Stadig ingen aliens: Hvorfor er der så stille derude?

Når man ser et billede af vores blå planet i det store, sorte verdensrum, er det naturligt at stille spørgsmålet: Repræsenterer vores planet Jorden med dens mylder af liv noget enestående i universet, eller er vi bare ganske almindelige?

Astronomerne søger hele tiden at komme nærmere svaret, og i begyndelsen af august har der været en konference i København om netop dette spørgsmål. På konferencen med titlen ’Are we a Unique Species on a Unique Planet?’ deltog over 100 forskere fra hele verden, som præsenterede både den nyeste forskning og teorier på området.

Videnskab.dk var med, så vi kan fortælle, hvor hvor videnskaben står i dag.

Hvor er de andre levende væsner?

Om vi er enestående eller bare såre almindelige - eller som det blev formuleret på konferencen: ’Are we just the ordinary galactic standard?’ - er et spørgsmål, der har optaget astronomerne, lige siden den italienske fysiker Enrico Fermi ved en frokost i 1950 stillede spørgsmålet: ’Where is everybody?’ ('hvor er de alle sammen henne?', red.).

Man kan godt forstå, at han undrede sig.

Vores univers er næsten 14 milliarder år gammelt og indeholder et utal af stjerner og planeter, hvor mange er meget ældre end både Solen og Jorden. Hvis liv og intelligens er noget ganske almindeligt, må der jo være alverdens civilisationer, som er millioner eller endda milliarder af år forud for Jorden.

Men sandheden er, at vi til dato aldrig har fundet hverken liv eller spor af andre civilisationer i universet. Man taler ofte om ’Den store stilhed’, fordi vi aldrig har hørt noget fra ’dem derude’.

For at forstå vores tilsyneladende ensomhed er en af de mest lovende forklaringer begrebet ’Det store filter’, som første gang blev introduceret i 1996. Teorien udlægger den meget lange vej fra det første liv og frem til en teknisk civilisation.

På Jorden har denne udvikling taget over fire milliarder år, og mange steder kunne processen have taget en drejning eller oplevet en katastrofe, som kunne have bremset udviklingen af intelligent liv eller bare liv i det hele taget.

Således har Jorden mindst fem gange oplevet en masseuddøen af liv. Selvom selve livet overlevede, så har hver af disse episoder haft en afgørende betydning for livets senere udvikling.

Livets opståen kan vi endnu ikke forklare, men siden da har dets udvikling været præget af en masse såkaldte forgreningspunkter, hvor udviklingen kunnet have gået andre veje eller være helt ophørt. Hvert forgreningspunkt er et filter, og meget af konferencen, som Videnskab.dk var med på, handlede netop om at forstå ’evolutionens store filter’.

Der er ingen tvivl om, at det netop er her, man kan finde svaret på, om vi er enestående eller almindelige.

For filtret kan ligge langt tilbage i historien og har måske hindret, at liv og især intelligent liv er blevet et almindeligt fænomen, eller det kan ligge forude og have været en hindring for, at teknologiske civilisationer får en så lang levetid, at de kan komme til at spille en vigtig rolle i universets historie.

Exoplaneters rolle i udviklingen

Det er nu omkring 30 år siden, at man opdagede de første exoplaneter, som forskerne blandt andet ser imod i deres søgen efter liv i rummet. Vi kender nu over 5.000 exoplaneter, og tallet stiger hele tiden, så man skulle jo tro, at de mange exoplaneter er en god nyhed for vores jagt på liv.

Det er de måske også, men sagen er ikke så simpel.

For exoplaneter er meget forskellige, så det store spørgsmål er, hvor meget en planet skal ligne Jorden, før den er egnet for liv. Det er i hvert fald tankevækkende, at vi endnu ikke har observeret en ’Jord 2.0’. Så selv om en planet som Jorden måske ikke er enestående, kan man godt argumentere for, at den ser ud til at være en forholdsvis sjælden type.

Der var mange indlæg på konferencen i København, der omhandlede exoplaneter, og som i hvert fald rumme noget af forklaringen på ’Den store stilhed'.

Vi har efterhånden fået en ganske god ide om, hvordan planeter dannes ud fra en skive af støv og gas omkring stjerner. Disse skiver er især blevet observeret af det store radioobservatorium ALMA i Chile. På konferencen blev der fortalt om de nyeste observationer, der viser, at planetdannelsen begynder ret tidligt som en nydannet stjerne.

Når planeterne dannes, efterlader de ’huller’ i gasskiverne, men det virker, som om planetdannelsen foregår ret hurtigt. Samtidig sørger naturen for at give planeterne en god start, for der findes mange endda ret komplicerede molekyler i de skyer, hvorfra planeter dannes.

Man taler om en 'præ-biologisk' kemi, som måske gør det lettere for egnede exoplaneter at danne liv, og man mener, at disse molekyler dannes, når atomer i gasskyen rammer et støvkorn.

Her bliver de hængende og hopper rundt med god mulighed for at møde andre atomer, som de så kan danne molekyler med.

Men der er en meget lang vej fra ’præ-biologisk’ kemi til en levende celle. Her kan der godt være filtre, vi ikke kender, som gør dannelsen af liv meget usandsynlig. Løsningen er at lede efter biosignaturer, som er fysiske tegn på, at liv kan være til stede, eksempelvis ved at tage spektre af exoplanetens atmosfære.

De planeter, man på forhånd har mest fidus til, er klippeplaneter som Jorden, hvor der kan dannes ’a warm little pond’, altså en varm lille dam af vand, som en gang imellem kan tørre lidt ud. Det skulle give de bedste betingelser for at danne meget komplicerede molekyler.

Men tilbage står det helt grundlæggende problem: Der er en enorm variationsrigdom blandt exoplaneter – så spørgsmålet er, om der eksisterer en tilsvarende variationsrigdom blandt mulige livsformer? For hvis den eneste form for liv, der kan eksistere, er den form, vi kender her fra Jorden, er vi måske ret alene.

Er Solen et unikum?

Dette var titlen på en forelæsning på den nylige konference af den svenske professor Bengt Gustafsson, hvor han argumenterede for, at Solen ikke er helt så normal, som vi ellers antager. Det kan være en af forklaringerne på, at vi føler os lidt alene.

Gustafsson har sammenlignet Solen med ’soltvillinger’, altså stjerner der næsten fuldstændigt ligner Solen og har fundet en mindre, men signifikant forskel mellem Solen og de andre stjerner. Nemlig at Solen har flere af de stoffer, som er basis for liv:

Kulstof, nitrogen, ilt, svovl og fosfor.

På konferencen blev der præsenteret mange gode argumenter for, at dette gør Solen til noget særligt. Alligevel endte den efterfølgende forelæser Åke Nordlund med at konkludere, at der blot var tale om en almindelig variation.

Her så vi virkelig videnskaben, når den er bedst, hvor observationer og beregninger står over for hinanden og skaber debat. Indtil videre kan vi vel kun sige, at diskussionen fortsætter.

Og mens vi er ved det enestående, så kan det ikke nægtes, at vores solsystem med hele otte store planeter virker som en sjældenhed. Solsystemet er meget stort, faktisk så stort, at det tager Neptun 165 år at kredse én gang om Solen.

Næsten alle andre planetsystemer vi kender i dag, er meget mindre. Det kan forklares ved, at det er meget lettere at observere planeter, som kredser tæt på deres stjerne – med en omløbstid på bare nogle få døgn eller uger.

Der er stadig mange løse ender i forståelsen af, hvordan vores solsystem kom til at se ud, som det gør. På konferencen fik vi en opdatering. Et af problemerne ved at komme med en fiks og færdig teori er nemlig, at Solsystemet sandsynligvis er opstået i en tæt hob af stjerner.

I dag er der lysår mellem stjernerne, men ved Solsystemets dannelse var afstanden meget mindre, og det betød, at to stjerner ofte kunne passere tæt forbi hinanden. Og ved en tæt passage kan en stjerne med sin tyngdekraft skabe et enormt rod i et ellers pænt og nydannet planetsystem.

Baner kan blive aflange, og planeter slynges helt væk. Så der er et vist element af kaos i udviklingen af et planetsystem.

Hvad hvis Jorden ikke havde Månen?

Rigtig mange af indlæggene på konferencen var meget tekniske, men der var da undtagelser. En af dem var en forelæsning af Hans Zinnecker med titlen ’What if the Moon did not exist?’ – altså, hvad hvis Jorden ikke havde Månen?

Månen er så stor i forhold til Jorden, at det er rimeligt at kalde Jorden og Månen for en dobbeltplanet – et vistnok sjældent fænomen. Zinnecker nævnte tre konsekvenser for Jorden af at have så stor en måne:

• Månen har skabt et meget stærkt tidevand på Jordens overflade, især dengang Månen var tættere endnu på Jorden. Dette tidevand har rent biologisk skabt en forbindelse mellem hav og land, der har ført til, at havlivet kom op på land.
  
• Månen har måske været årsagen til den geologiske aktivitet i Jordens indre, der har ført til pladetektonik. Pladetektonik er afgørende for livet. For uden den vil der med mellemrum opstå et så stort tryk i det Jordens indre, at der kommer en mange millioner år lang periode, hvor vulkanisme stort set vender op og ned på det hele. En sådan omvæltning vil stort set udslette alt, hvad der måtte findes af liv. Det er derfor tankevækkende, at Jorden er den eneste planet, vi kender, som har pladetektonik.
  
• Tyngdekraften og tidevandskræfterne fra Månen har været afgørende for, at Jorden har fået det stærke magnetfelt, som beskytter os mod partikelstrålingen fra Solen.

Derudover er Månen måske er med til at stabilisere Jordens rotationsakse, så vi har årstider, vi kan regne med. Til sammenligning kan nævnes, at rotationsaksen for Mars, der jo ikke har en stor måne, svinger ret vildt, med de konsekvenser det kunne have haft for livet og dets udvikling.

Tilbage står, at hvis det har været afgørende for livets udvikling, at Jorden og Månen er en dobbeltplanet, så har vi måske her noget af svaret på 'Den store stilhed', altså at vi aldrig har hørt noget fra ’de andre derude’ eller har fundet hverken liv eller spor af andre civilisationer i universet.

I den næste artikel ser vi på muligheden for at finde intelligent liv.