Proč nevidíme cizí civilizace - vysvětlení geologa (2)

Ze svých zkušeností s vývojem života na Zemi odhadujeme možnosti vývoje na cizích planetách. Jednotlivé specifikace planet z pohledu geologa. Kde se může život vyvíjet nejrychleji? (délka blogu 4 min.)

*) Drakeova rovnice je matematický vztah, který teoreticky umožňuje určit počet komunikace schopných mimozemských civilizací existujících ve stejném okamžiku. Formuloval ho americký astronom Frank Drake v 60. letech 20. století.

Ve známé Drakeově rovnici *) se vyskytuje mimo jiné také komponenta „čas“.

To znamená, že se dvě na sobě nezávislé civilizace musí vyvíjet paralelně v přibližně stejných časových úsecích, aby spolu mohly komunikovat. Pokud se obě vyvíjejí v různých časových obdobích, může se stát, že jedna civilizace už vymřela v době, kdy se s ní snaží navázat kontakt druhá civilizace.

V praxi to znamená, že pokud například naši Zemi navštívili mimozemšťané před dvěma miliardami roků, nalezli jen stopy po aktivitě jednoduchých organismů. Nenalezli inteligentní civilizaci, se kterou by mohli navázat kontakt.

V té době se na Zemi nacházely jen archaické bakterie a eukaryotní buňky (buňky s jádrem). A pokud naši Zemi viděli jen z velké dálky pomocí svých obřích teleskopů - mohlo se stát, že si existence života dokonce ani nevšimli. Stejně tak, jako si ho nemůžeme dnes všimnout my - na exoplanetách, na kterých dosud život nepostoupil do takového stádia, aby se jeho fotosyntéza projevila na chemickém složení atmosféry.

Na Zemi změnily chemické složení atmosféry první organismy, které začaly produkovat kyslík, který byl odpadní látkou jejich metabolismu. Tyto organismy žily v mořích a oceánech, kyslík se tedy nejprve dostal tam. Pak reagoval s kovy, které se nacházely ve vodním prostředí oceánů - a až poté, když už nebylo v mořích co oxidovat, mohl se kyslík dostat i do atmosféry planety a upozornit na přítomnost života některou z potenciálních vzdálených inteligentních civilizací.

My se nyní nacházíme v té fázi vývoje, kdy sami aktivně zkoušíme detekovat na cizích planetách stopy života. Zatím ale žádné stopy po kyslíku (který by se tam mohl nacházet díky aktivitě živých organismů) nevidíme.

Vysvětlení nabízí překvapivě … geologie. Možná musíme jednoduše počkat ještě 10 nebo 20 miliard roků - až se vyvine život i na planetách, kde není rychlý vývoj možný.

Případ Superzemě

Jako Superzemě se označují kamenné planety, které jsou větší a těžší než Země. Přitom je jen logické, že čím větší je planeta, tím více obsahuje železa, vnitřního tepla a tím déle trvá její aktivní geologická aktivita. Čím pomaleji slábne tako geologická aktivita, tím déle se dostává na povrch neoxidovaný materiál z nitra planety. To znamená, že fáze, během které se kyslík absorbuje v oceánech nebo i na kontinentech v horninách, je delší - a vývoj živých organismů, které potřebují dostatek kyslíku v atmosféře planety je tedy opožděný ve srovnání se Zemí.

Případ červený trpaslík

Také vývoj planet, které obíhají kolem početných červených trpaslíků, tedy hvězd, které jsou menší než Slunce s chladnějším povrchem než má Slunce, není příliš rychlý.

Způsobuje to méně energeticky výhodný druh energie, které získávají ze své malé chladně hvězdy. Fotosyntéza tu může probíhat pomaleji a tím se také zpomaluje přísun kyslíku do atmosféry a vývoj dalších komplikovaných živých organismů.

Na planetách, které obíhají kolem červených trpaslíků (k této třídě patří mimochodem většina hvězd ve vesmíru, odhadem je jich kolem 75 procent), tedy vývoj komplexních organismů může trvat i 10 nebo 20 miliard roků.

To samo o sobě nemusí být překážkou. červení trpaslíci mají k dispozici dlouhou dobu, po kterou jsou relativně stabilní a umožňují tím i poměrně stabilní podmínky k životu.

Na rozdíl od nich jsou hvězdy, podobné našemu Slunci, stabilní jen několik miliard roků. Později se přemění na rudé obry a jejich rozpínání ovlivní negativně podmínky života na jejich blízkých kamenných planetách (ke kterým patří i Země).

Případ měsíců velkých planet

Život se může vyvíjet také na měsících obřích planet, pokud se nacházejí v obyvatelné zóně.

Takové měsíce musí být dostatečně velké na to, aby si mohly udržet svou vlastní atmosféru. Musí tedy dosáhnout určité velikosti, jinak ztratí atmosféru podobně, jako se to stalo na Marsu.

Můžeme vycházet z toho, že pokud měsíce velkých planet dosáhnou velikosti Země, může se na nich v dostatečně krátké době (v řádu miliard roků) začít vyvíjet život.

Bude ale záležet na tom, jestli se při akreci hmoty takových měsíců při jejich vývoji nasbírá dostatečné množství železa - kovu, který tvoří později jádra pevných planet. Pokud se měsíc podobá našemu Měsíci, má železa v jádru poměrně málo. To by pak mohlo logicky znamenat, že se k oxidaci železa nemusí vynaložit moc dlouhá doba - a život se na takových měsících může vyvíjet poměrně svižně - kyslík je poměrně rychle k dispozici v atmosféře a může se tedy účastnit dalšího vývoje živé hmoty.

Z pohledu geologa tedy nic nebrání tomu, aby se na cizích planetách vyvíjel život. Při určitých speciálních podmínkách může být vývoj dokonce i o něco rychlejší než byl na Zemi.

Je tu ovšem daleko vyšší pravděpodobnost, že na cizí planetě k vývoji ještě nedošlo nebo bude trvat daleko déle než na Zemi.

Můžeme vycházet z toho, že v našem blízkém vesmírném okolí patříme k jedné z prvních civilizací, která se vyvinula až k sebeuvědomění a k ochotě kontaktu se svými vesmírnými sousedy.