Yhteistyössä: Protocol Labs
Seuraa uteliaisuuttasi
vie ihmiskuntaa eteenpäin.
Koko universumissa
on olemassa vain yksi tunnettu elämänpuu.
Onko se olemassa yksin?
Vai onko se vain osa laajaa kosmista erämaata?
Kuvittele museo, joka sisältää jokaisen elämänmuodon universumissa.
Mitä outouksia kyseinen museo pitäisi sisällään?
Mikä kaikki on mahdollista luonnon lakien rajoittamana?
ELÄMÄ
ULKOPUOLELLA
LUKU 2
MAAN ULKOPUOLISEN ELÄMÄN MUSEO
Jotta toivoa Maan ulkopuolisen elämän löydöstä on,
meidän pitää tietää mitä etsiä.
Mutta mistä aloitamme?
Miten tiivistämme...
nähtävästi loputtoman joukon-
mahdollisuuksia?
On yksi asia minkä tiedämme varmaksi...
Luonnon on pelattava-
omien sääntöjensä mukaan.
Vaikka kuinka outoa ulkopuolinen elämä on muodoltaan...
Se on rajoitettu samojen fyysisten-
ja kemiallisten lakien puolesta kuin me.
Tämän lisäksi jokainen muukalaisperäinen luonto
rajoittaa, millaisia elämänmuotoja siellä voi kehittyä.
Näistä luonnollisista rajoitteista huolimatta,
mahdollisuudet ovat päätähuimaavia.
Triljoonia planeettoja: jokainen on ainutlaatuinen kemiallisten aineiden-
sekoitin, jossa on käynnissä oma monimutkainen evoluutio.
Pohdinnan helpottamiseksi-
tämä Maan ulkopuolisen elämän museo on jaettu kahteen näyttelyyn:
"Tunnetut elämänmuodot", koti olennoille
joiden biokemia on samankaltaista kuin meidän-
ja "tuntemattomat elämänmuodot":
koti olennoille, jotka haastavat käsitystämme elossa olosta.
Ennen kuin sukellamme liian syvälle tuntemattomaan,
meidän pitää kysyä itseltämme:
"Mitä jos maan ulkopuolinen elämä on enemmän itsemme kaltaista kuin luulemme?"
NÄYTTELY 1
TUNNETUT ELÄMÄNMUODOT
Jos meitä ja muita olioita tässä museossa yhdistää jokin asia,
se on hiili.
HIILI
"Hiiltä on kaikkialla, se on yksi yleisimmistä alkuaineista universumissa"
"ja se on todella hyvä suurien, stabiilien molekyylien luomisessa."
Hiilellä on harvinainen kyky muodostaa 4 kovalenttistä sidosta
muiden alkuaineiden kanssa, sekä muodostaa pitkiä vakaita hiiliketjuja.
Tämä mahdollistaa suurien, monimutkaisten molekyylien synnyn.
Tämä monipuolisuus tekee hiilestä universumin elämän avainosan.
Samoja hiiliyhdisteitä, joita me käytämme, on löydetty kaukaa maapallon ulkopuolelta-
kiinnittyneinä meteoriitteihin-
ja leijailemassa syvällä kosmisessa avaruuspölyssä.
Elämän rakennuspalat-
ajelehtimassa kuin lumihiukkaset ympäri universumia.
Ja jos ulkopuoliset elämänmuodot ovat valinneet toiset hiiliyhdisteet
biokemiaansa, niillä on monta mistä valita.
Tutkijat ovat äskettäin tunnistaneet yli miljoona vaihtoehtoista ainetta DNA:lle
Kaikki niistä ovat hiilipohjaisia.
Jos koskaan löydämme muita hiilipohjaisia elämänmuotoja,
olisimme perustavasti sukua.
Ne olisivat kosmisia veljiämme.
Mutta näyttäisivätkö ne samanlaisilta kuin me?
Jos ne tulevat Maan kaltaisilta planeetoilta,
saatamme olla samankaltaisia-
emmekä pelkästään biokemiallisesti.
"Millaista kehittynyt elämä olisi muilla planeetoilla?"
"Olisiko se samalla tasolla kuin Maapallolla tänä päivänä?"
"Vai olisiko se jotain täysin erilaista?"
"Jotkut esittävät konvergenttisen evoluution pohjalta, että-"
"jos olot muilla planeetoilla ovat samanlaisia kuin Maalla,"
"törmäisimme hyvin samankaltaisiin elämänmuotoihin-"
"Eläimiä ja kasveja muistuttaviin lajeihin-"
"jotka näyttävät hyvin tutuilta."
Maapallolla tietyt ominaisuudet, kuten näkö, kaikuluotaus-
ja lentäminen ovat kehittyneet useaan kertaan, itsenäisesti, eri lajeilla.
Tämä konvergenttisen evoluution prosessi
saattaa ulottua Maan kaltaisille planeetoille-
missä olennot kokevat samankaltaisia elinympäristöllisiä paineita.
Ei ole varmaa-
mutta joitain elämän universaalisuuksia voi olla olemassa.
Evoluution parhaimmat kappaleet toistolla, ympäri maailmankaikkeutta.
Jokainen lajin ominaisuus olisi kehittynyt ympäröivän luonnon pohjalta.
Vähävaloiset planeetat tuottaisivat jättimäisiä silmiä-
lisävalon absorboimiselle, kuten yöeläimisillä nisäkkäillä.
"Jotkut ovat jopa väittäneet, että ihmisen kaltaisia olentoja, humanoideja-"
"esiintyy muilla planeetoilla."
Muiden ihmisen kaltaisten olentojen olemassaolo vaikuttaa epätodennäköiseltä
ottaen huomioon ihmisen kehityksen monimutkainen tapahtumasarja.
Mutta emme voi sanoa sitä mahdottomaksi.
Jos edes yksi sadasta triljoonasta maan kaltaisesta planeetasta
tuottaisi ihmisen kaltaisen olennon,
kaltaisiamme olentoja voisi olla olemassa tuhansia.
Todennäköisempää on, että löydämme jotain alempaa ravintoketjulta.
Konvergenttinen evoluutio on myös vahvasti osa kasvimaailmaa,
Ja C4-yhteyttäminen on kehittynyt itsenäisesti yli 40 kertaa.
Näyttäisivätkö vierasolioiset kasvit tutuilta vai täysin erilaisilta?
Maapallolla kasvit näyttävät vihreiltä, koska ne absorboivat muut-
auringonvalon aallonpituudet.
Mutta tähtiä on eri värisiä.
Vieraat kasvit kehittyisivät väriltään oman tähtensä aallonpituuksien mukaan.
Kuumista tähdistä energiansa saavat kasvit näyttäisivät punaisemmilta-
niiden absorboidessa korkeaenergisempi sininen valo.
Himmeiden punaisten kääpiötähtien ympärillä, kasvillisuus
saattaa näyttää mustalta.
Se on kehittynyt absorboimaan kaikki näkyvän valon aallonpituudet.
Oma Maamme on saattanut joskus näyttää violetilta-
retinaali-nimisen yhdisteen vuoksi, joka oli lehtivihreän (klorofylli) esiaste.
Jotkut epäilevät, että retinaalin rakenteellinen yksinkertaisuus-
voi tehdä siitä universaalimman pigmentin.
Jos tämä on totta, saatamme havaita että violetti-
on elämän lempiväri.
Mutta maan ulkopuolisen kasvillisuuden väri on enemmän kuin uteliaisuutta;
Väri on kemiallista tietoa, jonka voi nähdä valovuosien päähän.
Maan kasvit jättävät havaittavan kuhmun maapallon heijastamaan valospektriin.
Samanlaisen kuhmun löytäminen toisesta maailmasta
voisi antaa vihjeitä vieraan kasvillisuuden olemassaolosta.
Ehkäpä tämä on ensimmäinen havaintomme maan ulkopuolisesta elämästä-
kirjava värisävy toisesta maailmasta.
Suurimman vaikutuksen elämään luo kuitenkin kotiplaneetta, ei tähti.
"Mitä tapahtuu planeetan päivän pituuden muuttuessa?"
"Entä planeetan kulman muuttuessa, tai kiertoradan muodon muuttuessa?"
"Mitä tapahtuu planeetan painovoiman muuttuessa?"
Planeetat, joilla on suuri ellipsin muotoinen kiertorata-
kokisivat voimakkaita vuodenaikoja.
Olemassa voisi olla maailmoja, jotka vaikuttavat kuolleilta tuhansia vuosia-
kunnes ne äkillisesti heräävät eloon.
Suurin osa tähän asti löydetyistä kivisistä planeetoista
ovat massiivisia supermaapalloja.
GJ-357 D Supermaapallo
Miten elämä kehittyisi näissä maailmoissa?
Merissä painovoimalla ei saata olla paljoakaan merkitystä.
"Voimakas painovoima ei ole tasaisesti jakautunut planeetalla."
"Jos olet meressä, mistä kaikki elämä alkaa-"
"koet lähes painovoimattomuuden johtuen tasaisesta tiheydestä meressä."
"Vasta kun eläimet nousevat maalle, ne tuntevat painovoiman."
Voimakas painovoima vaatisi suuret luu- ja lihasmassat-
monimutkaisilta eliöiltä maalla.
Se vaatisi myös vahvemman verenkiertoelimistön.
Kasvillisuus voi jäädä kitukasvuiseksi, kun ravinteiden kuljetus-
vahvassa painovoimassa kuluttaa liikaa energiaa.
Matalan painovoiman planeetat menettäisivät helpommin ilmakehänsä-
avaruuteen, eivätkä omaisi magneettikenttää suojaamaan-
planeettaa kosmiselta säteilyltä.
Mutta pienet maailmat saattavat olla koteja salaisille keitaille-
Jättimäisille luolastoille, jotka luovat piilopaikan elämälle.
Maan alla, tasaisemmissa lämpötiloissa ja suojassa kosmiselta säteilyltä-
elämä voisi kukoistaa planeetoilla, joissa pinnan olosuhteet ovat tappavat.
Pienimmät mahdolliset elinkelpoiset planeetat on arvioitu massaltaan-
2.5% Maan massasta.
Jos elämää näillä planeetoilla kehittyy planeetan pinnalla-
se voisi olla näyltään uskomatonta.
Kasvillisuus voisi kasvaa jättimäisiin mittoihin-
ravinteiden noustessa korkeammalle matalassa painovoimassa.
Ilman tarvetta paksulle luustolle ja lihaksistolle-
eläimet voisivat olla mitoiltaan järjenvastaisia.
Innokkaista mielikuvistamme huolimatta, suuret monimutkaiset-
elämänmuodot ovat todennäköisesti universumissa harvinaisia.
Täällä maapallolla, evoluutio vaati 3 miljardia vuotta
monimuotoisen kasvillisuuden ja eläimistön kehitykseen.
Yksinkertaiset organismit ovat kestävempiä,
paremmin sopeutuvia ja levinneempiä.
Suurin kokoelma "Maan ulkopuolisen elämän museossa"-
olisi todennäköisesti-
"Mikrobien Halli".
Mutta edes yhden muukalaisperäisen mikrobin havainto olisi
jättimäinen löydös.
Ja kooltaan pieni elämä voisi jättää suuren jalanjäljen.
Kuten Stromatoliitit maapallolla,
mikrobikerrostumat voisivat kasautua suuriksi kivikasoiksi ajan kuluessa-
jättäen jälkeen aavemaisia rakennelmia.
Ja tarpeeksi suurina määrinä, jotkut mikrobit-
voivat jättää erityisiä biomerkkejä-
tuottamalla kaasuja, jotka eivät luontaisesti esiintyisi yhdessä.
kuten happi ja metaani.
"On olemassa tapoja tuottaa happea ilman elämää sekä metaania ilman elämää-"
"mutta niiden olemassaolo yhtäaikaisesti?"
"Se on lähes mahdotonta ilman biologiaa, joka tuottaa niitä planeetan pinnalla."
"Ja se tuottaisi näkyvän muutoksen planeetan värispektriin."
Seuraavan sukupolven avaruus- teleskoopit-
voisivat löytää tälläisen merkin...
maailmasta lähellä meitä.
"Lähin Auringon kaltainen tähti, jota kiertää Maan kaltainen eksoplaneetta-"
elämän mahdollistavalla vyöhykkeellä, se on mahdollisesti vain 20-
"valovuoden päässä, ja sen voi nähdä paljain silmin."
Helpompia kohteita etsinnälle kuin pienet Maan kaltaiset planeetat-
saattaa olla olemassa.
Ruskeat kääpiöt: ne ovat liian pieniä tähdiksi, mutta liian isoja planeetoiksi.
Useimmat ruskeat kääpiöt ovat liian kuumia-
tunnetun elämän olemassaololle.
Mutta jotkut niistä ovat tarpeeksi viileitä.
WISE 0855-0715 Ruskea alikääpiö
Etäisyys: 7 valovuotta Massa: 3-10 x Jupiter
Lämpötila: -50 — -13 Celsius
Kaikki elämälle otolliset olosuhteet on löydetty niiden ilmakehien sisältä.
Näissä pilvissä, jotkut kerrokset olisivat lämpötilaltaan-
ja ilmaanpaineeltaan elämän mahdollistavia.
Näissä taivaissa voisi elää fotosyntetisoivaa planktonia-
joka pysyy ilmassa voimakkaan tuulen ansiosta...
ja tarpeeksi voimakkaalla tuulella nämä ilmavirrat mahdollistaisivat-
suuria, monimutkaisia elämänmuotoja.
Saalistajia.
Pelkästään omassa galaksissamme on yli 25 miljardia ruskeaa kääpiötä-
ja niiden koko tekee niistä helpompia tutkimuskohteita.
Ensimmäinen löytämämme eliö Maan ulkopuolisen elämän museossa-
ei välttämättä ole kotoisin planeetalta.
Tämä nostaa esille tärkeän kysymyksen:
Mitä jos olemme etsineet vääristä paikoista?
Mitä jos luonnolla-
on muita ideoita?
NÄYTTELY 2
TUNTEMATTOMAT ELÄMÄNMUODOT
EKSOOTTINEN BIOKEMIA
Suurin osa universumista on joko liian kylmä tai liian kuuma-
nestemäiselle vedelle, sekä biokemialle joka mahdollistaa-
tuntemamme elämän.
Mutta ennakkoluulomme voivat olla harhaanjohtavia,
joten meidän tulee laajentaa etsintäämme.
Etsiessämme elämää sen mahdollistavan vyöhykkeen takaa-
paikoista, jotka vaikuttavat meille elämälle tuhoisilta.
Eksoottiset elinympäristöt vaativat eksoottisen biokemian,
ja vaikka mikään alkuaine ei vedä vertoja hiilen monimuotoisuudelle,
yksi kilpailija on lähellä kärkisijaa.
PII
JÄRJESTYSLUKU: 14
RYHMÄ: HIILIRYHMÄ
Ensisilmäykseltä pii vaikuttaa verrattavalta hiileen.
Se muodostaa samat 4 sidosta, ja on yleinen aine universumissa.
Mutta lähempi tarkastelu osoittaa että, nämä kaksi ainetta ovat väärät kaksoset.
Piin sidokset ovat heikompia, eivätkä muodosta yhtä helposti suuria-
monimutkaisia molekyylejä.
Tästä huolimatta ne kestävät paremmin lämpötilojen ääripäitä, mikä avaa-
mielenkiintoisia mahdollisuuksia.
"Piihin pohjautuva elämä hiilen sijasta-"
"olisi kestävämpää äärimmäistä kylmyyttä vastaan"
"Tämä mahdollistaisi suuren määrän erikoisia muotoja."
Mutta piillä on ongelma:
Hapen läsnäollessa, pii hapettuu kivenkovaksi.
Jotta nämä eliöt eivät muutu kiveksi, niiden tulee-
mahdollisesti elää hapettomissa olosuhteissa.
Kuten Saturnuksen jääkylmällä kuulla, Titanilla.
TITAN LÄMPÖTILA: n. -179 celsius
Sen laajat metaani- ja etaanijärvet voivat olla erinomainen aine
piihin pohjautuville elämälle, tai muulle radikaalille biokemialle.
Ilman riittävää auringonvaloa, Titanin kaltaisissa maailmoissa elävät eliöt
yhteyttäisivät todennäköisesti kemosynteesillä, ja saisivat energiansa-
hajottamalla kiviä.
Tälläisillä elämänmuodolla voisi olla erittäin hidas aineenvaihdunta,
ja elinkaari, joka kestää miljoonia vuosia.
Jäiset maailmat eivät ole ainoa mahdollinen koti eksoottiselle elämälle.
CoRoT-7B Supermaapallo
Korkeissa lämpötiloissa jäykät pii-happi-sidokset
muuttuvat joustaviksi ja reaktiivisemmiksi-
laukaisten dynaamisempia kemiallisia reaktioita.
Tämä on johtanut erittäin outoon ehdotukseen:
Piihin pohjautuviin elämänmuotoihin, jotka elävät sulan silikaattimineraalin sisällä.
Tälläiset elämänmuodot voisivat teoriassa elää jopa syvällä maapallon sisällä-
magmasäiliöissä, osana piilossa olevaa varjobiosfääriä.
Siinä tapauksessa-
muukalaiselämää löytyy jalkojemme alta.
Muidenkin varjobiosfäärien olemassaoloa on ehdotettu.
Kansamme elävien elämänmuotojen, joiden olemassaolosta emme edes tiedä,
kuten pieni ribonukleiinihappoon perustuva elämä-
joka on liian pientä nykypäivän tekniikalla havaittavaksi.
Pölypilvet sekä tyhjä avaruus voivat vaikuttaa viimeiseltä-
odotetulta paikalta, mistä elämää löytyisi.
Kun kosminen pöly tulee kosketuksiin plasman ("ionisoituneen kaasun") kanssa,
jotain merkillistä tapahtuu.
Pölyhiukkasten olosuhteiden simuloinneissa niiden on havaittu järjestäytyneen-
omatoimisesti kierrerankenteisiin, jotka muistuttavat DNA:ta.
Nämä plasmakrystallit alkavat jopa muistuttamaan elämää käyttäytymiseltään:
replikaatiota, kehittymistä kestävemmiksi muodoiksi-
ja tiedon jakamista muille.
Voidaanko näitä krystalleja pitää elossa olevina?
Joillekin tutkijoille ne täyttävät kaikki epäorgaanisen elämän kriteerit.
Tähän asti olemme törmännet niihin vain tietokonesimulaatioissa-
mutta jotkut spekuloivat, että niiden löytyminen olisi mahdollista-
Uranuksen renkaiden jäisen pölyn seasta.
Plasma on yleisin olomuoto maailmankaikkeudessa.
Jos rakenteeltaan monimutkaiset plasma- krystallit esiintyvät todellisuudessa-
ja ne voidaan laskea elämänmuodoksi-
ne voivat olla elämän yksi yleisin muoto.
Ehkä elämä piilotteleekin täysin päin- vastaisessa ympäristössä:
kuolleiden tähtien sydänten sisällä.
Kun massiiviset tähdet räjähtävät,
jotkut niistä romahtavat erittäin tiheiksi keskustoiksi, neutronitähdiksi.
Massiiviset määrät atomiytimiä, jotka ovat puristuneet kasaan kuin sardiinit.
Olosuhteet pinnalla ovat käsittämättömät.
Painovoima on sata miljardia kertaa voimakkaampi kuin maapallolla.
Mutta rautaisen atomihilakuoren alla esiintyy jotain kummallista...
Kuuma ja tiheä neutroneista ja subatomisista hiukkasista koostuva meri.
Ilman elektronikuoriaan, nämä atomiytimet käyttäytyisivät täysin eri lakien mukaan.
Ne eivät toimisi sähkömagnetismin voimien mukaan, vaan vahvan ydinvoiman-
joka sitoo nukleonit yhteen atomiytimeksi.
Teoriassa tälläiset hiukkaset voivat liittyä toisiinsa-
muodostaakseen suurempia makroytimiä, jotka voivat liittyä-
yhä suuremmiksi superytimiksi.
Tässä tapauksessa kyseinen hämmästyttävä elinympäristö-
olisi luonteeltaan elämän perus- edellytykset sisältävä.
Raskaat nukleonimolekyylit kelluisivat monimutkaisessa hiukkasmeressä.
Eräät tutkijat ovat esittäneet uskomattoman ehdotuksen:
Eksoottiset elämänmuodot tässä eriskummallisessa hiukkasmeressä-
elävät, kehittyvät ja kuolevat ihmismielelle käsittämättömän-
nopeissa ajoissa.
Näin oudon elämänmuodon havaitsemiselle ei välttämättä-
tule koskaan mahdollisuutta.
Tosin tätäkin eksoottisemman elämän löydölle voi olla toivoa.
Elämä ei ole jotain, minkä tulee kehittyä luonnollisesti.
Sen voi sunnitella.
Kun älykkyys on luotu osaksi evoluutioprosessia,
Pandoran lipas on avattu.
Vapautettuna tyypillisistä biologisista rajoituksista,
synteettinen ja konepohjainen elämä
voisi olla kaikista menestyksekkäin.
Se voisi elää menestyksekkäästi lähes missä tahansa, myös avaruuden tyhjiössä.
Tämä avaisi mahdollisuudet, joihin biologiset organismit eivät kykene.
Verrattuna luonnonvalinnan rauhalliseen tahtiin,
teknologinen evoluutio mahdollistaa eksponentiaalisesti nopeamman kasvun,
sopeutumiskyvyn ja kestävyyden.
Joidenkin arvioiden mukaan,
autonomiset itseään monistavat koneet voisivat kolonisoida
kokonaisen galaksin vain miljoonassa vuodessa.
Emme voi ennustaa, miten hyper-älykäs elämä organisoisi itsensä
Mutta teoriassa, konvergenttistä evoluutiota voisi esiintyä.
Piin sähköjohteiset ominaisuudet
saattavat tehdä siitä universaalin pohjan konepohjaiselle älylle.
Piin lunastus sen biologisille puutteille.
Koneellisen elämän suuret edut saattavat tehdä siitä jopa-
päätepisteen elämälle maailmankaikkeudessa:
evoluutioprosessin huipun.
(Osoitinviiva: "Elämää maapallolla")
Universumin ikääntyessä
koneellinen äly saattaa päätyä hallitsijaksi-
ja luonnollisesti esiintyvä biologinen elämä nähdään-
vain kummallisena alkupisteenä.
Ehkäpä me itse tulemme viemään tätä muutosta eteenpäin,
ja suuri ihmiselämän koe tulee olemaan vain ensimmäinen lenkki
leviävässä galaksien välisessä elämänketjussa.
Lopulta olemme kuitenkin ainoa tunnettu elämänmuoto tässä museossa.
Jotta tunnemme itsemme perinpohjaisesti, meidän tulee tietää:
olemmeko ainoat täällä?
"Loren Eiseley on sanonut:"
"Kukaan ei tapaa itseään, ennen kuin on nähnyt itsensä-"
"muun kuin ihmisen silmän heijastuksesta."
"Jonain päivänä se silmä saattaa olla toisen älyllisen olennon."
"Ja mitä nopeammin laajennamme kapean katsomuksemme evoluutiosta-"
"sitä nopeammin voimme todella tutkia perimmäistä alkuperäämme..."
"ja määränpäitämme."
Olemme nähneet, mitä ulkopuolella saattaa odottaa.
Ja tiedämme, miten saatamme sen löytää.
Enää on tehtävänä yksi asia.
Mennä etsimään.
TEKIJÄ: MELODYSHEEP
Yhteistyössä Protocal Labs-kanssa.
Suomenkielinen käännös: Annihilated