Misterele Terrei. Marile provocări ale ştiinţei – Suntem singuri în Univers?

0
600

Pământul

Omenirea a lansat cea mai mare campanie de interceptare din toate timpurile: uriaşe radiotelescoape ascultă zi şi noapte Universul, aşteptând ca o fiinţă inteligentă, aflată la câteva sute de milioane de kilometri depărtare, să intre în legătură cu noi. Dar ce se va întâmpla dacă va sosi într-adevăr un răspuns?

La 14 februarie 1990, când a părăsit sistemul nostru solar, sonda spaţială Voyager I a făcut o fotografie cu totul deosebită a Pământului. Niciodată până atunci, Planeta noastră albastră nu fusese observată şi fotografiată de la o distanţă atât de mare.

Redus la dimensiunea unui punct luminos, Pământul este aproape invizibil. Totuşi, este singurul loc cunoscut din Univers unde există viaţă. Tot ceea ce înseamnă acest miracol, tot ceea ce este important şi sacru pentru noi, toate cunoştinţele, toate atrocităţile, toată dragostea, toate se petrec pe planeta noastră. Se pune aşadar întrebarea: suntem singuri în Univers?

Misterioasele canale

Discuţia aceasta s-a purtat pentru prima oară cu vehemenţă când astronomul italian Giovanni Schiaparelli a observat, în vara lui 1877, o serie de linii întunecate pe Marte, pe care le-a suspectat a fi şanţuri sau structuri canelate.

Acestea se aflau între zonele mai întunecate ale planetei, pe care el le-a descris ca fiind mări. A denumit şanţurile „canale”, ceea ce a fost interpretat ca un indiciu că pe Marte ar trebui să existe viaţă antropoidă -exista convingerea că aceste canale marţiene fuseseră trasate artificial.

Nici urmă de marţieni

La începutul secolului XX, astronomii păreau convinşi că măcar Luna, Marte şi Venus erau locuite, probabil de fiinţe inteligente. Literatura SF descria în special planeta Marte ca adăpost al extratereştrilor. Dezamăgirea a apărut odată cu cercetarea modernă a spaţiului cosmic.

Canalele văzute de Schiaparelli pe Marte s-au dovedit iluzii optice şi, în ciuda indiciilor potrivit cărora, cu milioane de ani în urmă, pe Marte ar fi putut să curgă apă şi să se dezvolte forme simple de viaţă, se poate spune cu certitudine că n-au existat niciodată marţieni.

poza 2Canalele de pe Marte, aşa cum le-a desenat Giovanni Schiaparelli (în stânga), şi formaţiunea muntoasă „Chipul lui Marte” – fotografiată de sonda Global Surveyor, la 8 aprilie 2001.

Moleculele se descompun
poza 3

Sunt necesare anumite condiţii pentru evoluţia vieţii. Astfel, ar trebui să se poată forma legături moleculare complexe, ca cele dintre moleculele de proteine şi acizii nucleici, având în vedere că nici în cazul organismelor primitive, moleculele simple sau atomii individuali nu pot controla reacţiile şi procesele biochimice de tipul asimilării alimentelor, al metabolismului, al reproducerii şi eredităţii. În plus, viata organică activă se încadrează într-un interval de temperatură relativ îngust.

La o temperatură de peste 100°C, moleculele organice mari se descompun în altele mai mici. La temperaturi de câteva mii de grade, nu pot exista decât atomi individuali. În schimb, la temperaturi sensibil inferioare punctului de îngheţ, reacţiile chimice se încetinesc atât de drastic, încât viaţa activă nu mai este posibilă.

Cele mai favorabile temperaturi sunt cuprinse între 25 şi 45°C. 

Temperatura corporală a celor mai dezvoltate fiinţe este cuprinsă în acest interval de temperatură şi e respectată cu stricteţe prin complicate sisteme de reglare.

În mod surprinzător, îndeplinirea unor condiţii mai speciale ale mediului înconjurător, cum ar fi o atmosferă bogată în oxigen sau în apă, nu constituie premise obligatorii pentru apariţia vieţii. Există organisme minuscule care pot supravieţui şi celor mai vitrege condiţii de mediu.

În privinţa apariţiei vieţii, sunt citate cu predilecţie experienţele efectuate în anul 1953 de Stanley L. Miller de la Universitatea din Chicago (Illinois). El a demonstrat în laborator că într-o „atmosferă străveche”, formată din hidrogen, vapori de apă, metan şi amoniac, se pot produce aminoacizi -baza moleculelor de proteină, prin descărcări electrice sau raze ultraviolete bogate în energie.

Oamenii de ştiinţă sunt de acord în privinţa faptului că tranziţia aminoacizilor către structuri moleculare mai mari şi substanţe vii este un proces care poate avea loc şi pe alte planete.

Cei doi astrofizicieni britanici, Barrie Jones şi Nick Sleep, de la Open University, în Milion Keynes, consideră, de asemenea, că au găsit prin programele lor computerizate zone locuibile în Univers.

Sistemul cel mai apropiat – până acum – de sistemul nostru solar îl reprezintă steaua 47 Ursa Majoris din constelaţia Ursa Mare, aflată la o depărtare de „numai” 46 ani-lumină.

Ursa Mare cu car
poza 4Cele mai luminoase stele ale constelaţiei Ursa Mare formează Carul Mare. Imediat deasupra stelei din oişte (vezi cercul) se află micul călăreţ, steaua Alcor. Aici ar putea predomina condiţii similare celor de pe Pământ.
Ecosferă ca pe Pământ

Steaua este mai fierbinte decât Soarele, astfel încât ecosfera sa, în care poate exista apă sub formă lichidă, se întinde mult în exterior. Şi în acest sistem planetar sunt posibile orbite stabile – condiţie fundamentală pentru evoluţie. „47 Ursa Majoris este cu siguranţă un sistem în care merită să cauţi planete asemănătoare Pământului şi viaţă”, declară Barrie Jones.

Presupunând că există într-adevăr „ET” – structuri inteligente extraterestre -, ele ar trebui să fi luat naştere conform aceloraşi principii fundamentale şi să fi urmat aceeaşi evoluţie ca şi noi, oamenii.

Problema combustibilului

Există în jur de 100 miliarde de stele în fiecare din cele aproximativ 100 miliarde de galaxii. O călătorie spre cea mai apropiată stea durează mai mulţi ani, chiar dacă am fi descoperit tehnologii pentru a călători cu viteza luminii. Aşadar, un milion de nave spaţiale de explorare ar putea vizita în 10 000 de ani doar o sutime din toate sistemele solare ale galaxiei.

Dar orice navă spaţială – chiar şi cu propulsie atomică – are nevoie de milioane de tone de combustibil. Câtă energie preţioasă ar trebui să investească „ET” într-un asemenea proiect?

Sau poate că planeta lor este cu mult mai mare decât Pământul nostru, aşa că dispune de uriaşe provizii de combustibil?

Nu este, în mod cert, aşa. O planetă care ar avea o masă de câteva mii de ori mai mare decât Pământul, prin urmare, un diametru de 10-20 de ori mai mare, ar trebui să semene cu o stea; aceasta înseamnă că, în funcţie de materia din care e formată, fie s-ar încălzi foarte mult prin declanşarea unor reacţii de fuziune nucleară în miezul său, fie s-ar comprima ca o stea pitică albă la un diametru foarte mic. În ambele cazuri, pe suprafaţa sa nu ar fi posibilă viaţa.

Moartea unei stele
poza 5Aşa arată pe computer undele radio, care se răspândesc în Cosmos după explozia supernovei 1993J. Până acum sunt cunoscute 700 de supernove, dar în ultimii 1 000 de ani s-au observat numai trei din sistemul Căii Lactee.

„Dacă cineva m-ar întreba astăzi: suntem unici?, răspunsul meu ar suna astfel: cel mai probabil, nu! Dacă arunc o privire asupra întregului Univers, îmi spun că Pământul nu este ceva deosebit.” – Prof. Klaus von Klitying, laureat al Premiului Nobel pentru fizică

Forţă de atracţie prea mică

Pe de altă parte, o planetă a extratereştrilor nu poate fi mult mai mică decât Pământul, căci altminteri – forţa sa de atracţie fiind prea mică – ar pierde de pe suprafaţa sa toate gazele şi, mai ales, toată apa, care face posibilă apariţia vieţii într-o supă primordială. Dacă, prin urmare, în Univers ar exista o altă civilizaţie, ea ar trăi, probabil, pe o planetă de dimensiuni asemănătoare cu Pământul.

Dimensiunile unei asemenea planete ar avea consecinţe directe asupra aspectului şi conformaţiei locuitorilor săi. Astfel, pe o planetă mare, numai creaturile mici, plate ar fi viabile, pentru că fiinţele înalte ar fi atrase spre sol de forţa gravitaţională. Invers, pe o planetă mică, s-ar putea dezvolta fiinţe care ar putea atinge şi înălţimi mai mari.

Mulţi oameni de ştiinţă sunt de părere că fraţii noştri din Univers – în cazul în care ar poseda o tehnologie care să le permită călătorii lungi, fie şi doar în interiorul galaxiei lor – ar avea atâta înţelepciune încât să înţeleagă lipsa de sens a unei expediţii în căutarea altor forme de viaţă.

Luare de contact?

Să însemne aceasta că nu se poate lua contact cu acestea? Nicidecum. Marea problemă este cea a comunicării cu ele, la milioane de kilometri depărtare. Cum să ne facem remarcaţi noi, oamenii, şi cum să recunoaştem semnalele altor civilizaţii?

Pentru un observator de la mare distanţă, planeta noastră este, în cel mai bun caz, un mic punct albastru lângă un soare luminos şi strălucitor. Aşadar, nu există nici o şansă de a descoperi particularităţile Pământului?

Oamenii de ştiinţă de la Universitatea Princeton din America şi-au pus speranţele într-o metodă nouă prin care să se poată depista planete locuibile din jurul altor sori. Există ceva ce arată că bunul şi bătrânul nostru Pământ e o lume locuibilă: lumina sa albăstruie care pâlpâie slab.

În timp ce, de pildă, Marte şi Venus par să strălucească destul de constant, luminozitatea Pământului se modifică permanent. În funcţie de rotaţie, sunt luminate alternativ deşerturi, păduri, nori şi oceane, care reflectă în mod diferit lumina solară. Această luminozitate variabilă este evidentă şi spune ceva despre planeta noastră.

Zi şi noapte în funcţiune

Heinrich_Hertz_Submillimeter_Telescope

Radiotelescopul Heinrich Hertz de pe Muntele Graham în Arizona, la o altitudine de 3 186 m, funcţionează zece luni pe an pentru a înregistra apariţia şi stingerea stelelor şi a capta eventuale mesaje. Două luni pe an instalaţia este în revizie.

Radiotelescoapele sunt instalate în zonele cu o densitate mică a populaţiei, fără emiţători radio, TV sau de telefonie, care ar putea bruia semnalele extrem de slabe din Univers.

Alarmă falsă

Cercetătorii îşi pun speranţele de a lua legătura cu „ET” din Univers în semnalele radio. Ei trimit mesaje în Cosmos şi speră ca ele să fie recepţionate undeva; în acelaşi timp, uriaşe radiotelescoape amplasate peste tot aşteaptă un semnal de undeva.

„Urmărim voci din nesfârşitele oceane ale Cosmosului”, spune astrofizicianul american Frank Drake, iniţiatorul proiectului SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence – Căutarea de inteligenţă extraterestră).

În această campanie de interceptare, cercetătorii s-au concentrat pe două domenii. Trebuie explorat tot cerul într-o cursă rapidă. În acelaşi timp, se doreşte ca, în perimetrul a 82 ani-lumină, corpuri cereşti alese în mod special să fie studiate mai atent.

Cercetătorii au şi identificat zgomote suspecte. Ele proveneau din Calea Lactee, galaxia noastră cu 300 de miliarde de sori, dar s-au auzit o singură dată. Semnalele nu s-au repetat.

„Love me tender” pentru extratereştri

love me tender-et

Aşa rămâne Elvis cu adevărat nemuritor: undele radio purtând muzica sa gonesc de decenii prin Cosmos, cu viteza luminii. Peste decenii, un hit din anul 1956 poate încânta locuitorii unei planete aflate la o depărtare de mulţi ani-lumină de Pământ.

Ce-ar fi ca Planeta noastră Albastră, aflată chiar la marginea Căii Lactee, să fie admirată de multă vreme? Căci orice fiinţă înzestrată cu raţiune poate înregistra impulsurile electromagnetice care, încă de la începutul secolului trecut, pleacă de pe suprafaţa Pământului prin nenumărate staţii radio şi mii de emiţătoare radio şi TV.

Ele se răspândesc cu viteza luminii, deci cu 300.000 km/s, în toate colţurile Universului. Este fantastic să-ţi imaginezi că un spectator aflat pe Tau Centauri, la 11,8 ani-lumină, se poate amuza privind o emisiune de divertisment din anul 1994. Şi că semnalele SOS lansate de Titanicul care se scufunda gonesc prin spaţiul cosmic deja dincolo de steaua Capella.

Niciun semnal de răspuns?

Se pune întrebarea de ce extratereştrii nu ne-au transmis încă nici un mesaj. Răspunsul este simplu: pentru că, pur şi simplu, nu l-am perceput. Este drept că, de decenii, ascultăm Cosmosul cu urechi electronice, dar vechile aparate, în comparaţie cu cele de astăzi, erau de-a dreptul primitive. Astăzi reţele de computere performante prelucrează datele acumulate în ultimii 30 de ani.

Important în aceste campanii de ascultare astronomice este ca ele să intercepteze cât mai multe frecvenţe, întrucât pândirea extraterestrilor seamănă cu căutatul acului în carul cu fân.

Zgomotul înfundat al undelor electromagnetice care inundă Cosmosul se compune din numeroase voci: şuieratul norilor gazoşi interstelari, mârâitul pulsarilor şi quasarilor şi bubuitul radiaţiei de fond, ecoul remanent al Big Bang-ului, prin care Universul a început să se extindă acum 15-20 de miliarde de ani.

Evaluarea tuturor acestor semnale radio percepute de radiotelescoape depăşeşte chiar şi capacitatea super-calculatoarelor. Aşa au ajuns cercetătorii de la Universitatea din Berkeley din California şi de la Planetary Society la o idee genială: de ce să nu se folosească pentru interpretarea datelor computerele care stau degeaba?

Ei au pus la punct un program care prelucrează datele pe care computerul le-a primit prin Internet. Computerele intrate în proiectul [email protected] formează în prezent cea mai vastă reţea de calculatoare pentru evaluarea datelor ştiinţifice. La ea sunt colectaţi aproape două milioane de utilizatori de computere, până acum fiind cumulate peste 300.000 de ore de timp de calcul.

O vale ca reflector

Datele necesare în acest scop provin de la cel mai mare radiotelescop din lume, Arecibo Radio Telescope, la nord-est de Puerto Rico. El constă dintr-un reflector fix, cu un diametru de 305 m, instalat într-o vale naturală.

Dar ce se întâmplă când luăm realmente contact cu o civilizaţie foarte îndepărtată care, după părerea tuturor oamenilor de ştiinţă, ar trebui să fie cu mult mai evoluată decât noi?

Psihologul american Warren H. Jones avertizează: „Reacţia instinctivă a omului faţă de ceva atât de şocant ar fi teama şi furia. Valorile noastre omeneşti ar fi subminate.”

Dar atâta timp cât noi nu primim nici un răspuns din eter, această presupunere rămâne o speculaţie.

Observarea spaţiului cosmic prin radioastronomie

0,,17354871_304,00

Cu ajutorul unor instalaţii gigantice, oamenii de ştiinţă interceptează orice zgomot venit din Cosmos.

Radiotelescoapele nu se deosebesc, în general, de telescoapele optice cu oglindă, în ceea ce priveşte construcţia lor în principiu. De la un reflector de formă parabolică, undele radio sunt colectate, focalizate şi orientate spre o antenă care se află în focarul sistemului. De acolo semnalul pleacă, prin cablu, la receptor.

Radioastronomia nu observă cerul cu ajutorul luminii vizibile, ci prin intermediul undelor radio cu lungimi de undă pornind de la câţiva centimetri până la sute de metri.

Descoperirea undelor radio de provenienţă cosmică îi aparţine inginerului de radiocomunicaţii Karl Jansky, în anul 1931. Primul radiotelescop astronomic a fost construit în anul 1937 de inginerul de radiocomunicaţii Grote Reber care, în 1944, a editat prima hartă radioastronomică a cerului.

Undele radio din Univers sunt de miliarde de ori mai slabe decât semnalele trimise de emiţătorii tereştri.

De aceea, radiotelescoapele sunt plasate de cele mai multe ori în zone slab populate şi lipsite de emiţătoare producătoare de bruiaj.

Sursele radio cosmice sunt, mai ales, nori gazoşi fierbinţi, rămăşiţe de supernove, stele neutronice, quasari (obiecte cvasi-stelare) şi pulsari. În schimb, stelele luminoase din zona vizibilă sunt, în majoritatea cazurilor, doar slabe surse radio.

Spre deosebire de telescoapele optice, telescoapele radio pot lucra şi ziua şi penetrează chiar şi straturile groase de gaze şi nori. De aceea, ele reprezintă un important mijloc auxiliar pentru cercetarea planetelor care au o atmosferă densă, cum ar fi Venus.

Mai multe radiotelescoape pot fi conectate la un loc cu ajutorul interferometriei, aşa încât să funcţioneze ca o singură mare antenă. În felul acesta pot fi observate şi unde radio cu lungime mare de undă, ca şi obiecte aflate la mare depărtare.

În căutarea vieţii inteligente extraterestre în Univers, radioastronomía joacă un rol capital.

Undele radio, după cum se presupune, sunt cele mai indicate unde purtătoare şi, implicit, cele mai verosimile pentru transmiterea de informaţii în Cosmos.

Radiotelescopul din Parkes (Australia), cu un diametru de 64 m, a servit la aselenizarea misiunii Apollo-11 în anul 1969 ca principală antenă de recepţie pentru imaginile televizate de pe Lună. Şi astăzi, comunicarea cu sondele spaţiale se păstrează prin radiotelescoapele Deep Space Network.
poza 8Buzz Aldrin în 1969 pe Lună, fotografiat de Neil Armstrong. Imaginile au fost recepţionate de Parkes-Radiotelescope din Australia. De acolo, transmise la Centrul de zboruri spaţiale de la Houston (Texas).

Misterele Terrei, Marea provocarea a ştiinţei, Editura Reader’s Digest

 

LĂSAȚI UN MESAJ

Please enter your comment!
Please enter your name here