Dünyanın çok hücreli yaşamı levha tektoniğine mi bağlıydı?

Karmaşık yaşam Dünya’da nasıl ortaya çıktı ve gelişti ve bu, Dünya’nın ötesinde yaşam bulmak için ne anlama geliyor?

Bu ne bir son çalışma yayınlanan Bilimsel Raporlar Bir çift araştırmacı, levha tektoniğinin, okyanusların ve kıtaların gezegenimizdeki karmaşık yaşamın ortaya çıkmasından ve evriminden nasıl sorumlu olduğunu ve bunun Fermi Paradoksunu nasıl ele alabileceğini araştırırken, neden bu duruma sahip olmadığımıza ilişkin Drake Denklemini iyileştirmeye çalışırken bu konuyu ele almayı umuyor. sırasıyla evrende yaşam ve yaşam bulma parametreleri bulunamadı.

Bu çalışma, araştırmacıların, özellikle Dünya’da sergilenen jeolojik süreçlerle ilgili olarak, Dünya’nın ötesinde yaşam bulma kriterlerini daha iyi anlamalarına yardımcı olma potansiyelini taşıyor.

Burada Universe Today, İsviçre Federal Teknoloji Enstitüsü’nde (ETH-Zürih) yer bilimleri profesörü ve çalışmanın ortak yazarı Dr. Taras Gerya ile çalışmanın arkasındaki motivasyon, önemli sonuçlar, takip çalışmaları, bunun Drake Denklemi için ne anlama geldiği ve çalışmanın Dünya’nın ötesinde yaşam bulma konusundaki sonuçları.

Peki bu çalışmanın arkasındaki motivasyon neydi?

Dr. Gerya, Universe Today’e şunları söylüyor: “Bu, Fermi Paradoksu (“Herkes nerede?”) tarafından motive edildi ve Drake Denklemi’nin genellikle galaksimizde 1.000 ila 100.000.000 arasında aktif olarak iletişim kuran uygarlıkların bulunduğunu öngördüğüne dikkat çekti. Drake Denklemi ile tahminin daha gerçekçi olabilmesi için bu denklemde nelerin düzeltilmesi gerekebileceğini bulmaya çalıştık.”

Araştırma ekibi, araştırma için iki tür gezegensel tektonik süreci karşılaştırdı: tek kapak (durgun kapak da denir) ve levha tektoniği. Tek kapak, plaka tektoniği sergilemeyen ve birbirine doğru kayarak (yakınsak), birbirinin üzerinden kayarak (dönüşerek) veya birbirinden uzaklaşarak (ıraksak) hareket sergileyen ayrı plakalara bölünemeyen bir gezegen gövdesini ifade eder.

Levha tektoniği aktivitesinin bu eksikliği genellikle gezegensel gövdenin kapağının parçalanamayacak kadar güçlü ve yoğun olmasına atfedilir. Sonuçta araştırmacılar, iç kısımlarında aktif konveksiyon sergileyen gezegen cisimlerinin %75’inin levha tektoniği sergilemediğini ve tek kapak tektoniğine sahip olduğunu, Dünya’nın levha tektoniği sergileyen tek gezegen olduğunu tahmin etti. Bu nedenle araştırmaya göre, tek kapak tektoniğinin “galaksimizdeki aktif silikat kütlelerinin tektonik stillerine hakim olabileceği” sonucuna vardılar.

Ayrıca araştırmacılar, gezegenlerdeki kıtaların ve okyanusların akıllı yaşamın ve teknolojik uygarlıkların evrimine nasıl katkıda bulunduğunu da araştırdı. Dünya tarihinin ilk birkaç milyar yılı boyunca okyanuslarda tek hücreli yaşamın gelişmesi ve zararlı uzay hava koşullarından korunmaları nedeniyle yaşamın ilk olarak okyanuslarda evrimleşmesinin önemine dikkat çektiler.

Bununla birlikte araştırmacılar, kuru toprağın, akıllı yaşamın evrimi için sayısız fayda sağladığını da vurguluyor; bunlar arasında hayvanlara yaşamı mümkün kılan diğer biyolojik varlıklar arasında avlanma hızı için evrimleşmeye katkıda bulunan gözler ve yeni duyular gibi çeşitli alanlara adaptasyonlar da bulunuyor. Gezegendeki çeşitli karasal ortamlara uyum sağlamak.

Sonunda araştırmacılar, kuru toprağın, soyut düşünme, teknoloji ve bilim de dahil olmak üzere gezegendeki akıllı yaşamın evrimine katkıda bulunduğu sonucuna vardı. Bu nedenle, bu çalışmadan elde edilen en önemli sonuçlar nelerdi ve hangi takip çalışmaları şu anda üzerinde çalışılıyor veya planlanıyor?

Dr. Gerya, Universe Today’e şunları söylüyor: “İlkel yaşama sahip bir gezegende akıllı, teknolojik iletişimsel yaşamın gelişebilmesi için bu çok özel duruma (>500 milyon yıl boyunca kıtaların, okyanusların ve levha tektoniğinin bir arada var olması) ihtiyaç var. Bu durum çok önemli. nadiren fark edildi: herhangi bir yaşama sahip olan gezegenlerin yalnızca <%0,003-0,2'si bu koşulu karşılayabilir."

Gerya şöyle devam ediyor: “Yüzey okyanus hacminin istikrarının (okyanusların ve kıtaların bir arada varoluşunun istikrarını ima eder) milyarlarca yıl (Dünya’daki gibi) nasıl korunabileceğini anlamak için gezegenin iç kısmındaki su evrimini incelemeyi planlıyoruz.

“Ayrıca toplumsal çöküş modellerine dayalı olarak teknolojik uygarlıkların hayatta kalma sürelerini araştırmayı planlıyoruz. Ayrıca oksijen açısından zengin atmosferlerin (özellikle teknolojik uygarlıkların gelişmesi için gerekli) nasıl olduğunu anlamak amacıyla gezegenin iç kısmının ve atmosferin oksijenlenme durumunun evrimi üzerine bir proje başlattık. ) okyanuslar, kıtalar ve levha tektoniği olan gezegenlerde oluşabilmektedir. Bu üç yönde ilerleme şarttır ancak büyük ölçüde araştırma finansmanının varlığına bağlı olacaktır.”

Belirtildiği gibi, bu çalışma Samanyolu Galaksisi’nde var olan aktif, iletişimsel uygarlıkların (ACC’ler) sayısını tahmin etmeye çalışan çok değişkenli bir denklem öneren Drake Denklemini geliştirmeye yönelik bir motivasyona sahipti. 1961’de Dr. Frank Drake tarafından, ACC’lerden nasıl ve neden haber alamadığımızı tartışırken bilim camiasını dikkate almaya teşvik ettiği çeşitli kavramları öne sürmek önerildi ve aşağıdaki gibi okudu:

N = R* xf_P xn_e xf_ben xf_Ben xf_C x L

• N = Samanyolu Galaksisindeki diğer dünyalarla potansiyel olarak iletişim kurabilen teknolojik uygarlıkların sayısı
• R* = Samanyolu Galaksisi’ndeki ortalama yıldız oluşum oranı
• fp = gezegenli yıldızların oranı
• ne = gezegenlerin bulunduğu yıldız başına yaşamı destekleme potansiyeline sahip ortalama gezegen sayısı
• fl = tarihinin bir noktasında yaşamı destekleme ve geliştirme kapasitesine sahip gezegenlerin oranı
• fi = yaşamı geliştiren ve akıllı yaşama dönüşen gezegenlerin oranı
• fc = uzaya tespit edilebilir sinyaller gönderebilecek teknolojiyi geliştiren uygarlıkların oranı
• L = teknolojik uygarlıkların uzaya sinyal gönderdiği sürenin uzunluğu

Araştırmaya göre Drake Denklemi, ACC sayısının 200 ila 50.000.000 arasında geniş bir aralıkta olduğunu tahmin ediyor. Araştırmanın bir parçası olarak araştırmacılar, levha tektoniğinin, okyanusların ve kıtaların Dünya üzerindeki karmaşık yaşamın gelişimi ve evriminde hayati bir rol oynadığına dair bulgularına dayanarak Drake Denklemine iki ek değişken eklemeyi önerdiler:

F_oc = kayda değer kıtalara ve okyanuslara sahip yaşanabilir ötegezegenlerin oranı

F_puan = en az 500 milyon yıldır işleyen levha tektoniği sergileyen önemli kıtalara ve okyanuslara sahip yaşanabilir ötegezegenlerin oranı

Çalışma, bu iki yeni değişkeni kullanarak fi (yaşamı geliştiren ve akıllı yaşama dönüşen gezegenlerin şansı) için yeni tahminler sağladı. Peki Drake Denklemine iki yeni değişken eklemenin önemi nedir?

Dr. Gerya, Universe Today’e şunları söylüyor: “Bu, Drake denkleminin fi anahtar terimini (ilkel yaşama sahip bir gezegenin akıllı, teknolojik iletişimsel bir yaşam geliştirme olasılığı) yeniden tanımlamamıza ve daha doğru bir şekilde tahmin etmemize olanak sağladı. Başlangıçta fi (yanlış) idi. çok yüksek olduğu tahmin ediliyor (%100). Bizim tahminimiz çok daha düşük (<%0,003-0,2), bu da muhtemelen neden diğer medeniyetlerle temasa geçmediğimizi açıklıyor."

Ek olarak, bu iki yeni değişken Drake Denklemi’nin tamamına girildiğinde, çalışma, Drake Denklemi’nin 200 ila 50.000.000 arasındaki orijinal tahminleriyle tam bir tezat oluşturan, <0,006 ile 100.000 arasında çok daha az sayıda ACC tahmin etmektedir. Peki bu çalışmanın Dünya'nın ötesinde yaşam arayışına ne gibi etkileri olabilir?

Dr. Gerya, Universe Today’e şunları söylüyor: “Bunun üç temel sonucu var: (1) bizimle iletişime geçileceğini pek umut etmemeliyiz (bunun olasılığı çok düşük, kısmen teknolojik uygarlıkların yaşam süresi önceden beklenenden daha kısa olabileceği için) ), (2) galaksimizde okyanusları, kıtaları ve levha tektoniği olan gezegenleri (COPT gezegenleri) aramak için uzaktan algılamayı, muhtemel farklı (CO) değerlerine göre kullanmalıyız.₂-zayıf) atmosferler ve yüzey yansıtma izleri (okyanusların ve kıtaların varlığı nedeniyle), (3) kendi gezegenimize ve uygarlığımıza dikkat etmeliyiz, her ikisi de son derece nadirdir ve korunması gerekir.”

Bu çalışma, NASA’nın bu yazının yazıldığı an itibariyle 5.630 ötegezegenin varlığını doğrulamasıyla, Dünya’nın ötesindeki yaşam arayışının ilgi kazanmaya devam ettiği bir dönemde geldi; bunların neredeyse 1.700’ü Süper Dünyalar ve 200’ü kayalık ötegezegenler olarak sınıflandırıldı. Bu inanılmaz sayılara rağmen, özellikle dış gezegenlerin ilk kez 1990’larda keşfedilmeye başlanmasından bu yana, insanlık henüz bu çalışmada ACC olarak adlandırılan dünya dışı bir teknolojik uygarlıktan gelen herhangi bir sinyal tespit edemedi.

Muhtemelen uzaydan sinyal almaya en çok yaklaştığımız nokta Wow! Ohio Eyalet Üniversitesi’nin Big Ear radyo teleskopu tarafından 15 Ağustos 1977’de alınan 72 saniyelik bir radyo patlaması olan sinyal. Ancak bu sinyal, hiçbir sinyal eksikliğiyle birlikte o zamandan beri henüz alınmadı. Bu çalışmayla belki de bilim insanları, Drake Denklemine eklenen bu iki yeni değişkeni, Dünya’nın ötesinde akıllı yaşam bulma kapsamını daraltmaya yardımcı olmak için kullanabilirler.

Dr. Gerya, Universe Today’e şunları söyleyerek sözlerini bitiriyor: “Bu araştırma, desteklemeye ve geliştirmeye çalıştığımız yeni ortaya çıkan bir bilim olan Biyojeodinamik’in bir parçasıdır. Biyojeodinamik, gezegenlerin iç kısımları, yüzeyi ve atmosferinin uzun vadeli evrimi arasındaki ilişkileri anlamayı ve ölçmeyi amaçlamaktadır. , ve hayat.”