It’s never aliens, until it is (II) – Η Κλίμακα Kardashev και οι πιθανές μορφές εξωγήινης ζωής

Πολλές φορές έχουμε αναρωτηθεί αν η ύπαρξή μας είναι η μοναδική σε ένα κόσμο που περιβάλλεται από δισεκατομμύρια γαλαξίες, καθώς το μοναδικό δείγμα ζωής και νοημοσύνης είμαστε για την ώρα μόνο εμείς.

Σε ένα υποθετικό μοντέλο, όπου η ανθρώπινη ζωή δεν θα είναι μοναδική στο σύμπαν που ζούμε (ή και σε περισσότερα σύμπαντα αν αυτά υπάρχουν τελικά), ο Ρώσος αστρονόμος Νικολάι Καρντάσεφ επιχείρησε να ταξινομήσει τους πιθανούς πολιτισμούς, με βάση την ενέργεια που αυτοί καταναλώνουν.

Η Κλίμακα Καρντάσεφ (Kardashev Scale) κατατάσσει τις τεχνολογικές δυνατότητες ενός πολιτισμού σύμφωνα με την ενέργεια που είναι σε θέση να χειραγωγεί και να εκμεταλεύεται. Η Κλίμακα επινοήθηκε το 1964 από τον Καρντάσεφ  Η ταξινόμηση γίνεται σε 3 κλίμακες (τύπος Ι,ΙΙ και ΙΙΙ) με βάση τη δυνατότητα ενός πολιτισμού να εκμεταλλεύεται τους πόρους του πλανήτη του, του άστρου του, ή ολόκληρου του γαλαξία του.

Τύπος Ι
Ο πολιτισμός τύπου Ι, μπορεί να διαχειρίζεται τους ενεργειακούς πόρους του πλανήτη του και να ελέγχει πλήρως τις συνθήκες που επικρατούν σε αυτόν, όπως για παράδειγμα τα καιρικά φαινόμενα, τους σεισμούς και όλες τις φυσικές καταστροφές.

Τύπος ΙΙ
Ο πολιτισμός τύπου ΙΙ έχει ξεπεράσει τα όρια του πλανήτη του και είναι σε θέση να τιθασεύσει την ενέργεια του άστρου του, την οποία μπορεί να χρησιμοποιεί κατά το δοκούν. Ένα μέσο για την χειραγώγηση της ηλιακής ενέργειας στο μέγιστο, είναι η λεγόμενη Σφαίρα του Ντάισον (Dyson Sphere). Η ιδέα προτάθηκε από το διάσημο επιστήμονα Freeman Dyson τη δεκαετία του ’60 και περιλαμβάνει 2 τύπους. Στο πρώτο, μια σειρά χιλιάδων δορυφόρων βρίσκονται σε τροχιά γύρω από τον ήλιο και συλλέγουν την ενέργειά του, και στη δεύτερη, ένας ακόμη πιο εξελιγμένος πολιτισμός έχει καταφέρει να εσωκλείσει ολόκληρο το άστρο σε μια τεράστια σφαιρική κατασκευή και κατά αυτό το τρόπο, εκμεταλλεύεται στο έπακρο την ενέργειά του.

Τύπος ΙΙΙ
Ο πολιτισμός τύπου ΙΙΙ, έχει αποικίσει ολόκληρο το γαλαξία και μπορεί να εκμεταλλεύεται εξωτικές μορφές ενέργειες από σουπερνόβα, μαύρες τρύπες κτλ. Έχει καταφέρει να ελέγχει το χωροχρόνο και να τον χρησιμοποιεί όπως θέλει. Ένας τέτοιος πολιτισμός είναι θεωρητικά αθάνατος, διότι ακόμη και αν ο γαλαξίας του καταστραφεί, μπορεί να μετακινηθεί με χαρακτηριστική ευκολία σε κάποιον άλλον.

Ένας πολιτισμός που στηρίζεται στην ενέργεια από τον πλανήτη στον οποίο κατοικεί, αντλώντας την κυρίως από πηγές που οι μορφές ενέργειας είναι ήπια αποθηκευμένες, βρίσκεται πριν των ορισμένων τύπων (Α, Β και Γ) στην κλίμακα Καρντάσεφ. Έτσι ονομάζεται τύπος μηδέν καθώς βαθμολογείται κάτω της μονάδας στη λογαριθμική αυτή κλίμακα. Ένας τέτοιος πολιτισμός είναι ο σημερινός δικός μας που χρησιμοποιεί ως επί το πλείστον ενέργεια που έχει αποθηκευτεί από νεκρές πλέον μορφές ζωής σε πηγές όπως το κάρβουνο, το πετρέλαιο ή το φυσικό αέριο. Καθίσταται αντιληπτό ότι δεν έχουμε ακόμη φθάσει την μονάδα στην κλίμακα Kardashev. Σύμφωνα με τον Καρλ Σαγκάν, που επέκτεινε και βαθμονόμησε την κλίμακα Καρντάσεφ πριν τον τύπο Α, κατά τη βιομηχανική επανάσταση, το έτος 1900, ήμασταν στο 0,58 και το 2012 βαθμολογούμαστε στο 0,72. Σύμφωνα με σχετικούς υπολογισμούς, πιθανώς να φτάσουμε τον Τύπο Α σε 100 – 200 χρόνια.

Μελέτη του Πανεπιστημίου της Οξφόρδης (2019): Η εξωγήινη ζωή θα εξελισσόταν και θα προσαρμόζονταν όπως ακριβώς η ζωή στη γη

Το εναλλακτικό σύμπαν γνωστό ως επιστημονική φαντασία έχει δώσει στον πολιτισμό μας ένα θηριοτροφείο από εξωγήινα είδη. Από τα παραγεμισμένα αρκουδάκια όπως τα Ewoks και τα Wookies μέχρι τους τρομακτικούς εφιάλτες όπως το Alien και το Predator, η συλλογική μας φαντασία για τη μορφή που μπορεί να πάρει η εξωγήινη ζωή από έναν άλλο κόσμο, έχει αποτυπωθεί εδώ και σχεδόν μισό αιώνα από το Χόλιγουντ.

Μπορεί να είναι όλα δυνατά, ή όλα αυτά τα πλάσματα με τα μάτια των ζωυφίων μπορεί να αποδειχθούν απλώς εκδοχές B-movie του πώς θα εμφανιστούν πραγματικοί εξωγήινοι αν τελικά υπάρχουν.

Ένα πράγμα είναι σίγουρο ότι οι εξωγήινοι από έναν άλλο κόσμο θα διαμορφωθούν από τις ίδιες εξελικτικές δυνάμεις όπως εδώ στη Γη με βάση τη φυσική επιλογή. Αυτό είναι το συμπέρασμα μιας ομάδας επιστημόνων από το Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης σε μια μελέτη που δημοσιεύτηκε αυτόν το 2019 στο International Journal of Astrobiology.

Ένα σύνθετο “εξωγήινο πλέγμα” που περιλαμβάνει μια ιεραρχία οντοτήτων, όπου κάθε συλλογή οντοτήτων χαμηλότερου επιπέδου έχει ευθυγραμμισμένα εξελικτικά ενδιαφέροντα.

Οι ερευνητές προτείνουν ότι η εξελικτική θεωρία -που διατυπώθηκε περίφημα από τον Κάρολο Δαρβίνο στο θεμελιώδες βιβλίο του On the Origin of Species πριν από 161 χρόνια, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να γίνουν κάποιες προβλέψεις σχετικά με τα εξωγήινα είδη. Συγκεκριμένα, η ομάδα υποστηρίζει ότι οι εξωγήινοι θα υποβληθούν σε φυσική επιλογή, επειδή αυτή είναι η μόνη διαδικασία με την οποία οι οργανισμοί μπορούν να προσαρμοστούν στο περιβάλλον τους.

«Η προσαρμογή είναι αυτό που καθορίζει τη ζωή», λέει ο επικεφαλής συγγραφέας Samuel Levin στο Singularity Hub.

Ενώ είναι πιθανό ότι η NASA ή κάποια ιδιωτική επιχείρηση παρόμοια με το SpaceX θα “σηκώσει” τελικά μερικούς διαστημικούς βράχους και θα ανακαλύψει μικροβιακή ζωή στο όχι και τόσο μακρινό μέλλον, τα είδη των εξωγήινων που ενδιαφέρονται να περιγράψουν ο Levin και οι συνάδελφοί του είναι πιο περίπλοκα. Αυτό συμβαίνει επειδή η φυσική επιλογή λειτουργεί και είναι αδιαμφισβήτητη.

Η φυσική επιλογή είναι η διαδικασία με την οποία ορισμένα χαρακτηριστικά ευνοούνται έναντι άλλων σε έναν δεδομένο πληθυσμό. Για παράδειγμα, αν υπάρχει μια ομάδα από καφέ και πράσινο σκαθάρια, τυχαίνει τα πουλιά να προτιμούν να αναζητούν τροφή σε πράσινα σκαθάρια, επιτρέποντας σε περισσότερα καφέ σκαθάρια να επιβιώσουν και να αναπαραχθούν από τα πιο απολαυστικά πράσινα. Τελικά, εάν αυτές οι πιέσεις του πληθυσμού επιμείνουν, τα καφέ σκαθάρια θα γίνουν ο κυρίαρχος τύπος.

Και όπως τα ανθρώπινα όντα είναι το αποτέλεσμα εκατομμυρίων ετών προσαρμογών – μάτια και αντίχειρες, για παράδειγμα – οι εξωγήινοι θα κατασκευαστούν παρομοίως από μέρη που κάποτε ζούσαν ελεύθερα αλλά με τον καιρό ενώθηκαν για να λειτουργήσουν ως ένας οργανισμός.

«Η ζωή έχει τόσα πολλά περίπλοκα μέρη, τόση πολυπλοκότητα, για να συμβεί αυτό (τυχαία),» εξηγεί ο Levin. «Είναι πολύ περίπλοκο και πάρα πολλά πράγματα συνεργάζονται με εύστοχο τρόπο για να συμβεί αυτό τυχαία, όπως το πώς προκύπτουν ορισμένα μόρια. Αντίθετα, χρειάζεστε μια διαδικασία για να το φτιάξετε, και η φυσική επιλογή είναι αυτή η διαδικασία». Απλώς μην περιμένετε ο ET να εμφανιστεί ως ένα δίποδο ανθρωποειδές με μεγάλο κεφάλι και μάτια σε σχήμα αμυγδάλου, συμπληρώνει ο Levin.

«Μπορούν να κατασκευαστούν από εντελώς διαφορετικά χημικά και τόσο οπτικά, επιφανειακά, άγνωστα», εξηγεί. «Θα έχουν περάσει από την ίδια εξελικτική ιστορία με εμάς. Για μένα, αυτό είναι πολύ πιο κουλ και πιο συναρπαστικό από το να έχουν δύο πόδια».

Ανάγκη για δεδομένα

Ο Seth Shostak, επικεφαλής αστρονόμος στο Ινστιτούτο SETI και οικοδεσπότης της ραδιοφωνικής εκπομπής Big Picture Science του οργανισμού, έγραψε ότι ενώ το επιχείρημα είναι ενδιαφέρον, δεν απαντά στο ερώτημα της εμφάνισης του ET.

Ο Shostak υποστηρίζει ότι μια πιο παραγωγική προσέγγιση θα προκαλούσε συγκλίνουσα εξέλιξη, όπου παρόμοια περιβάλλοντα οδηγούν σε παρόμοιες προσαρμογές, τουλάχιστον υποθέτοντας μια σειρά από συνθήκες που μοιάζουν με τη Γη, όπως υγροί ωκεανοί και πυκνές ατμόσφαιρες. Για παράδειγμα, ένα εξωγήινο είδος που εξελίχθηκε σε υγρό περιβάλλον θα εξελίξει ένα εξορθολογισμένο σώμα για να κινείται μέσα στο νερό.

«Η τύχη και οι ιδιαιτερότητες του περιβάλλοντος θα παράγουν παραλλαγές στον πλανήτη ενός εξωγήινου είδους όπως και στον δικό μας, και πραγματικά δεν υπάρχει τρόπος να τις προβλέψουμε», καταλήγει ο Σοστάκ. «Δυστυχώς, ένα ακριβές κοσμικό μοντέλο δεν μπορεί να γραφτεί μόνο με την επίκληση βιολογικών μηχανισμών. Χρειαζόμαστε δεδομένα. Αυτό απαιτεί περισσότερα από το να σκεφτόμαστε απλώς την εξωγήινη ζωή. Πρέπει πραγματικά να το ανακαλύψουμε».

Η αναζήτηση είναι σε εξέλιξη. Από τη μία πλευρά, το έργο φαίνεται αρκετά εύκολο: Υπάρχουν τουλάχιστον 100 δισεκατομμύρια πλανήτες μόνο στον Γαλαξία μας και τουλάχιστον το 20 τοις εκατό από αυτούς είναι πιθανό να είναι ικανοί να παράγουν βιόσφαιρα. Ακόμα κι αν η εξέλιξη της ζωής είναι εξαιρετικά σπάνια, αν βάλουμε σαν ελάχιστο νούμερο 200.000 πλανήτες, όπως προτείνεται από το έγγραφο της Οξφόρδης, οι πιθανότητες είναι πολλές

Οι “κυνηγοί πλανητών”, μάλιστα, δεν μπορούν καν να συμφωνήσουν σε ποια στοιχεία που υποδηλώνουν την ύπαρξη ζωής πρέπει να επικεντρωθούν. Στην περίπτωση ενός εξωγήινου κόσμου που φιλοξενεί βιολογική ζωή, οι αστροβιολόγοι αναζητούν την παρουσία «αερίων βιουπογραφής», μέσω ατμών που θα μπορούσαν να παραχθούν μόνο από εξωγήινη ζωή.