10 Minute
Studiu nou stabilește șanse mari împotriva vieții inteligente apropiate
O analiză prezentată la întrunirea comună EPSC–DPS2025 din Helsinki concluzionează că civilizațiile tehnologice din Calea Lactee pot fi extrem de rare. Folosind modele care combină chimia atmosferică planetară, reglarea climatică pe termen lung și scalările temporale necesare pentru apariția inteligenței și tehnologiei, cercetătorii dr. Manuel Scherf și profesorul Helmut Lammer (Institutul de Cercetare Spațială, Academia Austriacă de Științe, Graz) estimează că cea mai apropiată civilizație tehnologică contemporană ar putea fi la aproximativ 33.000 de ani-lumină de Pământ.
Studiul nu susține că am fi absolut singuri; în schimb, evidențiază un set strict de condiții planetare și temporale necesare pentru ca o specie să evolueze tehnologie avansată și să fie detectabilă în același interval de timp în care există omenirea. Aceste constrângeri reduc dramatic numărul așteptat de inteligențe extraterestre detectabile (ETI) și împing candidații plauzibili la distanțe mari, răspândite pe întreaga galaxie. Analiza oferă, astfel, o perspectivă statistică — nu o detectare directă — asupra probabilităților de suprapunere temporală între civilizații.
Balansul dioxidului de carbon, tectonica plăcilor și duratele locuibile
Unul dintre rezultatele centrale se referă la dioxidul de carbon (CO2) din atmosferă și la rolul tectonicii plăcilor în reglarea habitabilității pe termen geologic. Ciclu carbon–silicat, mediat de tectonica plăcilor, elimină treptat CO2 din atmosferă prin încorporarea sa în roci; apoi degajările vulcanice reciclează o parte din acel carbon înapoi în atmosferă. Acest balans determină cât timp o planetă poate susține fotosinteza și, implicit, o biosferă producătoare de oxigen.
Diagrama inclusă evidențiază acest echilibru: un nivel prea scăzut de CO2 în timp înfometează fotosinteza și oprește producția de oxigen; un nivel prea ridicat conduce la efect de seră intens sau la atmosfere toxice. Autorii modelează scenarii în care planetele au fracții de CO2 mult mai mari decât cele urmate astăzi pe Pământ, valori care pot fi cu ordine de mărime superioare concentrațiilor actuale. De exemplu, o atmosferă dominată de azot-oxigen cu 10% CO2 ar putea, în anumite condiții planetare și stelare, menține o biosferă pentru aproximativ 4,2 miliarde de ani, în timp ce o atmosferă cu 1% CO2 ar putea susține viața fotosintetică timp de circa 3,1 miliarde de ani. Duratele efective depind puternic de luminozitatea stelei gazdă, distanța orbitală și activitatea tectonică.
Acest grafic arată numărul maxim de ETI care ar putea exista în prezent în Calea Lactee. Linia portocalie continuă descrie scenariul planetelor cu atmosfere azot–oxigen care conțin 10% dioxid de carbon. În acest caz, durata medie a unei civilizații trebuie să fie de cel puțin 280.000 de ani pentru ca o a doua civilizație să coexiste în galaxie. Modificările în cantitatea de CO2 atmosferic generează rezultate diferite. Credit: Manuel Scherf and Helmut Lammer
Un punct cheie este că tectonica plăcilor pare esențială: fără ea, reglarea pe termen lung a CO2 este compromisă, iar ferestrele de habitabilitate devin fie de scurtă durată, fie extrem de instabile. Astfel, stabilitatea climatelor pe miliarde de ani, necesară pentru evoluția treptată a complexității biologice, este adesea dependentă de existența unor procese geologice active care recicla carbonul. În plus, studiul argumentează că nivelurile semnificative de oxigen — estimate la nu mai puțin de aproximativ 18% în volum — sunt probabil necesare pentru a permite tehnologii bazate pe ardere și metalurgie la temperaturi înalte. Sub acest prag, procesele precum topirea prin foc, smelterele tradiționale sau alte tehnologii termice fundamentale în istoria noastră tehnologică ar fi greu de realizat.
De la durata biosferei la numărul de civilizații
Scherf și Lammer leagă aceste durate planetare de probabilitatea statistică ca două specii tehnologice să coexiste. Pe Pământ, viața complexă și civilizația tehnologică au apărut pe un interval de aproximativ 4,5 miliarde de ani. Pentru ca o altă specie să se suprapună cu omenirea, planeta ei trebuie să găzduiască o biosferă suficient de longevivă pentru a permite evoluția inteligenței și tehnologiei — și apoi acea civilizație trebuie să persiste suficient de mult pentru a fi contemporană cu noi.
În scenariul reprezentativ al lucrării (10% CO2 atmosferic), durata mediană a unei civilizații necesară pentru ca măcar o altă ETI să coexiste cu noi este de aproximativ 280.000 de ani. Pentru a avea zece civilizații simultane în Calea Lactee ar fi nevoie de durate medii care depășesc ~10 milioane de ani. Deoarece aceste valori de longevitate sunt atât de mari în comparație cu istoria înregistrată a omenirii, numărul așteptat de ETI contemporane este scăzut, iar cele mai apropiate ar fi rare și foarte îndepărtate.
O ilustrare artistică a Căii Lactee, arătând locația Soarelui. Sistemul nostru solar se află la aproximativ 27.000 de ani-lumină de centrul galaxiei. Cea mai apropiată specie tehnologică ar putea fi la 33.000 de ani-lumină distanță. Credit: NASA/JPL–Caltech/R. Hurt (SSC–Caltech)
Combinând aceste probabilități cu distribuția stelară a galaxiei se obține estimarea de 33.000 de ani-lumină: Soarele nostru se află la circa 27.000 de ani-lumină de centrul galactic, astfel încât mulți ETI plauzibili ar putea fi localizați pe partea opusă a Căii Lactee. Autorii subliniază că aceasta este o așteptare statistică, bazată pe modele și distribuții, nu o detecție directă. Rezultatul indică în ce regiuni ale galaxiei ar fi mai probabil să se afle civilizațiile a căror existență s-ar suprapune cronologic cu a noastră, luând în calcul faptul că astfel de civilizații trebuie să apară, să evolueze și să rămână active într-o perioadă comună de timp.
Limitări și factori necuantificați
AUTORII recunosc numeroase necunoscute importante pe care modelul nu le poate cuantifica deocamdată: probabilitatea ca viața să apară în general; șansa ca viața să dezvolte fotosinteză; frecvența vieții multicelulare; și probabilitatea ca organismele inteligente să inventeze tehnologie. Toți acești termeni sunt parametri esențiali în ecuații statistice similare cu cele din celebra ecuație Drake, dar fiecare rămâne slab cunoscut. Dacă acești factori sunt foarte probabili, atunci ETI-urile ar putea fi mult mai numeroase decât sugerează modelele; dacă sunt rarități, galaxia ar putea fi într-adevăr slab populată cu civilizații tehnologice.
Abordarea scoate în evidență faptul că habitabilitatea nu se reduce la simpla prezență într-o „zonă locuibilă” a unei stele; depinde și de geologia planetei, reglarea climatică pe termen lung, chimia atmosferică și de modul în care viața complexă evoluează pe scări temporale geologice. În plus, factori cum ar fi impacturile catastrofale, variabilitatea activității stelare (flares, vânt stelar), pierderea atmosferei și interacțiunile magnetosferice pot reduce și mai mult ferestrele favorabile dezvoltării civilizațiilor tehnologice.
Expert Insight
Dr. Priya Anand, astrofiziciană și comunicatoare științifică, comentează:
"Acest studiu conectează elegant geofizica planetară și chimia atmosferică cu problema statistică a civilizațiilor contemporane. Ne amintește că detectarea ETI nu depinde doar de telescopii mai buni sau de ascultatul semnalelor radio; cere și o înțelegere mai profundă a faptului cât de rare pot fi biosferele tehnologice de lungă durată. Chiar și o singură detecție confirmată ar rescrie perspectivele noastre despre viață în Univers."
Comentariul reflectă o vedere pragmatică: cercetarea teoretică și observațională trebuie să avanseze împreună. Modelele oferă ținte și criterii pentru observații, iar observațiile pot valida sau restrânge supozițiile modelelor. În plus, integrarea rezultatelor din geologie planetară, astrobiologie și astro-chimie creează un cadru mai robust pentru evaluarea probabilităților.
Implicații pentru SETI și căutările viitoare
Pentru Căutarea Inteligenței Extraterestre (SETI), rezultatele sunt sobru realiste, dar nu descurajante. Dacă civilizațiile tehnologice sunt rare și îndepărtate, trebuie să rafinăm strategiile de căutare și să extindem tipurile de tehnologii (technosignatures) pe care le căutăm. SETI radio tradițional rămâne valoros, dar căutările optice pentru lasere pulsate, examenele în infraroșu pentru semnături de căldură reziduală (waste heat) și observările spectrale pentru tehnosignături atmosferice (raporturi neobișnuite de gaze în spectrele exoplanetelor) devin din ce în ce mai importante.
Facilități în funcțiune și planificate — cum ar fi telescoapele terestre de dimensiuni extrem de mari (ELT, TMT, GMT), Telescopul Spațial James Webb și viitoare observatoare spațiale dedicate — vor îmbunătăți capacitatea noastră de a caracteriza atmosferele exoplanetare și a căuta semnale de biosferă sau technosignatures. În paralel, rețele radio cu câmp larg și sondaje profunde țintite pot explora regiuni diferite ale spațiului parametric, fie pentru semnale deliberate, fie pentru emisii accidental detectabile. Rețelele de radiotelescoape moderne permit, de asemenea, monitorizare continuă și căutări pentru semnale cu spectre largi de frecvență.
Scherf și Lammer susțin aceeași viziune pragmatică: investiția continuă în SETI și în caracterizarea exoplanetelor este singura modalitate de a testa aceste modele statistice. Un rezultat nul (lipsa detectării) ar întări constrângerile asupra parametrilor necunoscuți; o detecție pozitivă ar fi, fără îndoială, una dintre cele mai profunde descoperiri științifice ale omenirii, modificând abordările în astrobiologie, filozofia științei și perspectiva noastră asupra locului nostru în Cosmos.
Concluzie
Noua analiză prezentată la EPSC–DPS2025 pune în termeni planetari cantitativi căutarea inteligenței extraterestre: biosfere longevive, menținute de tectonica plăcilor și de niveluri echilibrate de CO2, și cu suficient oxigen pentru a permite dezvoltarea tehnologică, sunt combinații rare. Sub ipoteze realiste privind aceste cerințe și duratele civilizațiilor, cea mai apropiată civilizație tehnologică care există în același timp cu omenirea ar putea fi la zeci de mii de ani-lumină depărtare. Studiul evidențiază ținte importante pentru observații ulterioare — atmosferele planetare, indicatorii tectonici și nivelele de oxigen — și întărește valoarea științifică a continuării strategiilor diverse SETI și a cercetării detaliate a exoplanetelor. Pe măsură ce instrumentele observaționale evoluează, vom putea testa aceste predicții și, treptat, reduce incertitudinile care încă domină întrebarea dacă suntem singuri sau nu în galaxie.
Sursa: scitechdaily
Lasă un Comentariu