Proč nevidíme cizí civilizace - vysvětlení geologa (1)

Když chceme posuzovat možnosti vývoje života na cizích planetách, můžeme se spolehnout jen na své zkušenosti ze Země. Jaké typy planet jsou nejvhodnější a na jakých planetách se může život vyvíjet jen pomalu? (délka blogu 4 min.)

Náš vesmír má zjevně takové parametry, které nevylučují vývoj inteligentního života. Vyvinul se na Zemi - a vyvíjel se přitom z takových chemických prvků, které jsou všudypřítomné, ve vesmíru se jich nalézá velké množství. Život se tedy mohl stejně tak vyvíjet i na velkém množství exoplanet.

K dnešnímu dni bylo objeveno už několik tisíc exoplanet - a to i navzdory tomu, že při jejich sledování jsme omezeni obrovskými vesmírnými vzdálenostmi. Můžeme například sledovat jen ty malé (a Zemi podobné kamenné) planety, které z našeho úhlu pohledu tranzitují přes kotouč své centrální hvězdy. Ve vesmíru tedy musí existovat velké množství planet, na kterých panují dobré podmínky pro vznik života. Přesto nemáme kontakt s žádnou cizí civilizací a nevidíme dokonce ani známky její existence. A tak se logicky musíme ptát spolu s klasikem: „Kde všichni jsou?“

Jednu z možných odpovědí dává samotný vývoj života na Zemi. Je možné… že jsme jedni z prvních, kdo si takovou otázku zadávají.

Vývoj života na Zemi

Naše planeta neměla při svém vzniku atmosféru tak jak ji známe dnes - tedy atmosféru obsahující kyslík. To znamená, že se život začal vyvíjet v (chemicky vzato) redukční atmosféře.

Až později se vyvinuly organismy, které využívaly fotosyntézu a začaly dodávat kyslík do vody moří, oceánů a atmosféry naší planety. Tato událost se často nazývá kyslíkovou katastrofou. Díky ní vyhynula většina prvních organismů, které kdysi Zemi obývaly.

Atmosféra, ve které se objevil kyslík, není přirozená. Pokud by veškerý život ze Země zmizel, ztratila by pozemská atmosféra rychle prakticky veškerý kyslík. Pokud tedy uvidíme kyslík v atmosféře jiné planety, je pravděpodobné, že jsme zároveň nalezli známky mimozemského života našeho typu - života, který využívá kyslíkovou fotosyntézu stejně jako to dělají naše zelené rostliny.

^{Obrázek: Časová osa vývoje života. Zdroj: LadyofHats, CC0, via Wikimedia Commons, LadyofHats, CC0, via Wikimedia Commons}

Na obrázku je vidět časová osa vývoje života na Zemi. Vycházíme z toho, že trvá už kolem 4 miliard roků. Vývoj ovšem nebyl stejnoměrný. Existovala dvě období stagnace a tři epizody velmi rychlé evoluce. Zdá se, že rychlá evoluce byla způsobena zvyšováním koncentrace kyslíku na naší planetě. Ten totiž organismy potřebují nejen pro své dýchání - ale také pro různé jiné procesy, které probíhají v jejich tělech.

Kyslík jako prvek, který je nutný k evoluci života

Bez kyslíku by se například nemohly syntetizovat látky, které umožňují vývin krunýřů, kostí, chrupavek a šlach ale ani kolagenu, který je důležitý pro nižší mnohobuněčné živočichy.

Na Zemi mohl sice volný kyslík vznikat i radiolýzou vody - ta je ale schopna zajistit jen několik tun tohoto silně reaktivního prvku za rok. Množství podobně vzniklého kyslíku se nedá srovnat s tím množstvím, které vyrábí živé organismy za účasti fotosyntézy. Pokud by z nějakého důvodu okamžitě vyhynuly tyto živé organismy (například kvůli výbuchu blízké supernovy), zmizí kyslík z naší planety v rámci několika desítek roků. Kyslík se totiž účastní nejen životního cyklu u živých organismů, ale také různých chemických reakcí při zvětrávání hornin. Kyslík například oxiduje sulfidy a mění oxidační stav železa - z redukovaného dvojmocného železa se v kyslíkové atmosféře stává trojmocné železo. Kyslík by se tedy rychle vyčerpal nejen dýcháním živých organismů, ale hlavně také chemickými reakcemi s anorganickou hmotou - horninami.

Právě tyto chemické procesy a reakce kyslíku s horninami … může vysvětlit, proč kolem sebe nevidíme velké množství cizích civilizací, tvrdí geologové. A právě jejich vysvětlením se bude zabývat příští blog.

^{Příště: Proč nevidíme cizí civilizace - vysvětlení geologa (2)}