Tutkiessaan muita planeettoja ja taivaankappaleita NASA-operaatioiden on noudatettava käytännössä, joka tunnetaan nimellä "planeettasuojaus". Tämän käytännön mukaan operaation suunnittelussa on ryhdyttävä toimenpiteisiin sen varmistamiseksi, että tutkittavan planeetan / ruumiin ja maan (biologisen saastumisen) biologinen saastuminen estetään.
Tulevaisuuteen nähden on kysymys siitä, laajennetaanko sama käytäntö koskemaan myös aurinkoa ulkopuolisia planeettoja. Jos näin on, se olisi ristiriidassa ehdotusten kanssa ”siementtää” muut mikrobielämäiset maailmat evoluutioprosessin käynnistämiseksi. Goethen yliopiston teoreettisen fysiikan instituutin tohtori Claudius Gros julkaisi äskettäin paperin, joka tarkastelee planeetan suojelua ja antaa aiheen ”Genesis-tyyppisiin” tehtäviin.
Lehti, jonka otsikko on "Miksi planeetta- ja eksoplanetaarinen suojaus eroavat: Tapaus Genesiksen pitkäkestoisista virkamatkoista asuttaville mutta steriileille M-kääpiöhappiplaneetoille", ilmestyi äskettäin verkossa ja on tarkoitus julkaista lehdessä Acta Astronautica. Projektin Genesiksen perustajana Gros käsittelee ekstrasolaaristen planeettojen siemennyskysymyksiä ja väittää, kuinka ja miksi planeettasuojausta ei voida soveltaa näissä tapauksissa.
Yksinkertaisesti sanottuna, Genesis-hankkeen tavoitteena on lähettää avaruusaluksia, joissa on geenitehtaita tai kryogeenisiä paloja, joita voitaisiin käyttää jakamaan mikrobien elämä ”väliaikaisesti asuttaville eksoplaneetoille - ts. Planeetoille, jotka kykenevät tukemaan elämää, mutta eivät todennäköisesti aiheuta sitä yksinään. Kuten Gros selitti aiemmin Space Magazine: lle:
”Genesis-projektin tarkoituksena on tarjota maapallon elämälle vaihtoehtoisia evoluutioreittejä niille eksoplaneetoille, jotka ovat mahdollisesti asuttavia, mutta silti elottomia… Jos olisit hyvissä olosuhteissa, yksinkertainen elämä voi kehittyä erittäin nopeasti, mutta monimutkainen elämä on vaikeaa. Ainakin maan päällä monimutkaisen elämän saapuminen kesti hyvin kauan. Kambrilainen räjähdys tapahtui vasta noin 500 miljoonaa vuotta sitten, suunnilleen 4 miljardia vuotta Maan muodostumisen jälkeen. Jos annamme planeetoille mahdollisuuden nopeuttaa evoluutiota eteenpäin, voimme antaa heille mahdollisuuden saada omat kambriuksen räjähdykset. ”
Genesis-tyyppisen tehtävän tarkoitus olisi siis tarjota aurinkoon kuulumattomille planeetoille evoluutio-oikotie, ohittaen miljardeja vuosia, joita tarvitaan peruselämän muotojen kehittymiseen, ja siirtyen suoraan kohtaan, missä monimutkaiset organismit alkavat monipuolistua. Tämä olisi erityisen hyödyllistä planeetoilla, joilla elämä voisi menestyä, mutta ei ilmaantua yksinään.
"Galaksissa on paljon" kiinteistöjä ", planeettoja, joissa elämä voi menestyä, mutta todennäköisesti sitä ei vielä ole." Gros jakoi äskettäin sähköpostitse. "Genesis-tehtävä toisi edistyneet yksisoluiset organismit (eukaryootit) näille planeetoille."
Gros tarjoaa vastaukseksi kysymykseen siitä, kuinka tällaiset operaatiot voisivat rikkoa planeettojen suojelua, Gros tarjoaa paperissaan kaksi vastaargumenttia. Ensinnäkin hän väittää, että tieteellinen kiinnostus on tärkein syy aurinkokunnan elinten mahdollisten hengenmuotojen suojaamiseen. Tämä rationaalinen tulee kuitenkin pätemättömäksi pidentyneen keston vuoksi, joka johtuu virkamatkoista ekstrasolaarisiin planeetoihin.
Yksinkertaisesti sanottuna, vaikka tarkastelemme tähtienvälisiä tehtäviä lähimpään tähtijärjestelmään (esim. Alpha Centauri, joka on 4,25 valovuoden päässä), aika on keskeinen rajoittava tekijä. Olemassa olevaa tekniikkaa käyttämällä tehtävä toiseen tähtijärjestelmään voi viedä 1000 - 81 000 vuotta. Tällä hetkellä ainoa ehdotettu menetelmä saavuttaa toinen tähti kohtuullisessa ajassa on suunnattu energiankäynnistysjärjestelmä.
Tässä lähestymistavassa lasereita käytetään kiihdyttämään kevyt purjehdus relativistisiin nopeuksiin (murto-osa valon nopeudesta), josta hyvä esimerkki on ehdotettu Breakthrough Starshot -konsepti. Osana Breakthough -aloitteiden tavoitetta saavuttaa tähtienvälinen avaruuslento, löytää asuttavat maailmat (ja mahdollisesti älykäs elämä), Starshot merkitsisi kevyt purje ja nanokäsittely, jota laserit kiihdyttävät nopeuteen jopa 60 000 km / s (37 282 mps) - tai 20% valon nopeus.
Grosin (ja yhden Max Planckin aurinkokunnan tutkimusinstituutin tutkijoiden tekemän) aikaisemman tutkimuksen perusteella tällainen järjestelmä voitaisiin myös yhdistää magneettiseen purjeeseen hidastaa sitä saavuttaessaan määränpäähänsä. Kuten Gros selitti:
”Suunnattu energiankäynnistysjärjestelmä tuottaa energian, jonka tähtienvälinen vene tarvitsee kiihdyttää tiivistettyjen lasersäteiden avulla. Perinteisten rakettien on sitä vastoin kuljetettava ja kiihdytettävä omaa polttoainetta. Vaikka tähtienvälistä alusta on vaikea kiihdyttää, on laukaisessa vielä hitaampaa hidastaa saavuttaessa. Suprajohtimessa virran luoma magneettikenttä ei tarvitse energiaa ylläpitämiseen. Se heijastaa tähtien välisiä protoneja, hidastaen tällaista alusta. "
Kaikki tämä tekee suunnatusta energialähteestä erityisen houkuttelevan Genesis-tyyppisiin tehtäviin mennessä (ja päinvastoin). Sen lisäksi, että vie huomattavasti vähemmän aikaa saavuttaa toinen tähtijärjestelmä kuin miehitetty operaatio (ts. Sukupolven alus tai jos matkustajat ovat kryogeenisessa ripusteessa), tavoitteena esitellä elämä maailmoille, joilla muutoin ei olisi sitä, tekisi kustannukset ja matka aikaa kannattavaa.
Gros huomauttaa myös siitä, että ensisijaisen hapen läsnäolo voi todella estää elämän syntymistä eksoplaneetoilla, jotka kiertävät M-tyypin (punainen kääpiö) tähtiä. Viimeaikaiset tutkimukset, joita pidetään tavallisesti potentiaalisen asumiskelpoisuuden merkkinä (tunnetaan myös nimellä biomarkkeri), osoittavat, että ilmakehän happea ei välttämättä osoita tietä elämään.
Lyhyesti sanottuna, happikaasu on välttämätöntä monimutkaisen elämän olemassaololle (sellaisena kuin sen tiedämme), ja sen esiintyminen maan ilmakehässä on fotosynteettisten organismien (kuten syanobakteerien ja kasvien) seurausta. M-tyypin tähtiä kiertävillä planeetoilla se voi kuitenkin olla seurausta kemiallisesta dissosiaatiosta, jossa emolevyn säteily on muuttanut planeetan veden vedyksi (joka pääsee avaruuteen) ja ilmakehän happeksi.
Samaan aikaan Gros viittaa mahdollisuuteen, että ensisijainen happi voisi olla este prebioottisille olosuhteille. Vaikka olosuhteita, joissa elämä maapallolla syntyi, ei vieläkään täysin ymmärretä, uskotaan, että ensimmäiset organismit syntyivät ”mikrostrukturoiduissa kemofysikaalisissa reaktioympäristöissä, joita ohjaa kestävä energialähde” (kuten alkaliset hydrotermiset tuuletusaukot).
Toisin sanoen, elämän maan päällä uskotaan syntyneen olosuhteissa, jotka olisivat myrkyllisiä useimmille nykyisille elämänmuodoille. Vain evoluutioprosessin kautta, joka vei miljardeja vuosia, monimutkainen elämä (joka riippuu happikaasusta selviytyäkseen) voi syntyä. Muut tekijät, kuten planeetan kiertorata, sen geologinen historia tai sen vanhemman tähden luonne, voivat myös vaikuttaa siihen, että planeetat ovat ”väliaikaisesti asuttavia”.
Mitä tämä tarkoittaa M-tyypin tähtiä kiertävien maapallonmuotoisten aurinkoisten planeettojen suhteen, on se, että planeetan suojausta ei välttämättä sovelleta. Jos ei ole suojaavaa alkuperäiskansojen elämää ja sen syntymisen kertoimet eivät ole hyviä, ihmiskunta auttaisi elämää syntymään paikallisesti eikä estä sitä. Kuten Gros selitti:
”Mars oli lyhytaikaisesti asuttava, sillä sen olosuhteet olivat varhaisessa vaiheessa, mutta ei nyt. Toiset voivat olla asumiskelpoisia kahden tai kolmen miljardin vuoden ajan, mikä ei riitä kasvien ja eläinten kehittymiseen kotimaassa. Jos elämää ei koskaan ilmene planeetalla, se pysyy steriilinä ikuisesti, vaikka se voisi tukea elämää. Happi todennäköisesti ennaltaehkäisee elämän syntymistä, koska se on myrkyllistä kemiallisille reaktiosykleille, jotka ovat elämän edeltäjiä. "
Se on käsite, joka on tutkittu pitkälle tieteellisessä fiktioissa: edistyksellinen laji kasvi elämän siemeniä toisella planeetalla, miljoonia vuosia kuluu, ja tuntevat elämän tulokset! Itse asiassa on niitä, jotka uskovat näin elämän alkaneen Maapallolla - muinaisten astronautien teoria (mikä on puhdasta spekulointia) - ja tekemällä tämän itse muille planeetoille, jatkamme tätä "suunnatun panspermian" perinnettä.
Viime kädessä planeetta-suojelun käytännön tarkoitus on ilmeinen. Jos elämä syntyi maan ulkopuolelle, se on selvä ja ansaitsee mahdollisuuden menestyä ilman ihmisten tai invasiivisten maa-organismien häirintää. Sama pätee maapallon elämään, jonka vieraat organismit voivat häiritä näytteen palauttamis- tai tutkimusmatkalla.
Mutta jos galaksin yleisimmistä tähtiä kiertävät maapallot eivät todennäköisesti löydä elämää (kuten viimeaikaiset tutkimukset viittaavat), maanpäällisten organismien kuljettaminen näille planeetoille saattaa olla todella hyvä idea. Jos ihmiskunta on yksin maailmankaikkeudessa, niin maanpäällisten organismien levittäminen tällä tavoin olisi elämän palvelua.
Ja jos maapallon elämä onkin kaukaa mahdollista, se on seurausta suunnatusta panspermiasta, niin voitaisiin väittää, että ihmiskunnalla on velvollisuus siemetä kosmos elämän kanssa. Vaikka voitto ei olisi välitöntä, tieto siitä, että annamme elämän laukauksen maailmoissa, joissa sitä ei ehkä muuten ole, on kiistatta kannattava sijoitus.
Maan ulkopuolisen elämän ja planeettojen etsinnän kysymykset ovat aina kiistanalaisia, ja emme todennäköisesti ratkaise niitä milloin tahansa pian. Yksi asia on kuitenkin varma: kun pyrkimyksemme tutkia aurinkokuntaa ja galaksia ovat jatkuvia, sitä ei voida välttää.
