Jakten på tegn på intelligent liv andre steder i kosmos har vært frustrerende stille. Men kanskje grunnen til at fremmede ikke snakker er fordi de måtte kjempe med brutale høye doser stråling. Hvis noen er der ute, kan de bo dypt under store hav, noe som gjør det usannsynlig at de vil søke å kommunisere med overflateboere.
Relatert innhold
- Kunne vi se glød-i-mørket romvesen fra jorden?
- Mystisk martianske "blomkål" kan være det siste antydningen om fremmed liv
- Var "Wow!" Signal fra Aliens eller en komet Flyby?
- En tur til Mars kan gi deg hjerneskade
En ny analyse av den kosmiske evolusjonen antyder at planeter i det tidlige universet ble smalt med utbrudd av stråling tusenvis til millioner ganger høyere enn Jorden noensinne har møtt. Det skyldes at sorte hull og stjernedannelse var kraftigere under disse epokene, og alt i universet var også mye tettere sammen, noe som ga rom for tettere stråledoser enn planeter står overfor i dag.
"Vi lever i en rolig tid i universet, " sier Paul Mason fra New Mexico State University. "Fortiden har vært mye mer voldelig, spesielt på kort sikt."
Mason jobbet sammen med Peter Biermann fra Max Planck Institute of Radio Astronomy i Tyskland for å forstå hvordan stråling både fra og utenfor galakser kunne påvirke livets utvikling. De fant ut at livet på planetenes overflater ville hatt en vanskelig tid å ta tak i første halvdel av universets 13, 8 milliarder år lange liv.
For å komme til sin konklusjon, reundret paret det ekspanderende universet for bedre å forstå virkningen som tettere galaktiske nabolag fra fortiden kunne ha hatt på hverandre. De undersøkte også hvilken rolle Melkeveiens magnetfelt kan ha spilt på livet i vår hjemmegalakse. Mason presenterte resultatene tidligere denne måneden på American Astronomical Society sitt 227. møte i Kissimmee, Florida.
Noen av de farligste regionene for livet i alle epoker er de med hyppig stjernedannelse, som sentrum av en galakse. Det er fordi der stjerner fødes, dør de også. Når disse dødsfallene kommer som voldelige supernovaer, kan planeter i nærheten bli tilintetgjort med stråling eller strippet for deres beskyttende atmosfærer, slik at overflatelivet blir utsatt for enda mer stråling fra stjerner og andre kosmiske kilder.
Stjernedannelse er et pågående spørsmål i galakser, men ifølge Mason skjedde både stjerners fødsler og deres eksplosive dødsfall raskere i de første årene av Melkeveien.
"Gjennom galaksens historie ser vi at det skjedde mye stjernedannelse, mest i fortiden, " sier Mason.
Galaktiske sentre lager også dårlige naboer fordi de fleste av dem inneholder supermassive sorte hull. Disse sorte hullene blir ofte aktivt matet, noe som skader skadelig stråling mot alle planeter i nærheten. Mens Melkeveiens sentrale sorte hull ikke er aktiv i dag, sier Mason at det er en god sjanse for at det var i fortiden.
Selv da kan utkanten av galakser, der stjernedannelsen er rolig og ingen supermassive sorte hull bor, ikke ha vært så trygge som en gang trodde. Melkeveien og andre galakser har svake magnetfelt av seg selv. Og ifølge fysiker Glennys Farrar fra New York University, mens den primære kilden til Melkeveiens magnetfelt forblir et mysterium, kan effektene være både nyttige og skadelige for å utvikle livet.
For eksempel kan ladede partikler fra supernovaer og supermassive sorte hull samvirke med det galaktiske magnetfeltet, som deretter vil fordele de skadelige strålene. Kosmiske stråler kan overleve i feltet i 10 millioner år, legger Mason til, og gir dem god tid til å perkulere til ytre kanter av en galakse.
"Du kan være langt borte fra sentrum og fremdeles bli påvirket av det som foregår i sentrum, " sier Mason. Totalt sett kan strålingsnivåene i den første halvdelen av livet i universet være tusen ganger høyere i galakene, men pigger fra de galaktiske sentrene ettersom de sentrale sorte hullene som ble matet kunne komme opp til 10 millioner ganger høyere, noe som gir en dramatisk økning som kan være dårlig for overflatebasert liv.
"For en hvilken som helst spesiell galakse i universet, ville utbruddene av sitt eget galaktiske sentrum trolig være de mest skadelige kildene til kosmiske stråler, " sier Mason.
Hvis livet utviklet seg under et hav eller under jorden, kunne det skjermes fra deler av eller hele strålingen. Imidlertid påpeker Mason at veien mot komplekse samfunn på jorden krevde liv som beveget seg fra hav til land. Det er mulig at fremmede samfunn kan eksistere under verdensplanetenes hav, selv om det ville være ekstremt vanskelig å finne tegn på dem med dagens teknologi.
Et snev av gode nyheter kommer fra kuleklynger, grupper av gravitasjonsbundne stjerner som går i bane rundt galakser. Melkeveien har mer enn 150 av disse satellittene, mens større galakser kan inneholde hundrevis eller til og med tusenvis.
Hubble-romteleskopet tok dette bildet hvis den kuleklyngen 47 Tucanae, 16 700 lysår unna. (NASA, ESA og Hubble Heritage (STScI / AURA) -ESA / Hubble Collaboration) Stjerner i disse klyngene har en tendens til å danne seg omtrent samtidig, i løpet av bare en håndfull generasjoner. De som eksploderer i supernovaer dør ganske raskt, og etterlater søsken med lang levetid som har god tid til å bygge planeter som vil være fri for konstante strålebad.
Flere forskningsstykker har sett på kuleklynger som potensielle nabolag for livet. Mens noen forskere antyder at stjerner i disse klyngene vil mangle nødvendig materiale for å bygge planeter, peker andre forskere på noen av de forskjellige planetene som hittil er funnet av NASAs Kepler-romteleskop, som dannet til tross for en mangel på disse materialene i vertsstjernene.
Bortsett fra redusert supernovaestråling, betyr den høye stjernetettheten i kuleklynger at de fleste stjerner har naboer som ligger langt nærmere enn vår relativt isolerte sol, noe som gir større sjanser for interstellar reise og kommunikasjon.
Basert på frekvensen av kosmisk ekspansjon antyder Mason at universet ville ha nådd en tilstand som var mest gunstig for livet ikke mer enn 7 til 9 milliarder år etter Big Bang. Fra det tidspunktet kan det være "lommer for brukbarhet" - livsvennlige soner som kan unngå lokale kilder til kosmisk stråling.
På leting etter disse lommene kan kuleklynger være enda bedre steder å skanne enn galakser, sier Mason: "Globulære klynger har en fordel, med noen advarsler."
Men selv disse klyngene slipper ikke helt unna strålingsrisikoen. Når de går i bane rundt sine foreldregalakser, kan de komme like ved eller til og med gjennom det galaktiske planet. Selv dette korte møtet kan utsette planeter i klyngene for periodiske pigger i kosmiske stråler. De vil også samhandle, i det minste kort, med magnetfeltet til foreldregalaksen, noe som betyr at de kan bli utsatt for all stråling fanget inne.
Kosmiske stråler med høy energi fra sentrum av andre galakser, så vel som gåtefulle gammastråler, kan også synge planeter inne i kuleklynger. Dette ville vært et mer betydelig problem tidligere, fordi galakser en gang lå mye nærmere hverandre enn de gjør i dag, noe som gjør møtene med andre galakser enda hyppigere.
Disse ekstragalaktiske strålingshendelsene ville være sjeldnere, men langt kraftigere. I følge Jeremy Webb, en postdoktor ved Indiana University, mangler kuleklynger magnetiske felt for seg. Dette betyr at de ikke har noe skjold fra selv de mindre farlige kosmiske strålene som støpes av naboene. Og mens magnetfeltet i klyngens partnergalakse kan bidra til å avlede noen av de svakere strålene, sier Mason at den sterkeste av dem fremdeles ville klare å trenge gjennom.
"Det er ikke noe sted å gjemme seg, " sier Mason. "Selv i en kuleklynge kan du ikke gjemme deg for dem."
