سکوت بزرگ: از هر 10000 کهکشان تنها 4 کهکشان ممکن است میزبان بیگانگان هوشمند باشند
زندگی بیگانه قادر به برقراری ارتباط فضای بین ستاره ای اگر سیاره اصلی آن دارای تکتونیک صفحه ای نباشد، ممکن است قادر به تکامل نباشد، چه رسد به مقدار مناسب آب و زمین.
رابرت استرن از دانشگاه تگزاس در دالاس و تاراس گریا از ETH زوریخ در سوئیس می‌گویند که تکتونیک صفحه برای تکامل حیات پیچیده کاملاً ضروری است. بر زمینحیات چند سلولی پیچیده در دوره ای به نام انفجار کامبرین در 539 میلیون سال پیش ظاهر شد.
ما معتقدیم که ظهور تکتونیک صفحه‌ای مدرن، تکامل حیات پیچیده را بسیار تسریع کرد و یکی از دلایل اصلی انفجار کامبرینگریا گفت Space.com.
تکتونیک ورقه ای فرآیند بالا آمدن صفحات قاره ای بر روی گوشته مذاب را توصیف می کند که روی یکدیگر می لغزند و منجر به ایجاد مناطق فرورانش و کوه ها، دره های شکاف و آتشفشان ها و همچنین ایجاد می شود. زلزله ها.
متصل: جستجوی حیات فرازمینی (مرجع)
استرن و گریا می‌گویند شکل مدرن تکتونیک صفحه‌ای، تنها یک میلیارد و نیم میلیارد سال پیش، در عصر زمین‌شناسی به نام نئوپروتروزوییک آغاز شد. پیش از این، زمین دارای چیزی بود که به عنوان تکتونیک درب راکد شناخته می شود: پوسته زمینتماس گرفت لیتوسفر، یک قطعه جامد بود و به صفحات مختلف شکسته نمی شد. تغییر در زمین ساخت صفحه مدرن تنها پس از سرد شدن لیتوسفر به اندازه کافی متراکم و قوی برای فرورانش رخ می دهد – یعنی به میزان قابل توجهی به زیر قسمت های دیگر سنگ کره رانده می شود. زمان قبل از بازیافت دوباره به سطحی که دو صفحه تکتونیکی از هم دور می شوند.
محیط زیست تأکید می‌کند که مکان‌های تکتونیک صفحه‌ای مدرن روی بیوسفر می‌توانست بیش از نیم میلیارد سال پیش به تکامل حیات پیچیده دامن بزند، زیرا زندگی ناگهان خود را در محیطی یافت که در آن مجبور به انطباق یا مرگ شد توسعه هر نوع زندگی موجود در اقیانوس ها و در خشکی های مرتبط با صفحات قاره ای. با توجه به این فشار، زندگی در نهایت – از طریق هیچ طرح یا الزام تکاملی به جز انتخاب طبیعی – در نهایت در ما تکامل یافت، این ایده ادامه دارد.
به نظر می رسد همزیستی طولانی مدت اقیانوس ها با خشکی ضروری است. زندگی هوشمند گرجا گفت: “اما وجود قاره ها و اقیانوس ها به خودی خود کافی نیست، زیرا تکامل حیات بسیار کند است. برای سرعت بخشیدن به آن، تکتونیک صفحه ای مورد نیاز است.”
با این حال، یک مشکل وجود دارد. زمین تنها سیاره ای است که در آن وجود دارد منظومه شمسی برای داشتن تکتونیک صفحه ای علاوه بر این، مدل ها آن را نشان می دهند تکتونیک صفحه ممکن است نادر باشدمخصوصا در کلاس سیارات فراخورشیدی به عنوان ابر زمین شناخته می شود که در آن پیکربندی درپوش راکد ممکن است غالب باشد.
همراه با نیاز به تکتونیک صفحه، نیاز به اقیانوس ها و قاره ها است. مدل‌های شکل‌گیری سیاره‌ای نشان می‌دهد که سیاراتی که کاملاً در اقیانوس‌هایی با عمق ده‌ها مایل پوشیده شده‌اند، و همچنین جهان‌های بیابانی بدون آب ممکن است رایج باشند. زمینبا روکش نسبتاً نازکی از آب اقیانوس و توپوگرافی که به قاره‌ها اجازه می‌دهد تا بالای اقیانوس‌ها بالا بروند، به نظر می‌رسد که نقطه شیرینی را اشغال می‌کند که به دقت بین دو سیاره اعماق اقیانوس و جهان‌های بیابانی خشک متعادل شده است.
وجود اقیانوس‌ها بسیار مهم است، زیرا به‌شدت گمان می‌رود که حیات روی زمین از دریا آغاز شده باشد. زمین همچنین نه تنها برای تامین مواد مغذی از طریق هوازدگی و تسهیل چرخه کربن، بلکه برای اجازه احتراق (همراه با اکسیژن) که می تواند منجر به فناوری در صورت مهار حیات هوشمند شود، حیاتی است.
اگر سیاراتی با تکتونیک صفحه‌ای و مقدار مناسب آب و خشکی نادر باشند، ممکن است حیات تکنولوژیکی، ارتباطی و فرازمینی نیز نادر باشد.
“آنچه ما سعی کردیم توضیح دهیم این است که چرا با ما تماس نگرفتندگریا گفت؟
متصل: پارادوکس فرمی: بیگانگان کجا هستند؟
برای نشان دادن این موضوع، Gerya و Stern استفاده کردند معادله دریک. تاسیس در سال 1961 توسط فرانک دریک پیشگام فقید SETIبه منظور ارائه دستور کار برای اولین کنفرانس علمی SETI (جستجوی هوش فرازمینی) که در آن سال در رصدخانه بانک سبز در ویرجینیای غربی، با جمع‌بندی عوامل مختلف لازم برای توسعه تمدن‌های فناوری، منجر به تخمین تعداد تمدن‌های فرازمینی می‌شود. با این حال، باید توجه داشت که معادله دریک بیشتر یک آزمایش فکری برای برجسته کردن چیزهایی است که ما در مورد تکامل زندگی تکنولوژیکی می دانیم و نمی دانیم تا یک راهنمای مطلق برای تعداد تمدن های موجود در آنجا.
“برآوردهای قبلی از حد پایین تر تعداد تمدن ها در کهکشان ما آنها بسیار بالا بودند.”
یکی از اصطلاحات موجود در معادله دریک، fi است، بخشی از سیارات فراخورشیدی که حیات هوشمند را توسعه می‌دهند (نحوه تعریف «هوش» در این زمینه هنوز مورد بحث است، اما تفکر مدرن شامل همه حیوانات باهوش، مانند شامپانزه‌ها و دلفین‌ها می‌شود). استرن و گریا استدلال می‌کنند که fi باید حاصل دو اصطلاح دیگر باشد، به‌ویژه کسر سیارات با قاره‌ها و اقیانوس‌ها (فوک) و کسری از سیارات با تکتونیک صفحه‌ای با عمر طولانی (fpt).
با این حال، با توجه به نادر بودن تکتونیک صفحه‌ای و جهان‌هایی که می‌توانند اقیانوس‌ها و قاره‌ها داشته باشند، استرن و گریا دریافتند که fi عدد بسیار کمی است. آنها تخمین می زنند که تنها 17 درصد از سیارات فراخورشیدی دارای تکتونیک صفحه ای هستند و نسبت با مقدار دقیق آب و خشکی احتمالاً حتی کمتر است، بین 0.02٪ و 1٪. اینها را با هم ضرب کنید و مقدار fi را بین 0.003٪ و 0.2٪ بدست می آورند.
سپس، با وصل کردن این مقدار به معادله دریک، Stern و Guerra به مقداری برای تعداد تمدن‌های فرازمینی در حدود 0.0004 تا 20000 می‌رسند شناخته شده است، اگر اصلا. با این حال، هنوز هم مرتبه ای کمتر از ارزش یک میلیون تمدنی است که دریک در دهه 1960 پیش بینی کرد.
“مقدار 0.0004 به این معنی است که در 10000 تنها 4 تمدن وجود دارد. کهکشان هاتاراس گفت.
چند اخطار برای همه اینها وجود دارد. یکی این است که همانطور که اشاره کردیم، برخی از اصطلاحات دیگر معادله دریک، مانند کسر سیاراتی که در وهله اول حیات را توسعه دادند، کسری با حیات هوشمند که فناوری را توسعه داد، و طول عمر این تمدن ها کاملاً ناشناخته است. . اگر ارزش آنها بسیار بالا باشد – برای مثال، اگر تمدن ها به طور معمول برای میلیاردها سال زنده بمانند – احتمال وجود تعداد بیشتری از آنها در حال حاضر افزایش می یابد.
هشدار دیگر این است که در حالی که به طور کلی زندگی همانطور که می دانیم برای توسعه و رشد به زمین ساخت صفحه، اقیانوس ها و خشکی نیاز دارد، می توان سناریوهایی را تصور کرد که در آن زندگی تکنولوژیکی ساکن اقیانوس که هرگز پا روی زمین نمی گذارد می تواند تکامل یابد. با این حال، این موارد خاص هستند، موارد استثنایی که از قاعده مستثنی هستند.
وقتی می گوییم هنوز با ما تماس نگرفته اند، خطر پریدن اسلحه نیز وجود دارد. جیل تارتر، ستاره شناس SETI، دوست دارد بگوید که اگر کهکشان یک اقیانوس بود، آن را فقط در یک لیوان جستجو می کردیم. در حالی که تقاضا اخیراً به لطف جاه طلبی سرعت گرفته است پیشرفت گوش دادن پروژه، موضوع هنوز پابرجاست. ما هنوز برای هر ستاره ای جستجو نکرده ایم، و ستاره هایی را که جستجو کرده ایم، مدت زیادی است که نشنیده ایم یا ندیده ایم. ما به راحتی می توانستیم یک سیگنال بیگانه را از دست بدهیم.
آخرین نکته ای که باید در نظر گرفت این است که “فیلتر عالیاین مفهومی است که برای اولین بار توسط رابین هانسون، اقتصاددان و آینده پژوه ارائه شد، که نشان می دهد ممکن است در تکامل همه حیات یک تنگنای جهانی وجود داشته باشد که از وجود تمدن های تکنولوژیک جلوگیری می کند. در مدل استرن و گورا، این گلوگاه توسط یک فقدان تکتونیک صفحه‌ای، اقیانوس‌ها و قاره‌ها با این حال، اگرچه تخمین آنها از تعداد تمدن‌ها کم است، اما غیرصفر است و یک مکتب فکری وجود دارد که در آن نقش دارد. اصل کوپرنیک، که بیان می کند که زمین نباید به عنوان یک چیز خاص برخورد شود و فقط یک سیاره دیگر است که به دور یک ستاره معمولی می چرخد. بنابراین، اگر حیات روی زمین می تواند توسعه یابد، باید بتواند در بسیاری از سیارات توسعه یابد، زیرا زمین نباید خاص باشد. سپس این سوال پیش می‌آید که فیلتر بزرگ در چه نقطه‌ای وارد عمل می‌شود؟
شاید Stern و Guerra با بیان اینکه سیارات دارای صفحه زمین ساختی و مقدار مناسب آب و خشکی قبل از اینکه ما شواهد رصدی برای حمایت از این ادعا داشته باشیم، نادر بودند، به این موضوع پرداختند.
گرجا گفت: «البته، داشتن داده‌های رصدی در مورد میزان رایج بودن قاره‌ها، اقیانوس‌ها و تکتونیک صفحه‌ای سیارات فراخورشیدی ایده‌آل است. “متاسفانه، این بسیار فراتر از ظرفیت رصدی فعلی ما است. از سوی دیگر، روند تشکیل سیاره تا حدودی درک شده است، و مدل های تشکیل سیاره می توانند پیش بینی هایی را از آنچه می توانیم انتظار داشته باشیم ارائه دهند. از این پیش بینی ها می توان برای تخمین این احتمال وجود دارد که سیارات فراخورشیدی سنگی دارای قاره ها، اقیانوس ها و تکتونیک صفحه ای باشند.
اگر استرن و گریا درست می گویند، پس ما به خوبی می توانیم تنها باشیم جهان. اگر اینطور باشد، مسئولیت بزرگی بر عهده ماست. ما باید تمام مراقبت های ممکن را برای حفظ خودمان انجام دهیم – بسیار نادر! گریا گفت – تمدن. در غیر این صورت، می توانیم خودمان را بکشیم و تنها حیات تکنولوژیکی در کهکشان راه شیری خود را منقرض کنیم.
تحلیل استرن و گریا در 12 آوریل در مجله منتشر شد گزارش های علمی.
