara yin nazari daidai gwargwado na yanayin wadannan duniyoyi saboda kasancewar iskar gas masu nauyi kamar carbon dioxide, methane, ruwa da iskar oxygen.

An gano farkon exoplanet a cikin 90s. Tun daga nan, mun riga mun tabbatar da kusan 4. exoplanets a cikin kusan tsarin 2800, ciki har da kimanin ashirin da ke bayyana yiwuwar zama. Ta hanyar haɓaka ingantattun kayan aiki don kallon waɗannan duniyoyin, za mu sami damar yin ƙarin hasashe game da yanayin can. Kuma abin da zai zo daga gare shi ya rage a gani.