De forhold, der gør livet muligt, er udsøgt sjældne. Alligevel finder forskere, at universet i dag er langt mere imødekommende for livet, end det var, da mikrober først opstod på Jorden - et faktum, der gør vores eksistens desto mere bemærkelsesværdig. Plus, det vil kun vokse endnu mere beboelig i fremtiden.
Relateret indhold
- Lille lys i søgen efter mørkt stof
- Ville vi kende fremmed liv, hvis vi så det?
"Fremtidens univers vil være et meget bedre sted for planeter, " siger Pratika Dayal, en forsker ved University of Groningen's Kapteyn Astronomical Institute i Holland, der studerer udviklingen af tidlige galakser.
Når stjernedannelsen vinder ned, falder de farlige strålingsniveauer, der dannes af døende stjerner, hvilket skaber et miljø op til 20 gange så beboeligt som Jorden, da livet først udviklede sig. Samtidig øger det store antal små, mørke stjerner - som hver især kan understøtte livsfremmende planeter - sandsynligheden for, at livet kan udvikle sig i fremtiden. Disse fakta gør Jordens nuværende indbyggere "for tidlige" i solsystemets liv, ifølge en undersøgelse offentliggjort online i dag i Journal of Cosmology and Astroparticle Physics .
Avi Loeb, hovedforfatter af den nye undersøgelse og forsker ved Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, fokuseret på små, svage stjerner kaldet røde dværge (vores sol er en gul dværg). Disse stjerners lange levetid og enkle allestedsnærværende, som udgør cirka tre fjerdedele af stjernerne i Mælkevejen, gør dem til de mest sandsynlige kandidater til at være vært for livet. Hvis vi antager, at livet er muligt omkring røde dværge, fandt Loeb og hans kolleger, at det er tusind gange mere sandsynligt, at det opstår i den fjerne fremtid, end det er i dag.
"Det er overraskende, " siger Loeb, hvis forskning fokuserede på livet, der lignede vores. "Det betyder, at livet omkring solen sandsynligvis er lidt tidligt."
Det er dog stadig et spørgsmål om debat, om røde dværge rent faktisk kan støtte livet. Tidligt i deres levetid er disse stjerner utroligt aktive, og de dele af de nærliggende planeter, hvor flydende vand kan forblive på overfladen, ligger meget tæt på stjernen. Dette sætter planeter under konstant ild fra fakler og stråling. Forskere fortsætter med at diskutere, om livet kan håndtere disse ekstremer, skønt Loeb siger, at svaret kan komme i de næste par årtier med hjælp fra instrumenter som det kommende Transiting Exoplanet Survey Satellite og James Webb Space Telescope.
"Hvis det viser sig, at stjerner med lav masse er i stand til at støtte livet, er vi specielle, fordi vi er en af de tidlige livsformer, " siger Loeb. Men hvis der ikke findes tegn på liv omkring de svage stjerner, ændres ligningen, og Jordens indbyggere er lige efter planen. "Hvis du overvejer den mindste masse af stjernen, der tillader, at livet ser ud til at være solen, så er vi mest sandsynligt, at vi eksisterer i dag, " tilføjer Loeb.
Den nye undersøgelse bidrager til et voksende forskningsrum, der finder ud af, at universets beboelighed er steget over tid. I separat forskning sammenlignede Dayal og hendes kolleger alle de største strålingsproducenter, der kan skade de nye livsformer. De bekræftede, at supernovaer dominerer strålingsproduktionen, mens aktive unge galakser og kraftige gammastråle-bursts en ubetydelig rolle. Blandt de forskellige typer supernova spiller Type II hovedrollen, da enkeltstjerner eksploderer i voldelige dødsfald. Supernovaer af type Ia, der involverer en døende hvid dværgstjerne, der er regeret af sin ledsager, yder også et væsentligt bidrag til ødelæggelse af stråling.
"Det er dybest set et talespil, " siger Dayal, der førte strålingsundersøgelsen, og hvis artikel er under gennemgang af Astrophysical Journal . "Med hensyn til antallet af stjerner, der dannes, er det supernovaer, der vinder."
Dayal og hendes kolleger simulerede universet gennem sin levetid på 13, 8 milliarder år for at spore, hvordan forskellige astronomiske genstande bidrog til at ødelægge stråling, og fandt, at strålingsfare stemte overens med stjernedannelse. Tidligt blev universet travlt med stjernefødsler. Men produktionshastighederne aftaget, da det meste af gas og støv blev fanget i allerede levende stjerner. Når universet nåede omkring 3, 5 eller 4 milliarder år, havde det sprængt gennem det meste af det ubrugte materiale.
Det betyder ikke, at det ikke skaber flere stjerner, selvfølgelig - kun at de ikke producerer dem lige så hurtigt. Men afmatningen i stjernedannelse og de deraf følgende stjernedød betyder gode nyheder for verdener i håb om at udvikle livet: Takket være den formindskede stråling er universet i dag så meget som 20 gange mere beboeligt, end det var da Jorden dannede sig.
Men potentielle livsmuggende verdener er ikke nødvendigvis sikre mod stråling endnu. New Mexico State University-astronomi Paul Mason, der studerer, hvordan beboeligheden ændrer sig inden for galakser, siger, at begivenheder som galaksefusioner kan sprede stjernedannelse gennem universets levetid. Fusioner kunne skabe lommer nye stjernefødsler i hele universet, hvilket potentielt kan øge mængden af stråling for nærliggende planeter. Dayal siger imidlertid, at fusioner var mere almindelige i universets tidlige alder end i dets senere stadier.
Dayals simuleringer fokuserer på et ”gennemsnitligt” univers, hvori materie og himmellegemer blev jævnt fordelt. En mere kompleks, realistisk simulering ville kræve betydeligt mere computertid og ressourcer. Men eksisterende simuleringer, der fokuserer på, hvordan galakser smækker ind i hinanden, kan ikke løse individuelle stjerner, hvilket gør det vanskeligt at estimere, hvordan kollisioner påvirker universets samlede stråling. Hendes forskning var det første trin med at bekræfte, hvad mange videnskabsmænd tog som konventionel viden: at supernovaer giver hovedparten af skadelig stråling.
Loeb er ikke så sikker på, at de høje niveauer af stråling fra supernovaer er lige så skadelige, som de fleste forskere anser dem for at være. ”Min personlige holdning til dette er, at det er meget vanskeligt at udrydde livet på en planet, ” siger Loeb og peger på de forskellige ekstreme miljøer på Jorden, der er i stand til at opretholde levende organismer.
Sammen antyder Loeb og Dayals forskning, at jakten på liv kun forbedres i fremtiden. Den fremtid kan imidlertid være markant længere væk, end de fleste astronomer håber. Når alt kommer til alt tog det Jorden et sted fra en halv million til en milliard år for livet at udvikle sig, og andre 3 milliarder for teknologien at opstå. "På en eller anden måde er det godt for astrobiologer, men det er 5 milliarder år derfor, " siger Mason.
