V posledním desetiletí se rychlost objevování a charakterizace extrasolárních planet ohromně zvýšila. Z tohoto důvodu se opakovaně objevila otázka, kdy bychom mohli tyto vzdálené planety přímo prozkoumat. Navíc odvěká otázka, co bychom mohli najít, až se tam dostaneme – tj. je lidstvo ve Vesmíru samo nebo ne? – také přišel s novou silou.
Tyto otázky vedly k řadě zajímavých a ambiciózních návrhů. Tyto zahrnují Projekt Modrý , vesmírný dalekohled, který by přímo pozoroval všechny planety obíhající kolem Alpha Centauri, a Průlomový Starshot – která si klade za cíl poslat laserem řízenou nanoloď do Alpha Centauri za pouhých 20 let. Ale možná nejodvážnější návrh přichází v podobě Projekt Genesis , který by se pokusil osévat vzdálené planety životem.
Tento návrh předložil Dr. Claudius Gros, teoretický fyzik z USA Ústav pro teoretickou fyziku na Goethově univerzitě ve Frankfurtu . V roce 2016 publikoval papír který popisoval, jak by robotické mise vybavené továrnami na geny (nebo kryogenními pouzdry) mohly být použity k distribuci mikrobiálního života na „přechodně obyvatelné exoplanety – tedy planety schopné podporovat život, ale je nepravděpodobné, že by samy o sobě daly vzniknout.
Účelem Projektu Genesis by bylo zasévat „přechodně obyvatelné“ světy životem, a tak jim umožnit nastartovat evoluci. Poděkování: NASA/Jenny Motorová
Není to tak dávno, co Universe Today napsal o Dr. Grosovi nedávné studie kde navrhl použít magnetickou plachtu ke zpomalení mezihvězdné kosmické lodi. Měli jsme to štěstí, že jsme opět zastihli Dr. Grose a měli možnost se ho zeptat na Projekt Genesis. Naše otázky a odpovědi naleznete níže a nezapomeňte se podívat na jeho klíčovou práci, která popisuje tento projekt – “ Rozvoj ekosfér na přechodně obyvatelných planetách: Projekt Genesis '.
Jaký je účel projektu Genesis?Exoplanety přicházejí ve všech velikostech, teplotách a složeních. Účelem projektu Genesis je nabídnout pozemskému životu alternativní evoluční cesty na těch exoplanetách, které jsou potenciálně obyvatelné, ale přesto neživé. Základní filozofií většiny dnešních vědců je, že jednoduchý život je ve vesmíru běžný a složitý život je vzácný. Nevíme to jistě, ale v tuto chvíli panuje shoda.
Pokud jste měli dobré podmínky, jednoduchý život se může vyvíjet velmi rychle, ale složitý život to bude mít těžké. Přinejmenším na Zemi trvalo velmi dlouho, než přišel komplexní život. The Kambrická exploze stalo se to teprve asi před 500 miliony let, tedy zhruba 4 miliardy let po zformování Země. Dáme-li planetám příležitost urychlit evoluci vpřed, můžeme jim dát šanci zažít vlastní kambrické exploze.
Raný druh trilobita (Eoredlichia takooensis) z období spodního kambria, nalezený v Emu Bay Shale, Kangaroo Island, Austrálie. Credit and ©: Royal Ontario Museum/David Rudkin
Jaké světy by byly zaměřeny?
Hlavními kandidáty jsou obyvatelné „kyslíkové planety“ kolem M-trpaslíků, jako je TRAPPIST-1. Je velmi pravděpodobné, že prvotní atmosféra těchto planet bohatá na kyslík zabránila abiogenezi, tedy vzniku života. Naše galaxie by mohla potenciálně ukrývat miliardy obyvatelných, ale neživých kyslíkových planet.
V současné době astronomové hledají planety kolem M-hvězd. Ty se velmi liší od planet kolem hvězd podobných Slunci. Jakmile se vytvoří hvězda, trvá určitou dobu, než se smrští do bodu, kdy začíná fúze, a začne produkovat energii. U Slunce to trvalo 10 milionů let, což je velmi rychle. U hvězd jako TRAPPIST-1 by to trvalo 100 milionů až 1 miliardu let. Poté se musí stáhnout, aby rozptýlily své počáteční teplo.
Planety kolem TRAPPIST-1 by byly velmi horké, protože hvězda byla velmi horká po dlouhou dobu. Veškerá voda, která byla v jejich stratosférách, by ji UV záření rozložilo na vodík a kyslík – vodík unikl a kyslík zůstal. Všechny průzkumy ukázaly, že mají kyslíkovou atmosféru, ale to je produkt chemické disociace a ne z rostlin (jako u Země).
Je velká šance, že kyslíkové planety jsou sterilní, protože kyslíkové planety pohlcují prebiotické podmínky. Věříme, že v naší galaxii mohou být miliardy kyslíkových planet. Neměli by život a složitý život potřebuje kyslík. Ve sci-fi máte všechny tyto planety, které vypadají podobně. Dovedli bychom si představit, že za půl miliardy let bychom to mohli mít, protože jsme nasadili kyslíkové planety (jen jsme tam nemohli cestovat rychle, protože nemáme FTL).
Ilustrace toho, jak by mohl systém TRAPPIST-1 vypadat z výhodného místa poblíž planety TRAPPIST-1f (vpravo). Poděkování: NASA/JPL-Caltech
Jaké organismy by byly poslány?
První vlna by sestávala z jednobuněčných autotrofů. To jsou fotosyntetizující bakterie, jako jsou sinice a eukaryota (typ buněk tvořící veškerý složitý život, tedy zvířata a rostliny). Ve druhé fázi by následovaly heterotrofy, organismy, které se živí jinými organismy a mohou existovat pouze poté, co autotrofy existují a zakořeňují.
Jak by byly tyto organismy odeslány?
To záleží na technologii. Pokud může postupovat, můžeme miniaturizovat genovou továrnu. Příroda je v zásadě miniaturní továrna na geny. Vše, co chceme vyrábět, je velmi malé. Pokud je to možné, byla by to nejlepší možnost. Pošlete genovou banku a pak vyberte nejoptimálnější organismus k odeslání. Pokud to není možné, museli byste mít zmrazené zárodky. Nakonec záleží na tom, co by bylo technicky dostupné.
Můžete také poslat syntetický život. Syntetická biologie je velmi aktivní výzkumná oblast, která zahrnuje přeprogramování genetického kódu. Ve sci-fi máte mimozemský život s jiným genetickým kódem. Dnes se to lidé snaží vyrobit zde na Zemi. Konečným cílem je mít nové formy života, které jsou založeny na jiném kódu. Na Zemi by to bylo velmi nebezpečné, ale na vzdálené planetě by to bylo prospěšné.
Co když tyto světy nejsou sterilní?
Genesis je o životě, ne o ničení života, takže tomu bychom se chtěli vyhnout. Sondy by se musely dostat na oběžnou dráhu, takže jsme si docela jisti, že z oběžné dráhy bychom mohli detekovat složitý život na povrchu. Projekt Genesis byl určen pro planety, které nejsou obyvatelné na věčnost. Země je obyvatelná po miliardy let, ale nejsme si jisti obyvatelnými exoplanetami.
Tento obrázek ukazuje světlo hvězdy osvětlující atmosféru planety. Poděkování: Goddard Space Flight Center NASA
Exoplanety přicházejí v nejrůznějších velikostech, teplotách a obyvatelných podmínkách. Mnohé z těchto planet budou obyvatelné jen po nějakou dobu, možná 1 miliardu let. Život tam nebude mít čas vyvinout se do složitých forem života. Takže máte rozhodnutí: nechat je tak, jak jsou, nebo využít šanci na rozvoj složitého života tam.
Někteří věří, že všechny bakterie stojí za záchranu. Na Zemi neexistuje žádná ochrana pro bakterie. Ale s bakteriemi žijícími na různých planetách se zachází různě. Planetární ochrana, proč to děláme? Takže můžeme studovat život, nebo kvůli ochraně života samotného? Mars s největší pravděpodobností měl kdysi život, ale teď ne, možná až na pár bakterií. Přesto plánujeme pilotované mise na Mars, což znamená, že planetární ochrana je vypnutá. je to protimluv.
Jsem velmi nadšený z hledání života, ale co planety, kde život nenacházíme? Nabízí se tak možnost s tím něco udělat.
Mohlo by z toho někdy lidstvo těžit (tj. kolonizovat „nasazené“ planety)?
Ano i ne. Ano, protože nic nezabrání našim potomkům (nebo jakékoli jiné inteligenci žijící do té doby na Zemi) navštívit planety Genesis za 10–100 milionů let (minimální doba, za kterou se život původně zasazený plně rozvinul). Ne, protože dotčená časová rozpětí jsou tak dlouhá, že není racionální mluvit o „přínosu“.
Projekt Starshot, iniciativa sponzorovaná nadací Breakthrough Foundation, má být první mezihvězdnou cestou lidstva. Kredit: breakthroughinitiatives.org
Jak brzy by mohla být taková mise zahájena?
Sondy Genesis by mohly být vypuštěny stejným startovacím systémem s řízenou energií, který byl plánován pro iniciativu Breakthrough Starshot. Breakthrough Starshot má za cíl vyslat velmi rychlé, velmi malé, velmi lehké sondy o hmotnosti asi 1 gramu do jiného hvězdného systému. Stejná laserová technologie by mohla poslat něco masivnějšího, ale pomalejšího. Pomalé je samozřejmě relativní. Takže nakonec záleží na tom, co je optimální.
The magnetický plachtový papír Nedávno jsem napsal, že jde o ukázkovou misi, abych ukázal, že je to možné. Sonda by byla velká asi jako auto (1 tuna) a pohybovala by se rychlostí asi 1000 km/s – pomalu pro mezihvězdné cestování vzhledem k rychlosti světla, ale rychle pro Zemi. Pokud snížíte rychlost o faktor 100, hmota, kterou můžete pohánět, bude o 10 000 těžší. Mohli byste urychlit 1tunový Genesis Probe a stále by se vešel do rozložení Breakthrough Starshot.
Spouštěcí zařízení by proto mohlo mít dvojí využití a vy byste nemuseli stavět něco nového. Jakmile to bude na místě, bylo by potřeba otestovat magnetickou plachtu. Reálné časové rozpětí by tedy bylo v okně 50–100 let.
Jaké protiargumenty proti tomu existují?
Existují tři hlavní linie protiargumentů. První je náboženský protiargument, který říká, že lidstvo by si nemělo hrát na Boha. Projekt Genesis však není o vytváření života, ale o tom, dát životu možnost se dále rozvíjet. Nejen na Zemi, ale jinde ve vesmíru.
Mars by podle mnoha studií mohl stále podporovat život, což vyvolává otázky „planetární ochrany“. Kredit: YONHAP/EPA
Druhým je argument planetární ochrany, který tvrdí, že bychom neměli zasahovat. Někteří lidé, kteří protestují proti projektu Genesis, citují „první směrnici“ televizního seriálu Star Trek. Projekt Genesis plně podporuje planetární ochranu planet, které ukrývají složitý život, a planet, na kterých by se v budoucnu mohl potenciálně vyvinout složitý život. Projekt Genesis se zaměří pouze na planety, na kterých by se složitý život nemohl vyvinout sám.
Třetí argument je o nedostatku přínosu pro lidstvo. Projekt Genesis zjevně není pro lidský prospěch. Z hlediska přežití je rozumné tvrdit, že etické hodnoty druhu (jako je lidstvo) musí klást do středu dobro druhu. Etické je tedy „co je dobré pro náš vlastní druh“. Utrácet velké množství peněz za projekt, jako je projekt Genesis, který zjevně není ve prospěch našeho vlastního druhu, by pak bylo neetické.
___
Děkujeme Dr. Grosovi za to, že si udělal čas a promluvil s námi! Doufáme, že o něm v budoucnu uslyšíme více a přejeme mu hodně štěstí s Projektem Genesis.