Da Jeremy Drake begynte sin karriere på slutten av 1980-tallet, virket spørsmålet om vi er alene i universet fremdeles utenfor vitenskapens rike.
"Det var slik vi ikke kan bevise eller benekte Guds eksistens, " sier Drake. "Det var ingen data."
Mye har endret seg siden Drake, nå 49 og en senior astrofysiker ved Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, begynte å studere stjerner som doktorgradsstudent ved Oxford.
På midten av 1990-tallet avslørte mer avanserte teleskoper og spektrometre de første planetene som kretset rundt fjerne stjerner - et funn som for første gang åpnet for den fristende muligheten for liv et annet sted i galaksen. Gjennom årene har antallet kjente planeter eksplodert til mer enn 1700. Bare forrige måned kunngjorde NASA at Kepler-romteleskopet, som ble lansert i 2009, hadde muliggjort identifisering av 715 nye planeter som kretser rundt 305 stjerner, inkludert fire som er i riktig størrelse og avstand fra stjernene deres for å støtte flytende vann, og dermed leve som vi vet det.
Selv om det er usannsynlig at vi snart vil kunne undersøke disse planetene, begynner forskere å gjøre den grunnleggende forskningen som en dag kan hjelpe med å bestemme hvilke nyoppdagede planeter som har størst sjanse for å være vertskap for utenomjordisk liv. Og mye av det arbeidet skjer nå på Smithsonian.
I 2012 arrangerte Drake, hvis laboratorium ligger på en høyde i et rolig hjørne på Harvards campus, en konferanse kalt “Life in the Cosmos” i Washington, DC, og samlet Smithsonian-forskere fra så forskjellige institusjoner som Natural History Museum, the Air og Space Museum og Smithsonian Tropical Research Institute i Panama. Selv om en astrofysiker ved første øyekast ser ut til å ha lite til felles med paleontologer eller regnskogøkologer, håper Drake de tverrfaglige samarbeidene som oppstår fra dette prosjektet vil hjelpe oss å bedre forstå livets opprinnelse på jorden - og hvordan det kan utvikle seg andre steder i galaksen.
"Dette er det bredeste vitenskapelige problemet, " sier han. "Og i mitt sinn er det kanskje det viktigste spørsmålet."
Hva er sjansene for at det er liv der ute?
Situasjonen endrer seg så raskt. Før 1995 hadde vi ingen anelse - vi hadde bare ett kjent solsystem. [I 1961] sa Drake-ligningen - selvfølgelig forskjellige Drake - i utgangspunktet at å bestemme sannsynligheten for antall planeter i galaksen er ren gjetning. Rundt 1980 begynte vi først å se disse tingene som kalles ”støvete disker” rundt sollignende stjerner, og større og bedre oppdrag så disse i større antall. Det bringer oss til tiden for planteregistrering, som starter på midten av 90-tallet. Selvfølgelig var disse første planetene veldig nær forelderstjernen, gassgiganter uten sjanse for å ha liv i det hele tatt. Og det er fordi de var de enkleste å oppdage. Men vi innser nå at det er veldig stor sannsynlighet for flere jordlignende planeter rundt stjerner. Det kan være andre måter å utvikle liv som ikke nødvendigvis trenger planeter, men absolutt den enkleste måten er å ha et slags stabilt miljø, som et planetarisk system som har energitilførsel fra en nærliggende stjerne. Så planeter er en god innsats.
Hvordan kom du til å organisere “Life in the Cosmos”?
Det var sannsynligvis 2010, og jeg studerte de ytre atmosfærene til stjerner, som i solen omtales som solcorona. Det var allerede betydelige data om planetenes eksistens, og jeg begynte å tenke på hva strålingsmiljøene til planeter ville være. Jeg trodde det kunne knyttes til hva andre mennesker gjorde, mennesker som Bob Craddock ved Air and Space Museum, som har studert et veldig viktig problem i planetens fysikk: Hvordan mistet Mars atmosfæren? Hvis du vil ha liv på en planet, er det ikke noe du vil skje.
Det er et par år siden du holdt konferansen i Washington. Har noen interessante studier eller samarbeid kommet ut av det?
Ja, det er noen studier, noen potensielle samarbeid som fremdeles er i spedbarn. Hovedproblemet i vitenskapen er alltid penger. Vi søker om å finansiere en fem-årig studie om hvordan byggesteinene som er nødvendige for planetenes levedyktighet er samlet. Vi har et annet forslag om å se på den atmosfæriske utviklingen av planeter. Vi hadde et frøprosjekt, med folket nede i Panama [på Smithsonian Tropical Research Institute], og så på hvordan fosfortilgjengelighet kommer til å påvirke økosystemene. Fosfor er nødvendig for livet, men det er faktisk veldig kortvarig i en aktiv planet fordi det blir sluppet ut av jorda ved normalt vær. Den fylles på i jorden med geologisk aktivitet - så hvor viktig er geologisk aktivitet for livets utvikling? Det vet vi ikke helt. Noe som platetektonikk på jorden, er det et krav for livet andre steder?
Er tanken at når vi først har fått bedre teknologi til å se på disse nyoppdagede planetene, denne forskningen til slutt kan hjelpe oss å velge hvilke som berettiger videre studier, eller som kan ha størst sannsynlighet for å støtte liv?
Det er helt riktig. Sannsynligvis er platetektonikk for vanskelig å forutsi når det gjelder modellering av en planet på dette tidspunktet, men kanskje du kunne forstå grovt hvilke planeter som skulle ha den egenskapen. Eller du kan si: "OK, hvis vi har begrensede ressurser, la oss gå med planetene vi tror har den rette atmosfæren." Du vil prøve å finne de som er interessante. Det antallet kan være vagt, men det kommer absolutt ikke til å være flertall.
Hvordan bidrar din egen forskning til å svare på disse spørsmålene?
Jeg jobber med protoplanetære disker, og også der stjerner dannes. Planeter dannes sannsynligvis relativt raskt på samme tid som stjernen fullfører formasjonen. Det er et veldig, veldig komplisert, men veldig interessant astrofysikkproblem. Det vi gjør er å bruke denne høye røntgenstrålekontrasten i unge stjerner for å i utgangspunktet finne de unge, som danner solsystemer, og deretter se etter protoplanetære disker. Disse studiene gir oss en ide om hvor mange planeter det kan være i galaksen.
Hvis vi finner det, hvordan kan livet på andre planeter se ut?
Jeg mistenker at det som kommer til å skje, er at vi kommer til å finne en planet med en påvisbar oksygenunderskrift, og sannsynligvis vil det forråde bioaktivitet, sannsynligvis primær oser eller bakterier. Min mistanke er om vi oppdager noe - og forutsatt at planeten ikke er så ulik jorden - det vil se ut som noe vi vagt kjenner til. Bare numerisk, livet kom egentlig ikke til å gå her på en mye mer sofistikert måte før hundrevis av millioner av år siden i stedet for milliarder, og det vanligste her er bakterier. Men igjen, jeg er ikke biolog, så kanskje noe som ser det samme ut for meg vil se helt annerledes ut enn en biolog.
Hva med livet basert på en helt annen kjemi - for eksempel silisium?
Jeg tror ikke det. Det var noe som ble løftet opp for en stund tilbake, men mistanken min er at livet oppstod på jorden slik det gjorde på grunn av grunnleggende elementer i biokjemi, og at disse grunnleggende prosessene er universelle, snarere enn særegne for oss. Vi vet at vi har hatt denne belastningen på jorda i milliarder av år, og kjemi har hatt en sjanse til å gjøre andre ting hvis de virkelig fungerte.
Det har vært mye snakk om ekstremofiler - livet her på jorden som eksisterer i geotermiske ventilasjonsåpninger og andre tøffe miljøer - som en mulig modell for livet på andre planeter. Tror du det er en mulighet?
Ekstremofile brukes ofte som et argument for å si hvor annerledes livet kan være enn det vi i dag er mest kjent med. Jeg har personlig det motsatte argumentet. Jeg tror at det som skjer når du først får fotfeste til livet, så har det muligheten til å tilpasse seg mer bisarre miljøer. Jeg tror ikke det nødvendigvis forteller deg at livet kan ha sin opprinnelse i bisarre miljøer. Min mistanke er at du må ha noenlunde Goldilocks-lignende forhold for at livet skal komme i gang, men når det først er gjort, har du muligheten til å skape ting som er mye mer eksotisk.
Selvfølgelig er hele søken fortsatt i de aller første stadiene, men hvis vi oppdager livet andre steder i galaksen, hva er sjansene for at vi kan besøke det?
For at vi skal besøke en annen sivilisasjon, eller for at de skal besøke oss, må det være en del av fysikken som ennå ikke er forstått. Du kan ikke gjøre det når du reiser med lysets hastighet. For at sivilisasjoner skal kunne reise avstander av galaktisk type, må det være en ukjent fysikk som gjør at det kan skje. Hvis dette skjer, har det store konsekvenser for vår manglende forståelse av grunnleggende fysikk. Det er et av argumentene mot UFO-fenomenet for øyeblikket: Fysisk er det bare ikke mulig.
Selv om vi ikke kan nå det nyoppdagede utenomjordiske livet, hva vil da være virkningen av funnet her på jorden?
Jeg tror det ville ha en enorm innvirkning - psykologisk, teologisk, sosialt. Men jeg tror det ville være den største enkeltvitenskapelige oppdagelsen i historien, noe av det viktigste menneskene har gjort. Akkurat nå har vi en landsomfattende tilnærming til livet - et "oss mot dem", nasjonalitetstype. Jeg tror at hvis det ble oppdaget liv på andre planeter, og absolutt hvis kommunikasjon eller tegn på sivilisasjoner ble funnet, ville jeg håpe perspektivet helt ville endres. Vi ville blitt mer utadrettede. Ville mennesker føle seg mindre viktig? Kanskje de ville gjort det. Det er sannsynligvis en god ting.
