Czy we wszechświecie istnieje życie?

‘Czy jesteśmy sami we Wszechświecie?’ – to odwieczne pytanie nie daje spokoju człowiekowi od zawsze.

Niestety, żadne naukowe fakty nie potwierdziły istnienia innych inteligentnych cywilizacji, jednak historia pokazuje, że bez determinacji nie osiągnęlibyśmy obecnego stanu wiedzy.

Fenomen życia

Poszukując życia we Wszechświecie warto zastanowić się nad tym, czym tak naprawdę ono jest. Nie ma jednej, idealnej definicji tego zjawiska.

Słownik PWN podaje: ‘Stan organizmu polegający na nieprzerwanym ciągu biochemicznych procesów przemiany materii i energii, związanych z wymianą energii i materii z otoczeniem,

Charakteryzujący się tym, że organizm odżywia się, oddycha, wydala zbędne produkty, reaguje na szereg bodźców, wzrasta, rozmnaża się, zwykle ma zdolność poruszania się’

– definicja ta nie zmienia się przez lata.

Dużo krótsza jest definicja Engelsa, brzmi ona:

‘Życie jest formą istnienia białka’. Wirusy stanowią na Ziemi granicę między światem martwym, a ożywionym.

Właśnie z powodu nieprawdopodobności stanu, jakim jest życie, nasuwa się nam pytanie:

Czy nawet jeżeli człowiek natrafi kiedyś na życie gdzieś w kosmosie, będzie umiał je rozpoznać?

A jak to zaczęło się u nas?

Wiele jest teorii dotyczących początku życia na Ziemi.

Zgodnie z powstałą już na początku wieku teorią panspermii zarodniki życia mogą być swobodnie przemieszczane przez przestrzeń kosmiczną dzięki oddziaływaniu ciśnienia światła. Życie mogło dotrzeć na planetę np. wraz z meteorytem z innego ciała niebieskiego, np. Marsa.

Jednak nie wyjaśniłoby to jak życie powstało na Czerwonej już dziś planecie.

Poważnym argumentem przeciw tej teorii jest fakt, iż w przestrzeni kosmicznej obecne jest promieniowanie jonizujące.

Chyba najbardziej znana teorią powstania życia na naszej planecie, jest ta traktująca o tworzeniu się związków organicznych, które utworzyły następnie strukturę zdolną do powielania samej siebie. Proces ten był długotrwały, musiały też zostać spełnione pewne warunki. Gdy Ziemia stopniowo stygła, jej powierzchnię zaczęła pokrywać woda, w niej najprawdopodobniej zaczęło tworzyć się życie. Praocean zawierał już wiele związków organicznych, takich jak aminokwasy, które zaczęły się tworzyć najprawdopodobniej w atmosferze. Atmosfera ok. 4 mld lat temu miała zupełnie inny skład niż dzisiaj. Po pierwsze, duża zawartość dwutlenku węgla i innych związków chemicznych potrzebnych do stworzenia aminokwasów takich jak metan, wodór, amoniak. Do powstania aminokwasów potrzebna była również energia słońca i błyskawic.

W połowie lat 50 Harold Urey i Stanlay Miller przeprowadzali doświadczenia, które mogą potwierdzać teorię pierwotnej zupy.

Poddali oni związki, które najprawdopodobniej występowały
w ówczesnej atmosferze oddziaływaniu wyładowań elektrycznych i po kilku godzinach stwierdzili, że w wyniku doświadczenia powstały aminokwasy. Związki organiczne, które opadły do wody łącząc się mogły dawać cząstki bardziej skomplikowane, lecz by istniało życie potrzebne jest powielanie, więc w pewnym momencie skomplikowane cząstki organiczne mogły przyciągać inne potrzebne do stworzenia kopii własnej struktury. O komórkach możemy mówić dopiero wtedy, gdy cząstki te zostały otoczone powłoką z innych cząstek. Jednak to jeszcze daleka droga do najprostszych komórek prokariotycznych. Proste komórki mogły się jeszcze ze sobą łączyć. Istnieje duże prawdopodobieństwo, że wiele elementów składających się na organella komórek było wcześniej pierwotnie żyjącymi istotami, które weszły w związki symbiotyczne z organizmami wyższymi. Jednak nie byłoby nas gdyby nie zaistniały niezbędne dla przebiegu ewolucji warunki takie jak: aktywność tektoniczna oraz wulkaniczna, która to doprowadziła do zmian struktur atmosfery, pole magnetyczne i jeszcze wiele innych czynników. Gdyby nie wyginęły dinozaury, ssaki mogłyby nie osiągnąć dzisiejszego rozwoju, być może to, że jesteśmy zawdzięczamy jakiemuś meteorytowi, który zmienił bieg ewolucji…

Poszukiwania na falach kosmosu

Naukowe próby odnalezienia życia poza naszą rodzinną planetą podjęto w XX wieku dzięki rozwojowi astronomii i nauk pokrewnych. Radioastronomia umożliwiła zgłębienie tajemnic wszechświata. Karl Jansky stwierdził, że szumy które zakłócają komunikację transatlantycką na częstotliwości 20 MHz, mają swoje źródło poza Ziemią.
W latach trzydziestych Grote Reber korzystając z radioteleskopu zbudowanego przez siebie wykonał pierwsze mapy nieba. W drugiej połowie XX wieku zaczęły się poszukiwania sygnałów z kosmosu wytworzonych sztucznie przez inne inteligentne formy życia.

Obecnie najbardziej popularną formą "masowego" poszukiwania innych inteligentnych cywilizacji przez analizę emisji radiowej kosmosu jest program SETI@Home. Dzięki wykorzystaniu dla projektu Internetu jako środka transportu próbek danych, każdy kto posiada komputer i dostęp do światowej sieci może uczestniczyć w procesie badania nieba. Wystarczy jedynie zainstalować odpowiedni program i zdecydować w jakim trybie ma on działać.

Wygaszacz ekranu programu SETI@Home.

Nie ma więc w tym nic dziwnego, że ilość uczestników projektu jest naprawdę imponująca: ponad 3 miliony osób z 226 krajów świata.

	Każda pojedyncza próbka badana jest wielokrotnie, także nie ma możliwości pominięcia jakiegoś ciekawego sygnału, praktycznie wyklucza to także możliwość błędu. Projekt używa największego radioteleskopu na świecie Arecibo. Nie może on jednak zmieniać kierunku obserwacji, ani konta nachylenia, więc zakres badanego w danym momencie nieba ogranicza się do 35^o.
Na tej mapie nieba zaznaczono najciekawsze wykryte dotychczas sygnały ciągłe - (źródło ilustracji - SETI@Home University of California, Berkeley)

Poszukiwania w ramach projektu SETI@Home odbywają się "przy okazji", a samo istnienie projektu zależy od hojności sponsorów. Jednak projekt dzięki swej niezwykłej popularności nadal jest kontynuowany. Choć nie wykryto jeszcze sygnału, który niepodważalnie dowodziłby istnienia innych istot inteligentnych, to jak twierdzą twórcy projektu wiele bardzo silnych sygnałów po dokładnej analizie może dowieść istnienia innej cywilizacji. Ciekawy sygnał wykrył w 1977 roku prof. Jerry Ehman, był on wyjątkowo silny, nie miał pochodzenia ziemskiego, zdumiony naukowiec zapisał na marginesie Wow! Niestety sygnał ten nigdy więcej się nie powtórzył.
To, że do tej pory nie wykryliśmy sygnału, który jednoznacznie potwierdziłby istnienie inteligentnego życia poza Ziemią, nie znaczy, że takowe nie istnieje. Przyczyn takiego stanu rzeczy może być wiele, jedną z najbardziej prawdopodobnych jest słaba czułość instrumentów badawczych i choć ta z roku na rok jest coraz większa, to i tak najdalsza gwiazda która została przebadana bezpośrednio znajduje się w odległości odpowiadającej zaledwie 1 % rozmiaru naszej galaktyki. Czy jesteśmy w stanie przeskanować dokładnie całą galaktykę?

Tak naprawdę nie jesteśmy na razie w stanie stwierdzić, czy jesteśmy jedynymi istotami żywymi w naszym Układzie Słonecznym. NASA planuje zakończenie poszukiwań życia na Marsie i innych podejrzanych o to ciał niebieskich do połowy XXI wieku.
Radioastronomia jest rozwijającą się dziedziną. Zbudowanie większego, bardziej czułego systemu radioteleskopów może stanowić milowy krok w dziedzinie badania kosmosu. Rozwiązaniem więc problemu słabej czułości radioteleskopów nie jest zwiększanie ich wielkości, lecz ilości. Zestawy radioteleskopów wykorzystują zjawisko interferencji, czyli nakładania się fal radiowych. Dzięki temu radioteleskopy rozlokowane na całej kuli ziemskiej mogą badać jednocześnie pewien obszar nieba. Największy jak do tej pory system radioteleskopów to VLBI (Very long Baseline Interferometry ). Gdy w przyszłości zostanie zbudowany radioteleskop Jednokilometrowy (Square Kilometer Array - SKA), obszar obserwacji zwiększy się 10-o krotnie. Ze wzrostem czułości instrumentów badawczych będzie wzrastała moc obliczeniowa komputerów.
Tylko w naszej galaktyce znajduje się ok. 200 mld gwiazd. Wiele
z nich na pewno posiada własne układy planetarne na których mogło rozwinąć się życie, być może nawet na niektórych inteligentne.

Ziemia jako jedyna ‘żywa’ planeta w Układzie Słonecznym?

Oczywiście największe nadzieje na odnalezienie śladów życia pokłada się w naszym czerwonym sąsiedzie - Marsie. Gdy w XIX wieku Giovanni Schiaparelli obserwując planetę dostrzegł na jej powierzchni krzyżujące się linie nazwał je "kanałami", niektórzy uznali je za działalność Marsjan. Dzięki sondom Mariner 4 i 9, które wykonały zdjęcia planety okazało się, że "kanały marsjańskie" to tylko złudzenie optyczne. W 1971 roku radziecka sonda Mars 3 po raz pierwszy weszła w atmosferę Marsa niestety po 20 sekundach utracono łączność z sondą. Dwa lata później Rosjanie odważyli się wysłać następną sondę z serii Mars, lecz po sekundzie od wylądowania spotkał ją podobny los. Pod koniec lat sześćdziesiątych NASA zaprosiła naukowców do współpracy przy planowaniu sondy kosmicznej, której głównym zadaniem miało być sprawdzenie czy na Marsie możliwe jest istnienie życia. Tak narodził się program Viking. Dwie sondy Viking 1 i Viking 2 składały się z lądowników i pozostających na orbicie satelitów - orbiterów. Po długich poszukiwaniach wreszcie ustalono miejsce lądowania Vikinga 1, próbnik bezpiecznie osiadł 20 lipca 1976 roku. Viking 2 wylądował na powierzchni 3 września 1976 roku. Lądowniki i orbitery dostarczyły dokładnych informacji na temat atmosfery planety, składa się ona w większości z dwutlenku węgla 94%, resztę stanowi azot ok. 3%, argon także ok. 3%, tlen oraz para wodna razem ok. 1%. Gęstość atmosfery jest 100 razy mniejsza od ziemskiej.

Badania ziemi marsjańskiej wykazały, że składa się głównie z tlenu 51%, żelaza 12%, magnezu 5%, wapnia 4%, glinu 3%, siarki 3%. Wagowo najwięcej jest krzemu 42%. Przeprowadzono trzy próby mikrobiologiczne, których celem miało być wykazanie czy na Marsie istnieje życie. Wyniki doświadczeń nie dały jednoznacznej odpowiedzi. Pierwsza próba miała na celu odnalezienie oznak metabolizmu opartego na fotosyntezie. Do badanej próbki gruntu został dodany tlenek i dwutlenek węgla, związki znakowane były radioaktywnym węglem C14. Następnie poddano ją oddziaływaniu sztucznego oświetlenia, na koniec została ona podgrzana, potencjalnie utworzone molekuły organiczne byłyby radioaktywne. Druga próba polegała na dodaniu do próbki gruntu pożywki zawierającej radioaktywny węgiel, jeżeli w gruncie byłyby organizmy utworzony przez nie dwutlenek węgla także byłby radioaktywny. W trzeciej próbie dokonano analizy obecności gazów które są wytwarzane lub absorbowane przez organizmy. Po misji

Vikingów ogólne zainteresowanie życiem na Marsie spadło i stan ten utrzymała się przez prawie dwadzieścia lat. W 1996 roku świat obiegła wiadomość o odkryciu na meteorycie (ALH 84001 ) pochodzącym z Marsa śladów mikro skamieniałości, nie ma zgodności czy to rzeczywiście ślady po marsjańskich organizmach, najprawdopodobniej ślady nie są pochodzenia organicznego, gdyż bardzo dużo procesów nie biologicznych mogło doprowadzić do powstania takich śladów. Czwartego lipca 1997 roku na Marsie wylądowała sonda Pathfinder, która wyposażona była w pojazd Sojourner-Rover.

Sonda badała: atmosferę planety, skład gleby, prowadziła pomiar wiatrów i analizę ich wpływu na procesy erozyjne. Sonda nie przyniosła żadnych rewelacji jeżeli chodzi o życie na planecie.

Obecny stan wiedzy bardziej niż kiedykolwiek zbliża nas do poznania odpowiedzi na pytania dotyczące pochodzenia życia i jego rozpowszechnienia we Wszechświecie. Wiemy, że Ziemia nie jest niezwykłą planetą, a życie może najprawdopodobniej powstać wszędzie tam gdzie jest to możliwe. Natura ukrywa jeszcze wiele sekretów, życie pokonuje coraz większe bariery i potrafi się przystosować do wręcz nieprawdopodobnych warunków egzystowania.
Miliony nieznanych światów czekają na odkrycie.

Czy odnajdziemy tam życie?