Hypotéza zriedkavej Zeme

z Wikipédie, slobodnej encyklopédie
Prejsť na: navigácia, hľadanie
Planéta Zem z vesmíru.

Hypotéza zriedkavej Zeme hovorí, že objavenie sa a existencia foriem viacbunkového a inteligentného života je umožnená priaznivou kombináciou množstva rôznych astrofyzikálnych a geochemických podmienok a udalostí na Zemi a preto je veľmi nepravdepodobné, že by takýchto miest bolo vo vesmíre veľa.[1] Podľa autorov tejto hypotézy je veľmi pravdepodobné, že mikroskopický život je vo vesmíre pomerne bežný (uvádzajú extrémofilné baktérie), ale objavenie sa našej formy komplexného, multicelulárneho a dokonca inteligentného života považujú za veľmi zriedkavý jav. Ich hypotéza býva často spájaná s „hypotézou“ citlivo‑nastaveného vesmíru, ktorá tvrdí, že na to, aby vznikol a mohol existovať vesmír podobný nášmu, musia byť veľmi presne nastavené rôzne fundamentálne fyzikálne konštanty a zákony.[2][3]

Teória zriedkavej Zeme je protikladom k široko prijímanému princípu priemernosti (tiež nazývanému Kopernikov princíp). Tento princíp tvrdí, že Zem je len tuctová skalnatá planéta v obyčajnom planetárnom systéme, umiestnenom na okraji obyčajnej špirálovitej galaxie. Široko ho medializovali najmä astronómovia Carl Sagan a Frank Drake, ktorý z neho vyvodzovali, že vesmír sa pravdepodobne hemží živými bytosťami.[4] Zástancovia hypotézy zriedkavej Zeme naopak tvrdia, že podmienky, ktoré umožňujú natoľko komplexný a zložitý život ako je náš, sú vo vesmíre veľmi zriedkavé. Táto hypotéza je teda aj jedným z možných vysvetlení Fermiho paradoxu: „ak sú mimozemšťania bežní, prečo ich bežne nestretávame?“ a pokúša sa presnejšie špecifikovať, ako mohlo dôjsť k objaveniu sa našej formy života na Zemi, ktoré položky koncepcie Veľký filter hrajú kľúčovú úlohu pre existenciu inteligentného, technicky vyspelého, veľmi zložitého života, vyžadujúceho zriedkavú súhru množstva priaznivých podmienok.

Teória býva často mylne zamieňaná za podobné tvrdenia. Nesnaží sa však vyvrátiť existenciu planét, ktoré v niektorých ohľadoch pripomínajú Zem, ani vylúčiť možnosť nejakej inej formy života vo vesmíre než je pozemská, len zdôrazňuje, že miesta vhodné pre mnohobunkový život sú vo vesmíre extrémne zriedkavé.

Teória zriedkavej Zeme úzko súvisí s viacerými vedeckými disciplínami (astrobiológiou, oceánografiou, geochémiou, geofyzikou, planetárnou astronómiou, planetárnym inžinierstvom atď.) a ďalšími vedeckými koncepciami (obývateľná zóna, kolonizácia vesmíru, terraformácia…).

Termín „zriedkavá Zem“ sa prvýkrát vyskytol v knihe Rare Earth: Why Complex Life Is Uncommon in the Universe z roku 2000, ktorú napísali profesori na University of Washington v Seattle – geológ a paleontológ Peter Ward a astronóm a astrobiológ Donald E. Brownlee. Ich hypotéza býva spomínaná spolu s podobnými hypotézami iných významných vedcov.[5] Často sa na ňu odvolávajú aj predstavitelia koncepcie inteligentného dizajnu, hoci jej autorov nemožno považovať za zástancov tohto hnutia.

História[upraviť | upraviť zdroj]

Zmena vlastností vody (zmenšenie hustoty) pri jej zamrznutí umožňuje prežitie živočíchov

V roku 1913 chemik Lawrence Joseph Henderson (1878 – 1942) napísal knihu „Vhodné usporiadanie životného prostredia“. Bola to jedna z prvých kníh, ktorá sa zaoberala koncepciou obývateľnosti. Henderson rozoberal dôležitosť vody a životného prostredia vo vzťahu k živým organizmom, pričom poukazoval na to, že život je úplne závislý na špeciálnych podmienkach vyskytujúcich sa na Zemi a to najmä na vlastnostiach vody.[6] Približne v 50-tych rokoch 20. storočia Hubertus Strughold napísal "The Green and the Red Planet: A Physiological Study of the possibility of Life on Mars", v ktorej použil termín ekosféra na označenie zóny, kde môže byť život. On i Harlow Shapley v knihe "Liquid Water Belt" prízvukovali dôležitosť tekutej vody. V roku 1955 Strughold napísal pokračovanie – "Ecosphere of the Sun", v ktorom aplikoval svoj koncept ekosféry na podmienky v okolí Slnka.[7]

Čínsko-americký astrofyzik Su-Shu Huang v roku 1959 rozvinul debatu v "Life-Supporting Regions in the Vicinity of Binary Systems", poukazujúc na problém hviezdnych obývateľných zón kvôli nestabilite orbitálnych dráh vo viachviezdnych systémoch.[8]

Teóriu ďalej rozvinuli a popularizovali Stephen H. Dole v "Habitable Planets for Man" a sci-fi autor Isaac Asimov úvahou o kolonizácii iných planetárnych systémov.[9]

Michael H. Hart v 1979 v príspevku "Atmospheric Evolution, the Drake Equation and DNA: Sparse Life in an Infinite Universe" vypracoval prvý evolučný model pre obývateľnú zónu a jeho pesimistický pohľad na rozšírenie mimozemského života podporil hypotézu zriedkavej Zeme.[10]

Podporné argumenty[upraviť | upraviť zdroj]

NASA definovala základné kritériá obývateľnosti pre človeka a jemu podobným organizmom ako: „väčšie oblasti s tekutou vodou, podmienky umožňujúce vytvorenie komplexných organických molekúl a energetický zdroj pre udržanie metabolizmu“.[11] Teória zriedkavej Zeme na tomto základe argumentuje, že na objavenie sa a trvalé udržanie komplexného života je potrebné veľké množstvo podmienok. Napríklad: vhodná galaxia, vhodné miesto v galaxii, vhodná centrálna hviezda, vhodný planetárny systém, takmer kruhová obežná dráha, vhodná rotácia planéty, vhodná veľkosť planéty, magnetosféra, tektonické platne, vhodné chemické zloženie atmosféry, litosféry a hydrosféry, vhodné „evolučné pumpy“ atď.

Existencia inteligentného (respektíve aj technicky vyspelého) života môže vyžadovať ešte dodatočné zriedkavé podmienky. Navyše, mnohé z týchto parametrov musia spadať do veľmi úzkych hraníc, aby podľa jej autorov umožnili existenciu života a jeho udržateľnosť.

Takže, hoci v obrovskom vesmíre je zrejme veľa planét, vzhľadom na množstvo premenných parametrov je možné, že tých s podobnou biosférou akú má Zem je veľmi málo. Veľmi pravdepodobne sú od seba vzdialené mnoho svetelných rokov, takže komunikácia s nimi je (aspoň zatiaľ) nemožná.[12]

Galaktická obývateľná zóna (vhodná galaxia)[upraviť | upraviť zdroj]

Špirálové ramená našej galaxie

Súčasné výskumy tvrdia, že väčšina známeho vesmíru je nevhodná pre existenciu komplexného života (tzv. „mŕtve zóny“). Miesta, kde je život možný, sa nazývajú galaktická obývateľná zóna. Najpodstatnejšia pre ňu je jej vzdialenosť od centra galaxie. Keď sa táto vzdialenosť zväčšuje:

Obývateľné planéty preto podľa tejto hypotézy nemôžu vzniknúť príliš ďaleko od centra galaxie (niet ich z čoho vytvoriť), ale ani príliš blízko (ničivé ionizujúce žiarenie a veľká pravdepodobnosť zrážky alebo narušenia dráhy). Čiže galaktická obývateľná zóna má približne tvar kruhu a zvnútra i zvonku je obklopená neobývateľnými zónami.[13][14]

Pre vytvorenie a trvalé udržanie života je zároveň potrebné, aby sa planéta stále nachádzala v galaktickej obývateľnej zóne. Ak by sa dostávala do nebezpečných oblastí, dlhodobú existenciu života by to zrejme znemožnilo. Ideálny prípad by preto nastal, ak by obiehala po kruhovej dráhe okolo centra galaxie a zároveň rýchlosť jej obiehania okolo stredu galaxie by sa rovnala rýchlosti otáčania galaxie. Tak by zostávala stále medzi nebezpečnými špirálovitými ramenami. Podľa posledných výpočtov galaktická obývateľná zóna má kruhový tvar s priemerom 7 až 9 kiloparsekov a teda zahŕňa „len“ cca 10 % hviezd v Mliečnej dráhe - našej galaxii. Podľa súčasných odhadov by to mohlo byť cca 20 až 40 miliárd hviezd.[15]

Vhodná vzdialenosť a rýchlosť rotácie Slnka vzhľadom k našej Galaxii nás chráni pred jej nebezpečnými oblasťami (žltá dráha)

Je zaujímave, že obežná dráha nášho Slnka okolo centra Galaxie je takmer perfektný kruh s dobou obehu 226 miliónov rokov (tzv. galaktický rok) a prakticky je zhodná s rýchlosťou otáčania našej galaxie. Hoci hypotéza zriedkavej Zeme očakáva, že Slnko len veľmi zriedka, ak vôbec, prechádza špirálovitými ramenami, niektorí tvrdia, sa tak stane raz za cca 100 miliónov rokov.[16] Niektorí astronómovia sa domnievajú, že minimálne časť masových vyhynutí v dejinách Zeme sa zhoduje s predpokladanou dobou prechodu cez tieto ramená.[17] Teória zriedkavej Zeme ďalej tvrdí, že náš typ galaxie – špirálovitá galaxia, je najvhodnejší pre trvalú existenciu života. Ostatné typy galaxií majú viac negatív a pravdepodobnosť, že by tam existovalo vhodné miesto pre život je výrazne nižšia. Naša galaxia je na vrchole jedného-dvoch percent najhmotnejších a najsvietivejších galaxií. Čím je galaxia väčšia, tým môže mať viac ťažkých prvkov, lebo jej gravitácia mohla pritiahnuť viac vodíka a hélia a zapojiť ich do cyklu, ktorý z nich vybudoval ťažšie prvky. Väčšina galaxií je málo hmotných a preto nemajú dostatok materiálu, z ktorého by mohli vzniknúť planéty veľkosti Zeme.[18]

Nepravidelná galaxia M82.

Eliptické galaxie[upraviť | upraviť zdroj]

Bližšie informácie v hlavnom článku: Eliptická galaxia

Tvoria väčšinu všetkých galaxií. Majú tvar elipsoidu (sféroidu). Ich priemet na oblohu je elipsa alebo kruh. Hviezdy v nich sú veľmi staré a preto majú nízky obsah ťažších prvkov potrebných na vybudovanie planét. Všetka medzihviezdna hmota už bola spotrebovaná na tvorbu hviezd, takže nové nevznikajú (až na vzácne výnimky). Hviezdy sa v nich pohybujú po náhodných a neusporiadaných dráhach podobne ako molekuly v plyne, čo výrazne sťažuje vytvorenie stabilnej obývateľnej zóny.[19]

Šošovkovité galaxie[upraviť | upraviť zdroj]

Bližšie informácie v hlavnom článku: Šošovkovitá galaxia

Už využili alebo stratili väčšinu zo svojej medzihviezdnej hmoty, tým pádom majú veľmi malý počet novovznikajúcich hviezd. Pozostávajú väčšinou zo starých hviezd (podobne ako eliptické galaxie), preto nemajú dostatočnú metalicitu na vybudovanie planét podobných Zemi.[20]

Nepravidelné galaxie[upraviť | upraviť zdroj]

Bližšie informácie v hlavnom článku: Nepravidelná galaxia

Majú chaotickú štruktúru. Do tohto typu patrí cca štvrtina všetkých galaxií. Nebezpečné miesta (napr. výbuchy supernov) sú v celom ich rozsahu.[21]

Hviezdna obývateľná zóna (vhodná centrálna hviezda)[upraviť | upraviť zdroj]

Obývateľná zóna

Tá je nutná kvôli dodávke svetla a tepla pre organizmy. Tie však potrebujú aj vhodné chemické prostredie pre svoj metabolizmus a v súčasnosti, napriek špekuláciám o alternatívnych biochémiách, nepoznáme vhodnejší substrát a lepšie rozpúšťadlo ako je voda. Musí však existovať v kvapalnom stave. Táto podmienka je kľúčová a býva nazývaná Goldilockov princíp alebo obývateľná zóna.[22] Vyplýva z nej, že obežná dráha planéty okolo centrálnej hviezdy musí mať správnu vzdialenosť a kvôli udržateľnosti života aj kruhový tvar, aby voda nezamrzla alebo sa nevyparila. Pri niektorých telesách v iných vzdialenostiach však kvapalná voda môže existovať a to pod ich povrchom napr. mesiac Europa. Obývateľná zóna je zároveň úzko spätá so skleníkovým efektom. Napriek tomu, že Zem obsahuje koncentráciu vodných pár 0 % až 4 % a len 387 častíc na milión CO2, aj toto malé množstvo postačuje zvýšiť priemernú teplotu Zeme o cca 40°C, než by ináč bola.[23] Tiež treba zobrať do úvahy, že prítomnosť niektorých chemikálií vo vode (napríklad chlorid sodný alebo amoniak) pôsobí protimrazovo a udržiava ju v tekutom stave napriek nízkej teplote. V kombinácii so skleníkovým efektom sa tak môže vytvoriť (v určitých hraniciach) obývateľné prostredie aj napriek tomu, že samotná planéta nie je priamo v obývateľnej zóne.

Hertzsprung-Russellov diagram hviezd

Veľkosť a vzdialenosť obývateľnej zóny významne závisí od typu a veku hviezdy. Pri hviezdach hlavnej postupnosti s ich vekom postupne mizne a keď sa stanú bielym trpaslíkom, tak zanikne. Kasting a kol. odhadujú obývateľnú zónu Slnka od 0,95 do 1,15 astronomických jednotiek.[24] Hoci pri horúcich hviezdach ako napríklad Vega či Sírius zaberá obývateľná zóna širší pás, sú tu dva problémy:

  • emitujú pomerne veľké množstvo ultrafialového svetla, ktoré ionizuje atmosféru planéty
  • žijú pomerne krátko (cca 1 miliardu rokov) – čo by nemuselo stačiť na to, aby tam vznikol život

Preto sa predpokladá, že masívne a silné hviezdy typu F6 až O (pozri klasifikáciu hviezd) nemajú pri sebe komplexný život.[25] Hviezdy typu červení trpaslíci, majú obývateľnú zónu s veľmi malým polomerom. To po čase spôsobí, že planéta bude stále jednou stranou otočená k hviezde a teda bude extrémne horúca, kým stále odvrátená strana bude veľmi studená. Navyše hrozí väčšia ionizácia atmosféry kvôli žiareniu hviezdy. Z týchto dôvodov sa považuje existencia života podobného nášmu na planétach v týchto systémoch za veľmi nepravdepodobnú,[26] hoci niektorí vedci sa domnievajú, že predsa len by bola možná (pozri nižšie).

Vedci z projektu SETI z katalógu Hipparcos vybrali hviezdy, o ktorých sa predpokladá, že by mohli mať obývateľnú zónu – Catalog of Nearby Habitable Systems (HabCat). V súčasnosti je v ňom okolo 17 000 hviezd podľa nasledujúcich selekčných kritérií

  • život mal aspoň miliardu rokov na evolúciu (neberú sa teda do úvahy hviezdy typov O, B, A)
  • dostatok ultrafialového žiarenia pre fungovanie atmosférickej dynamiky, napr. tvorbu ozónu, ale nie priveľa, lebo ionizuje a ničí život[27]

Títo vedci za najprijateľnejšie hviezdy pre nájdenie mimozemských civilizácií považujú hviezdy typov F3 až K5.[28]

Vzplanujúce hviezdy (eruptívne)[upraviť | upraviť zdroj]

Prudké zmeny jasnosti eruptívnej hviezdy

Premenná hviezda môže vykazovať v priebehu niekoľko minút alebo hodín nepredvídateľné a dramatické zmeny v jasnosti. Jasnosť sa mení v celom spektre od gama žiarenia až po rádiové vlny. Vzplanujúce hviezdy sú matní červení trpaslíci a podľa najnovších výskumov aj hnedí trpaslíci.[29]

Naše Slnko je zásadne iné: odchýlky medzi jeho maximami a minimami sú len cca 0,1 % počas jeho 11-ročného slnečného cyklu a i tak majú pravdepodobne veľký vplyv (hoci zatiaľ ešte diskutabilný) na našu Zem – napr. malá doba ľadová v stredoveku bola pravdepodobne spôsobená dlhodobým poklesom slnečného svitu.[30]
Na základe takýchto úvah zástancovia hypotézy zriedkavej Zeme tvrdia, že „najvhodnejší“ typ hviezdy je z intervalu cca F7 až K1. Takýchto hviezd je len cca 9 % zo všetkých, ktoré spaľujú vodík v Mliečnej ceste.[31] Naše Slnko je približne uprostred tohto intervalu – typ G2. Hoci sa často sa hovorí, že Slnko je všedná hviezda, ale to nie je pravda. Obyčajný fakt, že 95% všetkých hviezd je menej hmotných ako Slnko robí náš planetárny systém veľmi zriedkavým.[1]

Metalicita[upraviť | upraviť zdroj]

Guľová hviezdokopa 47 Tucanae v súhvezdí Tukan na južnej oblohe, v ktorej zrejme nemôžu byť planéty veľkosti Zeme

Na vytvorenie terestriálnych planét bohatých na chemické prvky, z ktorých by mohol vzniknúť život je potrebné, aby ich obsahoval už protoplanetárny disk. Naše Slnko má pomerne vysoký obsah ťažších prvkov v porovnaní s ostatnými hviezdami. Ak je nízky obsah kovov, vzniknutá planéta je malá a nevhodná na obývanie. Metalicita hviezdy kladie ďalšiu podmienku na charakter centrálnej hviezdy a síce na jej vek – ak vznikla dávno, má nízky obsah kovov. Preto je veľmi nepravdepodobné nájsť nejaké planéty pri hviezdach v guľových hviezdokopách – vznikli veľmi dávno a obsahujú malý podiel ťažších prvkov. Je empiricky potvrdené, že hviezdy, ktoré majú planetárny systém, majú vysoký obsah kovov, na rozdiel od tých, kde sa planéty nenašli.[32]

Planetárny systém[upraviť | upraviť zdroj]

Usporiadané dráhy planét v planetárnom systéme sú potrebné pre udržateľnosť života

V súčasnosti sa predpokladá, že veľká neobývateľná planéta (napr. plynný obor) v blízkosti obývateľnej zóny by zhoršovala podmienky pre existenciu života. Jedným z najdôležitejších dôvodov je, že by svojou pomerne silnou gravitáciou pravdepodobne narúšala zhlukovanie častíc a tak bránila vzniku malých terestriálnych planét podobne, ako Jupiter zrejme zabránil zhlukovaniu hmoty za obežnou dráhou Marsu a vytvoril tak pás planétok. Ak by veľká planéta navyše mala veľmi excentrickú dráhu (elipsovitú, nie kruhovú), narúšala by orbity ostatných planét. Ak by však sama mala vhodný mesiac, ten by mohol byť obývateľný.[33]

Charakteristiky planéty[upraviť | upraviť zdroj]

Veľkosť[upraviť | upraviť zdroj]

Porovnanie veľkostí planét v našej Slnečnej sústave

Malé planéty nemôžu udržať život podobný nášmu z niekoľkých dôvodov. Ich nízka gravitácia neumožňuje udržanie atmosféry. Molekuly dosahujú únikovú rýchlosť a unikajú do vesmíru, k čomu im dopomáha aj hviezdny vietor a kolízie. V prípade tenkej atmosféry nie je dostatok hmoty na základnú biochémiu, majú slabú tepelnú izoláciu, zle vedú teplo cez svoj povrch (napríklad Mars je oveľa chladnejší ako Zem a teplotné výkyvy medzi dňom a nocou dosahujú až 80 °C), poskytujú slabú ochranu proti meteoroidom a radiácii. V prípade nízkeho atmosferického tlaku voda nemôže existovať v tekutom stave – teplotný rozsah, v ktorom je voda tekutá je menší pri nízkom tlaku. Menšie planéty majú vyšší pomer povrchu k objemu a preto majú tendenciu viac vyžarovať a strácať energiu a stávajú sa geologicky mŕtvymi, pričom povrch nie je pomocou vulkánov, zemetrasení a tektonickej aktivity zásobovaný život udržujúcimi materiálmi ani regulátormi teploty, ako sú skleníkové plyny na Zemi (napríklad CO2). Platňová tektonika nie je nutná len pre recyklovanie dôležitých chemických látok, ale aj zvyšovanie biodiverzity, environmentálnej komplexnosti a pomáha pri generovaní magnetického poľa Zeme. Naša Zem má, zdá sa, práve správnu veľkosť na udržanie atmosféry aj na udržanie teplotného „dynama“ vo svojom jadre (navyše aj rozpad rádioaktívnych prvkov prispieva k tvorbe planetárneho tepla). Mars je napríklad považovaný za geologicky mŕtvy.[34] Štúdia z Harward-Smithovho centra pre astrofyziku tvrdí, že veľkosť Zeme pravdepodobne leží na spodnej hranici obývateľnosti. Ak by bola menšia, platňová tektonika by nemohla existovať. Hoci Venuša má 85 % hmoty Zeme, žiadnu platňovú tektoniku sa nepodarilo objaviť.[35]

Teploty[upraviť | upraviť zdroj]

Hoci živé organizmy môžu byť veľmi prispôsobivé, veľmi ťažko sa môžu vyvíjať a žiť, ak výkyvy teploty presahujú bod mrazu alebo bod varu hlavnej tekutiny na planéte (na Zemi je to voda). Čím je organizmus komplexnejší, tým je pravdepodobne viac citlivý na teplotné výkyvy.[12] Niektoré baktérie a archey dokážu síce žiť pri vysokých teplotách alebo prečkať nízke teploty, vyššie živočíchy však vyžadujú pomerne úzky rozsah teploty prostredia.[36] Dráha Zeme má odchýlky od perfektného kruhu približne 0,02 a ostatné planéty v Slnečnej sústave sú na tom podobne. Súčasné charakteristiky iných nedávno objavených planét sú prekvapivo odlišné: 90 % z nich má väčšiu excentricitu než v našej Slnečnej sústave, cca 0,25.[37] Väčšina z nich je teda len málo času vo svojej obývateľnej zóne.

Sklon planetárnej osi[upraviť | upraviť zdroj]

Sklon zemskej osi počas obehu Slnka

Je isté, že sklon zemskej osi je zodpovedný za striedanie ročných období. To umožňuje udržiavať dynamiku biosféry a zároveň pomáha lepšiemu rozloženiu teplôt na povrchu planéty. Mesiac stabilizuje zemskú os, ktorej sklon by sa inak pravdepodobne výrazne menil, ako je tomu u iných planét v našej Slnečnej sústave. Presný význam tohto pôsobenia je zatiaľ predmetom výskumov.[38][39] Predpokladá sa, že zmena sklonu zemskej osi počas štvrtohôr spôsobila doby ľadové, ale nie je to zatiaľ isté. Príťažlivosť Mesiaca však určite napomáha vzniku prílivu a odlivu, rozsiahlemu prúdeniu vody v oceánoch, čím sa prenáša množstvo tepla a pravdepodobne to vplýva aj na pohyb tektonických platní. Približne 60 % slapových javov je následkom pôsobenia Mesiaca, zvyšok pôsobenia gravitácie Slnka. Tieto javy sú kľúčové pre existenciu kolobehu chemických prvkov.[40]

Rotácia planéty[upraviť | upraviť zdroj]

Rotácia planéty nesmie byť veľmi pomalá, aby deň ani noc netrvali príliš dlho. Vznikli by veľké teplotné rozdiely na rôznych častiach planéty. Je neisté, nakoľko by rastliny boli schopné prispôsobiť sa dlhodobému svetlu a zároveň, ako by znížená fotosyntéza počas noci vplývala na živočíchy. Rotácia je zároveň potrebná pre tvorbu magnetického poľa.[41] V prípade prílišnej blízkosti planéty k hviezde časom dochádza k synchronizácii jej rotácie s obehom okolo hviezdy. Vzniká tzv. viazaná rotácia – planéta je stále otočená k hviezde tou istou stranou (k tomuto javu došlo aj pri Mesiaci vzhľadom na Zem). Na privrátenej strane planéty tak začne byť trvale vysoká teplota, kým odvrátená strana má mráz.

Platňová tektonika[upraviť | upraviť zdroj]

Mapa tektonických platní
Počítačová simulácia magnetického poľa Zeme potrebného na ochranu pred vesmírnym žiarením

Na vznik a udržanie tohto javu je potrebné vhodné chemické zloženie planetárnej kôry. Jediným zatiaľ známym dlhotrvajúcim zdrojom potrebného tepla je rádioaktívny rozpad prebiehajúci vo vnútri planéty, ktorý pravdepodobne vytvára aj efekt geodynama a teda magnetické pole Zeme.[42] Kontinenty musia byť zostavené z menej hustých granitoidných hornín, ktoré „plávajú“ na hustejších bazaltoch a peridotitoch. Subdukčné zóny na svoju existenciu potrebujú dostatok vody. Na Zemi takéto zóny existujú len na dne oceánov.[43] Platňová tektonika bola objavená zo všetkých planét v našej Slnečnej sústave len na Zemi. Priamo súvisí s kolobehom viacerých dôležitých chemických látok napríklad CO2 a pomáha tak regulovať množstvo skleníkových plynov a teplotu Zeme. Niektorí ju preto považujú za kľúčovú podmienku existencie života na Zemi.[42][44]

Biochemické podmienky[upraviť | upraviť zdroj]

Biochemické pochody sú bezprostredne založené na 4 prvkoch najvhodnejších pre ľuďom známy život – uhlík, vodík, kyslík a dusík, ktoré sú zároveň najbežnejšie chemicky reaktívne prvky vo vesmíre.[45] Tieto prvky tvoria cca 96 % biomasy na Zemi. Okrem nich je potrebných ešte vyše 10 prvkov, ktoré sa vyskytujú v najjednoduchších pozemských organizmoch. V súčasnosti sa uvažuje aj o alternatívnych biochémiách, hoci zatiaľ ide o vysoko teoretické špekulácie bez experimentálneho potvrdenia.[46] Uhlík je považovaný za bezkonkurenčný vo vytváraní väzieb sám so sebou a môže vytvárať zložité makroštruktúry vhodné pre komplexné organizmy. Hoci v poslednej dobe sa podarilo objaviť niekoľko organizmov, ktoré pravdepodobne nepotrebujú kyslík pre svoj metabolizmus, predpokladá sa, že život založený na takomto zdroji energie nedokáže vytvoriť taký veľký a komplexný ekosystém (a preto zriedkavý), ako je ten pozemský založený na fotosyntéze.[47][48] Tieto 4 prvky spolu tvoria aminokyseliny, ktoré sú stavebným blokom bielkovín.

Symbióza života a planéty[upraviť | upraviť zdroj]

Fotosyntéza – kľúčový proces premeny slnečnej energie pre potravu ostatných organizmov

Najnovšie výskumy ukazujú, že naša planéta je zásadne a veľmi zložito prepojená so životom na nej a že teda na objavenie sa a existenciu komplexných multicelulárnych a inteligentných organizmov nemajú dôležitý vplyv len jednotlivé faktory, ale aj ich vzájomné vzťahy – čo znamená ďalšiu podporu hlavného tvrdenia tejto hypotézy. Predpokladá sa napríklad, že k vytvoreniu obývateľného prostredia na Zemi významne prispeli sinice a prvotné rastliny. Tieto fotosyntézou uvoľňovali množstvo kyslíka a spôsobili radikálnu zmenu zemskej atmosféry, ktorá umožnila život vyšším živočíchom.[49]

Názorný príklad prepojenosti biosféry a meteorológie je regulácia zemského albeda. Ak sa oceány príliš zohrejú od slnečného jasu, niektoré morské riasy začnú vo zvýšenej miere produkovať dimetylsulfid. Ten vytvára kondenzačné jadrá oblakov a teda spôsobí zvýšenie oblačnosti. Slnečné lúče sa odrážajú od vrstvy oblakov a oceány sa ochladia, čo následne vedie k potlačeniu množenia sa rias.[50] Podobne aj drvivá väčšina podmorského života (okrem niekoľko málo typov baktérií)[51] je závislá od vhodných podmienok na povrchu – existencie kyslíka, ktorý je privádzaný pod hladinu a umožňuje dýchanie.

Sledovaním zložitosti a vzájomnej harmónie interakcií medzi planétou a životom na nej viedli priekopníka v skúmaní biosféry Sira Jamesa Lovelocka ku tzv. Gaia hypotéze. Zem so životom na nej prirovnával k makroorganizmu, ktorý sám seba reguluje.[52] Podobne David Grinspoon predkladá hypotézu živých svetov, v ktorej tvrdí, že planéta a život na nej sa vyvíjajú vzájomnými interakciami.[53]

Alternatívne hviezdne systémy[upraviť | upraviť zdroj]

Pri hľadaní života vo vesmíre sa ľudstvo dlho zameriavalo na hľadanie systémov podobných našej Slnečnej sústave. Zdá sa však, že takéto sú veľmi zriedkavé a preto sa v súčasnosti skúmajú možnosti života v odlišných hviezdnych systémoch.

Dvojhviezdy[upraviť | upraviť zdroj]

Dvojhviezda

Typické odhady hovoria, že 50 % a viac hviezdnych systémov sú dvojhviezdy. Precíznejšie analýzy však tvrdia, že väčšina hviezd existuje samostatne. Vzdialenosť medzi hviezdami v binárnom systéme môže byť menšia než 1 AU (astronomická jednotka), ale aj mnoho AU. V prvom prípade je obývateľnosť planét v takomto systéme veľmi otázna, pretože gravitácia hviezd výrazne narúša obežné dráhy planét. Nie je tiež jasné, či vôbec v takýchto systémoch môžu vzniknúť planéty. Zdá sa však, že plynní obri majú väčšie šance vzniknúť pri dvojhviezdach, než pri samostatných hviezdach.[54] Štúdia simulujúca orbity hypotetických planét v systéme Alfa Centauri tvrdí, že ak by obiehali vo vzdialenosti cca 3 AU od každej z nich, boli by pomerne stabilné.[55]

Masívne hviezdy[upraviť | upraviť zdroj]

Červený obor

Nedávne výskumy dokázali, že okolo masívnych hviezd (cca 100-násobok Slnka) môžu existovať početné planetárne systémy. Navyše sa v nich môžu vyskytovať aj hnedí trpaslíci. Ale hviezdy, ktoré sú čo i len o niečo väčšie ako Slnko, majú pomerne krátku dobu života a predpokladá sa, že za takýto čas je nemožné, aby sa vytvorila fungujúca biosféra, a že okolo nich neexistuje žiadny život.[56] Môžu však byť určitým zdrojom života – pri svojej explózii ako supernovy vyvrhnú do priestoru ťažké prvky, ktoré vznikli v ich vnútri. Týmto materiálom môžu byť obohatené mladšie hviezdy prípadne môže byť použitý na vznik planét alebo organizmov.

Červení trpaslíci[upraviť | upraviť zdroj]

Porovnanie veľkostí rôznych hviezd

Zistiť obývateľnosť v blízkosti takýchto hviezd je veľmi dôležité, keďže predstavujú cca 70 %-90 % všetkých hviezd v galaxii. Ešte početnejší sú hnedí trpaslíci, ale tí produkujú natoľko málo svetla a tepla, že život pri nich je takmer isto nemožný. Veľkou výhodou červených trpaslíkov oproti väčším hviezdam je ich dlhovekosť. Vďaka pomalému spaľovania svojho jadrového paliva môžu žiť rádovo dlhšie ako ony a tak poskytovať životu na planétach obiehajúcich okolo nich energiu. V súčasnosti sa predpokladá, že celkový objem obývateľných zón okolo všetkých červených trpaslíkov dohromady je rovný objemu obývateľných zón okolo všetkých hviezd podobných Slnku. Je to spôsobené ich veľkým množstvom a navyše tieto teoreticky obývateľné zóny sú k dispozícii dlhšie vďaka dlhovekosti ich materských hviezd.[57]

Veľa rokov boli červení trpaslíci vylučovaní spomedzi hviezd schopných poskytovať obývateľné okolie. Sú veľmi malí (cca 0,1 – 0,6 Slnka), vyžarujú málo energie (0,01 %-3 % výkonu Slnka) a preto planéty musia krúžiť veľmi blízko (rok by na nich trval len pár našich dní). Najnovšie výskumy síce posunuli túto vzdialenosť o 10 % až 30 %, ale stále je to pomerne blízko.[58] Slapové sily hviezd na takto blízko obiehajúcich planétach spôsobia otočenie planéty stále tou istou stranou k hviezde (viazaná rotácia). Na jednej strane planéty bude preto horúco, na druhej mráz. Na rovnomerné rozvedenie tepla po planéte by bola potrebná veľmi objemná atmosféra, ktorá by však zároveň znemožňovala dopadanie svetla na povrch a zabránila tak fotosyntéze. Určitá šanca by sa naskytla v prípade, ak by okolo hviezdy krúžil plynný obor, okolo ktorého by obiehal menší mesiac, na ktorom by sa mohol vyvinúť život. Najnovšie výskumy však tvrdia, že na rozvedenie tepla by stačilo cca 10 % zemskej atmosféry, (ak by obsahovala CO2 a H2O). Takto by fotosyntéza ešte mohla fungovať, voda by však bola na odvrátenej strane stále zamrznutá. Niektoré výskumy naznačujú, že voda by mohla cirkulovať aspoň v dostatočných hĺbkach v oceánoch a azda by na takýchto planétach mohli prežívať určité formy rastlín.[59]

Viazaná rotácia – obiehajúca planéta je k centrálnej hviezde obrátená vždy tou istou stranou

Červení trpaslíci vysielajú žiarenie prevažne v infračervenej oblasti, kým pozemské rastliny na fotosyntézu využívajú viditeľné svetlo. Niektorí vedci sa domnievajú, že živé organizmy by preto museli závisieť od chemosyntézy, podobne ako niektoré pozemské baktérie žijúce na dne oceánov. Navyše nedostatok ultrafialového žiarenia spôsobí deficit ozónu, ktorý je potrebný na atmosferickú dynamiku a ochranu. Fotosyntéza na odvrátenej strane by bola nemožná. Na privrátenej strane by kvôli viazanej rotácii planéty k hviezde existovali oblasti stále vystavené svetlu alebo tieňu a neexistovala by noc. Tento stav by síce rastlinám na privrátenej strane kompenzoval slabé žiarenie hviezdy, keďže potrebnú dávku žiarenia by získali vďaka dlhšiemu času jeho dopadu, nie je však jasné, či by rastliny dokázali žiť na neustálom svetle.

Veľkou nevýhodou červených trpaslíkov je nestabilita. Ich jas ovplyvňujú hviezdne škvrny, ktoré môžu znížiť jas o cca 40 %, alebo sa jas môže v priebehu pár minút zvýšiť až dvojnásobne. Takéto „blikanie“ veľmi nepriaznivo vplýva na živé organizmy a poškodzuje atmosféru.[60] Dochádza k nemu hlavne počas prvých 1,2 miliardy rokov života hviezdy. Ak by planéta vznikla niekde ďaleko a až neskôr sa dostala k červenému trpaslíkovi, mohla by si zachovať rýchlu rotáciu a zároveň by hviezda mohla poskytovať stabilné (i keď slabé) žiarenie.[61]

Vzhľadom na extrémne pomalú viazanú rotáciu nemôžu planéty červených trpaslíkov vytvoriť efekt geodynama a produkovať dostatočné magnetické pole, ktoré by ich chránilo pred ionizujúcim žiarením z vesmíru.[62]

Kritika hypotézy[upraviť | upraviť zdroj]

Kritiku hypotézy zriedkavej Zeme je možné rozdeliť do niekoľkých základných kategórií:

Iné nastavenie životného prostredia[upraviť | upraviť zdroj]

Jedným z najvšeobecnejších a najpádnejších kritických argumentov je tvrdenie, že je možné, že iné nastavenie viacerých podmienok môže umožňovať existenciu našej formy života a tak sa zvyšuje pravdepodobnosť objavenia sa a existencie života vo vesmíre. Táto myšlienka je aplikovaná na viaceré body hypotézy zriedkavej Zeme.

Napríklad kritika úzkej oblasti pre obývateľnú zónu spomína známy fakt, že prítomnosť niektorých chemikálií vo vode (napríklad soľ alebo amoniak) pôsobí protimrazovo a udržiava ju v tekutom stave napriek nízkej teplote. V kombinácii so skleníkovým efektom sa tak môže vytvoriť (v určitých hraniciach) obývateľné prostredie aj napriek tomu, že samotná planéta nie je priamo v obývateľnej zóne. Posledné výskumy naznačujú, že napríklad mesiac Európa planéty Jupiter má pravdepodobne podpovrchový oceán kvapalnej vody, kde by mohol existovať život aj napriek tomu, že samotný Jupiter je mimo obývateľnej zóny. Astronóm Carl Sagan sa domnieval, že selekčné tlaky môžu v priebehu evolúcie uprednostniť živé organizmy, ktoré budú prispôsobené takémuto prostrediu.[63] Podobne, špecifické podmienky na nejakej planéte obiehajúcej červeného trpaslíka (zloženie atmosféry a jej hrúbka) pravdepodobne môžu umožňovať existenciu našej formy komplexného multicelulárneho života.[64] Aj veľkosť a hmota planéty nemôže byť pri posudzovaní obývateľnosti braná samostatne. Napríklad Jupiterov mesiac Io je veľmi malý, ale vulkanicky je veľmi aktívny – pravdepodobne aj vďaka slapovým javom spôsobeným tým, že obieha veľmi blízko okolo svojej planéty. Azda by teda mohol byť obývateľný vďaka svojmu vnútornému teplu, hoci leží ďaleko od Slnka a nie je jasné, ako by fungovala biosféra (napr. fotosyntéza) pri takomto pomerne slabom svite. Väčšie planéty majú hustejšiu atmosféru, čo zasa zvyšuje tlak a v kombinácii so skleníkovým efektom aj teplotu na povrchu. Preto ich obývateľná zóna leží ďalej od hviezdy. Podobne majú pravdepodobne veľké železné jadro a teda aj silné magnetické pole, ktoré ich chráni pred radiáciou, ale zase na vytvorenie tohto poľa je potrebná pomerne rýchla rotácia, takže treba posudzovať všetky tieto parametre súčasne.[65] Teda aj takéto iné vhodné nastavenia životných prostredí pre komplexné, multicelulárne formy života tiež vyžadujú „šťastnú“ súhru niekoľkých podmienok. V celkovom merítku však zvyšujú naše šance na nájdenie mimozemského života. Zatiaľ však neboli urobené presnejšie odhady, nakoľko pravdepodobný a častý je vo vesmíre výskyt takýchto iných nastavení, ktoré by eventuálne umožnili vznik a trvalú udržateľnosť živých organizmov. Ďalší vedci tvrdia, že hoci už vyvinutý život môže byť schopný prežiť v nehostinných podmienkach (napr. na mesiaci Europa), je málo pravdepodobné, že by bolo možné, aby sa tam aj vyvinul.[66]

Dopady mimozemských telies[upraviť | upraviť zdroj]

Niektorí vedci tvrdili, že obrie planéty majú extrémne dôležitú funkciu pre obývateľnosť iných planét a síce, že svojou obrovskou gravitáciou „zachytávajú“ rôzne asteroidy, meteoroidy a podobne, ktoré by inak svojím dopadom spôsobili zničenie života. Pre Zem sa za takéto „štíty“ považovali Jupiter, Saturn a Mesiac. V súčasnosti je toto tvrdenie predmetom ďalších výskumov.[67] Menej polemík vyvoláva tvrdenie, že Jupiter a Saturn v minulosti spôsobovali výkyvy dráh asteroidov a ľadových telies, ktoré dopadali na Zem a tak ju obohacovali o dôležité prvky a vodu.[68]

Časté omyly[upraviť | upraviť zdroj]

Diskusia o hypotéze je sťažená aj preto, lebo autori jasne nedeklarovali, čo presne chápu pod pojmom život – či výhradne našu formu alebo pripúšťajú aj niektoré iné, dosiaľ neobjavené. Navyše dosiaľ všeobecne nepanuje úplný konsenzus v otázke čo vlastne život je a aká je jeho presná definícia.[69]

Teória býva často mylne zamieňaná za podobné tvrdenia, s ktorými nemá nič spoločné. Napríklad, že Zem je dokonale prispôsobená pre život, že jediný možný život je na báze uhlíka respektíve vody, že jediné miesta vhodné pre život musia byť takmer kópiou Zeme, že život na Zemi dosiahol vrchol, že ak je Zem unikátna, musí obsahovať nejakú unikátnu podmienku nevyhnutnú pre život, ktorá sa nikde inde nevyskytuje a podobne.[70] Kritici následne poukazujú na nedávne (2011) objavy planét podobných Zemi (Kepler-22b, Gliese 581 g), na možnosť existencie inej formy života než je náš alebo upozorňujú na drsnosť životných podmienok na rôznych miestach Zeme, na ktorých však predsa žijú rôzne extrémofilné organizmy.[71] Teória sa však nesnaží vyvrátiť existenciu planét, ktoré v niektorých ohľadoch pripomínajú Zem, ani vylúčiť existenciu organizmov žijúcich v nehostinných podmienkach. Jej autori tvrdia, že kým mikrobiologický život môže byť vo vesmíre pomerne bežný, súhru viacerých vhodných podmienok na objavenie sa našej formy komplexného multicelulárneho a dokonca inteligentného života na iných miestach vo vesmíre považujú za veľmi zriedkavý jav.[12]

Častou pripomienkou kritikov je tiež poukazovanie na možnosť nejakej inej formy života vo vesmíre než je naša – napríklad na báze niektorej alternatívnej biochémie.[72] Takéto ponímanie života je rozšírením rozsahu hypotézy zriedkavej Zeme a preto prináša zvýšenie pravdepodobnosti nájdenia mimozemského života. V súčasnosti však predstavujú alternatívne biochémie vysoko špekulatívnu oblasť vedy a postrádajú experimentálne dôkazy.[73] Ak má ísť o komplexný, inteligentný a dokonca technicky vyspelý mimozemský život, tiež bude na svoje objavenie sa a ďalší vývoj vyžadovať množstvo vhodných podporných podmienok. Takže opäť existuje veľmi nízka pravdepodobnosť uskutočnenia sa takejto zhody okolností a teda aj takéto miesta budú vo vesmíre veľmi zriedkavé.[47]

Rovnica hypotézy zriedkavej Zeme[upraviť | upraviť zdroj]

Ward a Brownlee zostavili svoju rovnicu podobnú známej Drakeovej rovnici. Obidve sa pokúšajú odhadnúť počet mimozemských civilizácií na základe pravdepodobností uskutočnenia sa podmienok potrebných pre existenciu inteligentného života. Obidve treba v súčasnosti brať skôr ako pokus o odhad, keďže mnohé parametre sú len približne známe a výsledné čísla sa líšia od autora k autorovi. Navyše je možné, že nie sú úplné a že bude treba ešte do nich doplniť rôzne ďalšie dodatočné parametre. Ich prínos je hlavne ako stimul pre ďalší výskum tejto problematiky.

N = N^* \cdot n_e \cdot f_g \cdot f_p \cdot f_{pm} \cdot f_i \cdot f_c \cdot f_l \cdot f_m \cdot f_j \cdot f_{me} [74]

N = počet hviezd v našej Galaxii, fp = podiel hviezd s planétami, fpm = podiel planét bohatých na ťažšie prvky a kovy, ne = priemerný počet planét v obývateľnej zóne hviezdy, ng = počet hviezd v obývateľnej zóne Galaxie, fi = podiel obývateľných planét, kde môže vzniknúť život, fc = podiel planét, kde môže vzniknúť zložitý živočíšny život, fl = podiel planét s dostatočnou dobou existencie pre vývoj zložitého živočíšneho života, fm = podiel planét s veľkým mesiacom, fj = podiel planetárnych sústav s planétami veľkosti Jupitera, fme = podiel planét s kriticky nízkym počtom javov spôsobujúcich hromadné vymieranie.


Experimentálne overovanie hypotézy[upraviť | upraviť zdroj]

Jupiterov mesiac Európa. NASA a ESA pripravujú sondy, ktoré majú overiť existenciu podpovrchového vodného oceánu a prípadného života v ňom

Hľadaním planét podobných Zemi sa zaoberá vesmírny program Keplerova misia, ktorý používa ďalekohľad umiestnený vo vesmírnom priestore na prehľadávanie a zber charakteristík planét v obývateľných zónach. Do apríla 2011 bolo objavených 1235 planét a 54 z nich leží v obývateľnej zóne (napr. Gliese 581 systém). Väčšina z nich sú však plynní obri a len niektoré by mohli byť terestriálne, čo by mohlo znamenať určitú podporu pre tvrdenia hypotézy zriedkavej Zeme.[75] Treba však vziať do úvahy extrémnu náročnosť detekcie planét na také vzdialenosti.

Názory na existenciu, početnosť a formu mimozemského života sa výrazne rôznia a okrem hypotézy zriedkavej Zeme existuje množstvo ďalších hypotéz. Preto už niekoľko desaťročí prebieha jeho intenzívne hľadanie, ktoré nám poskytne solídne experimentálne dáta a základ na overenie a posúdenie týchto hypotéz. Zatiaľ však nemáme dostatok podkladov, ktoré by nám umožňovali zodpovedne rozhodnúť o platnosti hypotézy zriedkavej Zeme. Jedna z jej téz a síce očakávanie, že jednoduchý bakteriálny život je relatívne odolný a preto vo vesmíre pomerne bežný, je však braná ako správna a dobre potvrdená už dlhšiu dobu (pozri panspermia). Existuje niekoľko pozorovaní, ktoré ju podporujú:[76]

  • pomocou balónov boli zachytené v pozemskej atmosfére mikroorganizmy vo výškach približne 9 km až 40 km
  • slnečný vietor je schopný unášať drobné častice (veľkosti niekoľko mikrónov) v rámci celej Slnečnej sústavy a možno aj ďalej
  • mnohé mikroorganizmy dokážu prežiť bez ujmy teplotu −200 °C niekoľko mesiacov, vákuum, kyslosť, prítomnosť jedov, sucho a dokonca aj silnú radiáciu (napr. vo forme spór, pozri anabióza)
  • tenká vrstvička grafitu môže výrazne chrániť mikroorganizmy pred škodlivým ultrafialovým žiarením v kozme
  • mikroorganizmy môžu „cestovať“ vesmírom na povrchu hornín vymrštených zo Zeme napríklad dopadom veľkého meteoritu (prípadne nechtiac byť prenesené na povrchu našich výskumných sond)

Preto bolo uskutočnených aj niekoľko experimentov, ktoré skúmali schopnosť organizmov prežívať v extrémnych kozmických podmienkach. Z nich najúspešnejší bol pravdepodobne Foton-M3, ktorý jasne preukázal, že niektoré baktérie, spóry, lišajníky a dokonca pomalky môžu prežiť kruté podmienky kozmického priestoru i pristátie na planéte.[77] Na základe týchto faktov sa predpokladá, že by bolo možné napríklad na susedných planétach objaviť živé organizmy až do veľkosti hlístovcov, ktoré sa tam dostali zo Zeme.[76] V súčasnosti sa preto objavujú pochybnosti, či v prípade objavenia života mimo Zeme, pôjde skutočne o mimozemský život. Niektorí vedci sa totiž domnievajú, že môže ísť o už vyvinutý život, ktorý sa na iné planéty (napríklad Mars) preniesol zo Zeme a dokonca sa obávajú, že už došlo ku kontaminácii Mesiaca či Venuše pri predošlých výskumoch.[78][79] Tento fenomén nám tak výrazne sťažuje možnosť preveriť, či samotné vyvinutie sa týchto organizmov niekde vo vesmíre je ľahké, alebo či je ťažké a naozaj závisí od súhry množstva podporných podmienok, ako to tvrdí hypotéza zriedkavej Zeme.[80] Preto boli zavedené prísne pravidlá pre sterilizačné procedúry vesmírnych sond, prípadne zastarané výskumné sondy sú zničené mimo planétu, ktorú vedci chcú ochrániť pred kontamináciou.[81][82][83] Predpokladá sa však, že kým rozptylový čas mikrobiálnej vzorky v rámci Slnečnej sústavy je pomerne malý, medzi hviezdami je dostatočne veľký na to, aby bolo možné zistiť nezávislý počiatok života mimo Slnečnú sústavu.[80]

Vzťah ku kreacionistickému hnutiu[upraviť | upraviť zdroj]

Hoci autori hypotézy zriedkavej Zeme nie sú zástancami koncepcie inteligentného dizajnu (ktoré je považované za „odnož“ kreacionizmu), ich hypotéza je v tomto hnutí často spomínaná. Jedna z hlavných postáv tohto hnutia – astrofyzik Guillermo Gonzales, je totiž s Donaldom Brownleem a Petrom Wardom spoluautorom konceptu „galaktickej obývateľnej zóny“.[84] Základný rozdiel spočíva v tom, že kým hypotéza zriedkavej Zeme sa snaží na základe nízkej pravdepodobnosti uskutočnenia vhodných podmienok pre zložitý život odhadnúť jeho početnosť vo vesmíre, hnutie inteligentného dizajnu ju považuje za silný argument, že život sa na Zemi neobjavil len náhodou. Navyše tvrdia, že je zaujímavé, že sa na Zemi vytvorila zriedkavá súhra rôznych podmienok, ktoré nielenže umožňujú existenciu nášho života, ale zároveň pre nás vytvárajú veľmi vhodné podmienky na objavovanie sveta a rozvoj vedy (tzv. „objavovateľnosť“ respektíve „merateľnosť“ [85]). Niektoré príklady tejto „zhody náhod“, ktoré uvádzajú:[86]

  • pozícia na okraji galaxie umožňuje pozorovanie množstva vesmírnych objektov a zároveň zachytenie žiarenia vesmírneho pozadia (v súčasnosti považované za jeden z najsilnejších faktov v prospech teórie Veľkého tresku)
  • výhodný pomer vzájomných veľkostí a vzdialeností Slnka a Mesiaca umožňuje zo Zeme pozorovať úplné zatmenia Slnka – z iných planét v Slnečnej sústave sa to nedá
  • pohyb tektonických platní vytvára zemetrasenia a zachytením seizmických vĺn je možné mapovať a porozumieť vnútru Zeme
  • aktuálne percento kyslíka v atmosfére jej dáva priezračnosť na pozorovanie vesmíru a zároveň umožňuje vznik ohňa – prvopočiatku rozvoja technológií
  • analýza vzoriek z dlhotrvajúcich zásob snehu v polárnych oblastiach umožňuje skúmať udalosti v dejinách Zeme

Fenomén merateľnosti však býva často napádaný ako zaujatý výber len podporných javov a v súčasnej podobe sú aj medzi zástancami hnutia inteligentného dizajnu k nemu rozporné stanoviská – považujú ho skôr za zaujímavý než presvedčivý (podobne ako niektoré kreacionistické argumenty W. Paleyho).[87]

Referencie[upraviť | upraviť zdroj]

  1. a b Peter Ward and Donald Brownlee, Rare Earth: Why Complex Life is Uncommon in the Universe. New York: Springer, 2003
  2. Frank J. Tipler; John D. Barrow (1986): The Anthropic Cosmological Principle. Oxford University Press. ISBN 0198519494. Sekcia 3.2
  3. Just Six Numbers: The Deep Forces That Shape the Universe, 1999
  4. The Drake Equation Revisited
  5. napr. Conway Morris, Simon (2003). Life's Solution. Cambridge University Press., Gribbin, John (2011). Alone in the Universe: Why our planet is unique. Wiley., Webb, Stephen (2002). Where is Everybody? (If the universe is teeming with aliens, Where is Everybody?: Fifty solutions to the Fermi paradox and the problem of extraterrestrial life). Copernicus Books (Springer Verlag). a ďalší
  6. Lawrence Joseph Henderson: The fitness of the environment: an inquiry into the biological significance of the properties of matter, The Macmillan Company, 1913
  7. James F. Kasting, How to find a habitable planet. pg 127
  8. Su-Shu Huang. Life-Supporting Regions in the Vicinity of Binary System. Publications of the Astronomical Society of the Pacific, Vol. 72, No. 425, p.106
  9. Dole & Asimov: Planets for Man, 1964
  10. Michael Hart: Atmospheric Evolution, the Drake Equation and DNA: Sparse Life in an Infinite Universe. Cambridge University Press, 1995.
  11. "Goal 1: Understand the nature and distribution of habitable environments in the Universe". Astrobiology: Roadmap. NASA. [1]
  12. a b c pp. 122–123.
  13. Guillermo Gonzalez, Donald Brownlee, Peter Ward: The Galactic Habitable Zone I. Galactic Chemical Evolution, 12 Mar 2001. [2]
  14. Charles H. Lineweaver, Yeshe Fenner and Brad K. Gibson (January 2004): "The Galactic Habitable Zone and the Age Distribution of Complex Life in the Milky Way". Science 303 (5654): 59–62. [3]
  15. Lineweaver, Charles H.; Fenner, Yeshe; Gibson, Brad K. (2004): "The Galactic Habitable Zone and the Age Distribution of Complex Life in the Milky Way" [4]
  16. How often does the Sun pass through a spiral arm in the Milky Way?, Karen Masters, Curious About Astronomy. [5]
  17. Dartnell, Lewis: Life in the Universe, One World, Oxford, 2007, p. 75.
  18. Strobel, L.: Kauza Stvoriteľ. Porta Libri Bratislava 2002. str. 170
  19. Barstow, M. A. (2005). "Elliptical Galaxies". Leicester University Physics Department. [6]
  20. eGraaff, Regina Barber; Blakeslee, John P.; Meurer, Gerhardt R.; Putman, Mary E. (December 2007). "A Galaxy in Transition: Structure, Globular Clusters, and Distance of the Star-Forming S0 Galaxy NGC 1533 in Dorado". The Astrophysical Journal 671 (2): 1624–1639. [7]
  21. Morgan, W. W. & Mayall, N. U. (1957). "A Spectral Classification of Galaxies." Publications of the Astronomical Society of the Pacific. 69 (409): 291–303.
  22. NASA: The Goldilocks Zone.
  23. Water vapour: feedback or forcing?
  24. Kasting, James; Whitmire, D. P.; Reynolds, R. T. (1993). "Habitable zones around main sequence stars". Icarus 101 (1): 108–28. [8]
  25. "Star tables". California State University, Los Angeles.
  26. "Habitable zones of stars". NASA Specialized Center of Research and Training in Exobiology. University of Southern California, San Diego. [9]
  27. Kasting, James F.; Whittet, DC; Sheldon, WR (August 1997). "Ultraviolet radiation from F and K stars and implications for planetary habitability". Origins of Life and Evolution of Biospheres 27 (4): 413–420. [10]
  28. Turnbull, Margaret C., and Jill C. Tarter. "Target selection for SETI: A catalog of nearby habitable stellar systems," The Astrophysical Journal Supplement Series, 145: 181–198, March 2003. [11]
  29. Croswell, Ken (27 January 2001). "Red, willing and able" (Full reprint). New Scientist. [12]
  30. "The Little Ice Age". Department of Atmospheric Science. University of Washington.
  31. The One Hundred Nearest Star Systems. Research Consortium on Nearby Stars. [13]
  32. Santos, Nuno C.; Israelian, Garik; Mayor, Michael (2003). "Confirming the Metal-Rich Nature of Stars with Giant Planets". [14]
  33. Hinse, T.C.. "Chaos and Planet-Particle Dynamics within the Habitable Zone of Extrasolar Planetary Systems. [15]
  34. "The Heat History of the Earth". Geolab. James Madison University
  35. "Earth: A Borderline Planet for Life?". Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. 2008 [16]
  36. Microbe from depths takes life to hottest known limit.
  37. Bortman, Henry (June 22, 2005). "Elusive Earths". Astrobiology Magazine. [17]
  38. Lasker, J.; Joutel, F.; Robutel, P. (July 1993). "Stabilization of the earth's obliquity by the moon". Nature 361 (6413): 615–617. [18]
  39. "Planetary Tilt Not A Spoiler For Habitation" (Press release). Penn State University. August 25, 2003. [19]
  40. Strobel, L.: Kauza Stvoriteľ. Porta Libri Bratislava 2002. str. 179, 181
  41. Nave, C. R.: "Magnetic Field of the Earth". HyperPhysics. Georgia State University.
  42. a b Ward, Peter and Donald Brownlee: Rare Earth: Why Complex Life is Uncommon in the Universe, pp. 191–220, Springer, 2000
  43. Taylor, Stuart Ross, 1998: Destiny or Chance: Our Solar System and Its Place in the Cosmos. Cambridge Univ. Press
  44. Forget, François; Costard, François & Lognonné, Philippe (2007): Planet Mars: Story of Another World. Springer. pp. 80–1.
  45. Pace, Norman R. (2001), "The universal nature of biochemistry".
  46. Lazio, Joseph. "F.10 Why do we assume that other beings must be based on carbon? Why couldn't organisms be based on other substances?". [sci.astro] ET Life (Astronomy Frequently Asked Questions).
  47. a b McCollom, Thomas M.. Methanogenesis as a potential source of chemical energy for primary biomass production by autotrophic organisms in hydrothermal systems on Europa. (Woods Hole Oceanographic Institute.) http://adsabs.harvard.edu/abs/1999JGR...10430729M
  48. Danovaro R, Dell'anno A, Pusceddu A, Gambi C, Heiner I, Kristensen RM (April 2010). "The first metazoa living in permanently anoxic conditions". BMC Biology 8 (1): 30. http://www.biomedcentral.com/1741-7007/8/30
  49. Anbar, A.; Duan, Y.; Lyons, T.; Arnold, G.; Kendall, B.; Creaser, R.; Kaufman, A.; Gordon, G. et al (2007). "A whiff of oxygen before the great oxidation event?". Science 317 (5846): 1903–1906. [20]
  50. R. J. Charlson, J. E. Lovelock, M. O. Andrea, S. G. Warren: Oceanic phytoplankton, atmospheric sulfur, cloud albedo and climate. Nature 326. 1987
  51. Danovaro R, Dell'anno A, Pusceddu A, Gambi C, Heiner I, Kristensen RM (April 2010). "The first metazoa living in permanently anoxic conditions", BMC Biology 8 (1): 30. [www.biomedcentral.com/1741-7007/8/30]
  52. Lovelock, James. The Vanishing Face of Gaia. Basic Books, 2009, p. 255.
  53. "The Living Worlds Hypothesis".
  54. "Stars and Habitable Planets"
  55. Wiegert, Paul A.; Holman, Matt J. (April 1997). "The stability of planets in the Alpha Centauri system". The Astronomical Journal 113 (4): 1445–1450. [21]
  56. Kashi, Amit and Soker, Noam (2011): "The outcome of the protoplanetary disk of very massive stars, January 2011". New Astronomy 16: 27–32. [22]
  57. "M Dwarfs: The Search for Life is On, Interview with Todd Henry". Astrobiology Magazine. [23]
  58. Extending the Habitable Zone for Red Dwarf Stars
  59. Joshi, M. M.; Haberle, R. M.; Reynolds, R. T. (October 1997). "Simulations of the Atmospheres of Synchronously Rotating Terrestrial Planets Orbiting M Dwarfs: Conditions for Atmospheric Collapse and the Implications for Habitability". [24]
  60. Croswell, Ken (27 January 2001). "Red, willing and able".
  61. Cain, Fraser; and Gay, Pamela (2007). "AstronomyCast episode 40: American Astronomical Society Meeting, May 2007". Universe Today. [25]
  62. Red Star Rising.
  63. Jack Cohen and Ian Stewart: Evolving the Alien: The Science of Extraterrestrial Life, Ebury Press, 2002, ISBN 0-09-187927-2
  64. Joshi, M. M.; Haberle, R. M.; Reynolds, R. T. (October 1997). "Simulations of the Atmospheres of Synchronously Rotating Terrestrial Planets Orbiting M Dwarfs: Conditions for Atmospheric Collapse and the Implications for Habitability". http://crack.seismo.unr.edu/ftp/pub/gillett/joshi.pdf
  65. Nave, C. R.: "Magnetic Field of the Earth". HyperPhysics. Georgia State University. [26]
  66. Planets for Man
  67. Bortman, Henry (September 29, 2004). "Coming Soon: "Good" Jupiters". Astrobiology Magazine. [27]
  68. Lunine, Jonathan I. (January 30, 2001). "The occurrence of Jovian planets and the habitability of planetary systems". [28]
  69. McKay, Chris P. (September 14, 2004). "What Is Life—and How Do We Search for It in Other Worlds?". Public Library of Science – Biology 2 (2(9)): 302. http://dx.doi.org/10.1371%2Fjournal.pbio.0020302
  70. Darling, David (2001). Life Everywhere: The Maverick Science of Astrobiology. Basic Books/Perseus. p. 103
  71. Microbe from depths takes life to hottest known limit. http://www.astrobiology.com/news/viewpr.html?pid=12337
  72. Cohen, Jack, and Ian Stewart, 2004 (2002). What Does a Martian Look Like: The Science of Extraterrestrial Life. Ebury Press.
  73. David Darling. Silicon-based life. http://www.daviddarling.info/encyclopedia/S/siliconlife.html
  74. Brownlee, Donald. Ward, Peter D. "Rare Earth", strany 271–275. Copernicus. 2000.
  75. Grant, Andrew (8 March 2011`). "Exclusive: "Most Earth-Like" Exoplanet Gets Major Demotion—It Isn’t Habitable". [29]
  76. a b Astrophysicist, Hugh Ross, Ph.D., Predicts in 1988, That Life will be found on Mars. http://crystalradioparts.net/rich/creation/mars.htm
  77. de La Torre Noetzel, Rosa. Experiment lithopanspermia: test of interplanetary transfer and re-entry process of epi- and endolithic microbial communities in the FOTON-M3 Mission. http://adsabs.harvard.edu/abs/2008cosp...37..660D
  78. David, Leonard (2 May 2011). "Moon Microbe Mystery Finally Solved". http://www.space.com/11536-moon-microbe-mystery-solved-apollo-12.html
  79. Hugh Ross, "Life on Mars as Proof of Evolution?" Facts & Faith, 2:3 (1988), pp.1-2.
  80. a b Goal 1: Understand the nature and distribution of habitable environments in the Universe. http://astrobiology.arc.nasa.gov/roadmap/g1.html#o1-1
  81. National Academy of Sciences Space Studies Board, Preventing the Forward Contamination of Europa, National Academy Press, Washington (DC), June 29, 2000. http://www.nap.edu/openbook.php?record_id=9895&page=3
  82. Studies Focus On Spacecraft Sterilization. http://www.aero.org/news/newsitems/sterilization073001.html
  83. European Space Agency: Dry heat sterilisation process to high temperatures. http://www.esa.int/esaMI/Aurora/SEMBJG9ATME_0.html
  84. Guillermo Gonzalez, Donald Brownlee, Peter Ward. The Galactic Habitable Zone I. Galactic Chemical Evolution. http://arxiv.org/abs/astro-ph/0103165
  85. Guillermo Gonzalez. The Measurability of the Universe––a Record of the Creator’s Design. http://www.reasons.org/resources/fff/2000issue04/index.shtml?main#measurability_of_the_universe
  86. Strobel, L.: Kauza Stvoriteľ. Porta Libri Bratislava 2002. str. 186
  87. Behe, M.: Darwinova černá skříňka. Návrat domů, Praha. 2001

Pozri aj[upraviť | upraviť zdroj]

Knihy[upraviť | upraviť zdroj]

  • Peter Ward and Donald Brownlee, Rare Earth: Why Complex Life is Uncommon in the Universe. New York: Springer, 2003
  • Strobel, L.: Kauza Stvoriteľ. Porta Libri Bratislava 2002
  • Guillermo Gonzalez and Jay Richards: The Privileged Planet: How Our Place in the Cosmos is Designed for Discovery. Washington DC: Regnery, 2004

Externé linky[upraviť | upraviť zdroj]

  • Astrobiology magazín – portál o astrobiológii. [30]
  • Astrobiológia – komplexný prehľad [31]
  • Encyklopédia vedy – prehľadne spracované heslá z astrobiológie. [32]
  • Privilegovaná planéta – komplexne spracovaný dokument o hypotéze zriedkavej Zeme. [33]
  • Štúdie podmienok obývateľnosti a jej aspektov. [34]
  • Výjimečná Země. Natura 4/2004 – Stručné spracovanie a analýza hypotézy zriedkavej Zeme. [35]