Forholdene som gjør livet mulig er utsøkt sjeldne. Likevel opplever forskere at universet i dag er langt mer innbydende for livet enn det var da mikrober først dukket opp på jorden - et faktum som gjør vår tilværelse desto mer bemerkelsesverdig. I tillegg vil den bare vokse enda mer beboelig fremover.
Relatert innhold
- Lite lys i jakten på mørk materie
- Ville vi kjenne fremmed liv hvis vi så det?
"Fremtidens univers vil være et mye bedre sted for planeter, " sier Pratika Dayal, forsker ved University of Groningen Kapteyn Astronomical Institute i Nederland som studerer utviklingen av tidlige galakser.
Når stjernedannelsen avvikler, synker de farlige strålingsnivåene som dør av stjerner, og skaper et miljø opptil 20 ganger så beboelig som jorden da livet først utviklet seg. Samtidig øker det store antallet bittesmå svake stjerner - som hver og en potensielt kan støtte livsfremmende planeter - sannsynligheten for at livet kan utvikle seg i fremtiden. Disse fakta gjør jordens nåværende innbyggere "for tidlige" i solsystemets liv, ifølge en studie publisert online i dag i Journal of Cosmology and Astroparticle Physics .
Avi Loeb, hovedforfatter av den nye studien og forsker ved Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, fokuserte på små, svake stjerner kjent som røde dverger (solen vår er en gul dverg). Disse stjerners lange levetid og enkle allestedsnærhet, som utgjør omtrent tre fjerdedeler av stjernene i Melkeveien, gjør dem til de mest sannsynlige kandidatene for å være vertskap for livet. Forutsatt at livet er mulig rundt røde dverger, fant Loeb og kollegene at det er tusen ganger mer sannsynlig å oppstå i en fjern fremtid enn det er i dag.
"Det er overraskende, " sier Loeb, hvis forskning fokuserte på livet som lignet vårt. "Det betyr at livet rundt solen sannsynligvis er litt tidlig."
Det er imidlertid fortsatt et spørsmål om debatt om røde dverger faktisk kan støtte livet. Tidlig i deres levetid er disse stjernene utrolig aktive, og delene av planetene i nærheten der flytende vann kan forbli på overflaten ligger veldig nær stjernen. Dette setter planeter under konstant brann fra fakler og stråling. Forskere fortsetter å diskutere om livet kan takle disse ytterpunktene, selv om Loeb sier at svaret kan komme i løpet av de neste tiårene med hjelp fra instrumenter som det kommende Transiting Exoplanet Survey Satellite og James Webb Space Telescope.
"Hvis det viser seg at stjerner med lav masse er i stand til å støtte livet, så er vi spesielle fordi vi er en av de tidlige livsformene, " sier Loeb. Imidlertid, hvis det ikke eksisterer tegn på liv rundt de svake stjernene, endres ligningen og jordens innbyggere er rett etter planen. "Hvis du vurderer den minste massen til stjernen som gjør at livet ser ut til å være solen, er vi mest sannsynlig å eksistere i dag, " legger Loeb til.
Den nye studien bidrar til en voksende mengde forskning som finner ut at universets brukbarhet har økt over tid. I egen forskning sammenlignet Dayal og hennes kolleger alle de største produsentene av stråling som kan skade nye livsformer. De bekreftet at supernovaer dominerer strålingsproduksjonen, mens aktive unge galakser og kraftige gammastråleutbrudd spiller en ubetydelig rolle. Blant de forskjellige typene supernova spiller Type II hovedrollen som enkeltstjerner eksploderer i voldelige dødsfall. Supernovaer av type Ia, som involverer en døende hvit dvergstjerne som er reignert av sin ledsager, gir også et betydelig bidrag til å skade stråling.
"Det er i utgangspunktet et tallspill, " sier Dayal, som ledet strålingsforskningen, og hvis artikkel er under evaluering av Astrophysical Journal . "Når det gjelder antall stjerner som dannes, er det supernovaer som vinner."
Dayal og hennes kolleger simulerte universet gjennom sin levetid på 13, 8 milliarder år for å spore hvordan forskjellige astronomiske objekter bidro til å skade stråling, og fant ut at strålingsfare stemte overens med stjernedannelse. Tidlig suste universet av stjernefødsler. Men produksjonsraten avtok da det meste av gass og støv ble fanget i allerede levende stjerner. Når universet nådde rundt 3, 5 eller 4 milliarder år, hadde det blåst gjennom det meste av det ubrukte materialet.
Det betyr ikke at det ikke lager flere stjerner, selvfølgelig - bare at de ikke produserer dem like raskt. Men nedgangen i stjernedannelsen og de resulterende stjernedødsfallene betyr gode nyheter for verdener som håper å utvikle livet: Takket være den reduserte strålingen er universet i dag så mye som 20 ganger mer beboelig enn det var da Jorden dannet seg.
Men potensielle livsmuggende verdener er ikke nødvendigvis sikre mot stråling ennå. New Mexico State University astronomi Paul Mason, som studerer hvordan forandringsevnen endres innen galakser, sier at hendelser som galaksesammenslåinger kan hoppe over stjernedannelse gjennom universets levetid. Sammenslåinger kan skape nye nye stjernefødsler i hele universet, og potensielt øke mengden stråling for planeter i nærheten. Dayal sier imidlertid at sammenslåinger var mer vanlig i den tidlige alderen av universet enn i dets senere stadier.
Dayals simuleringer fokuserer på et "gjennomsnittlig" univers, der materie og himmellegemer ble jevnt fordelt. En mer kompleks, realistisk simulering vil kreve betydelig mer datatid og ressurser. Men eksisterende simuleringer som fokuserer på hvordan galakser smeller inn i hverandre, kan ikke løse individuelle stjerner, noe som gjør det vanskelig å estimere hvordan kollisjoner påvirker universets totale stråling. Forskningen hennes ga det første trinnet med å bekrefte det mange forskere tok som konvensjonell kunnskap: at supernovaer gir mesteparten av skadelig stråling.
Loeb er ikke så sikker på at de høye nivåene av stråling fra supernovaer er like skadelige som de fleste forskere anser dem for å være. "Mitt personlige syn på dette er at det er veldig vanskelig å utrydde livet på en planet, " sier Loeb og peker på de forskjellige ekstreme miljøer på jorden som er i stand til å opprettholde levende organismer.
Sammen antyder Loeb og Dayals forskning at jakten på liv bare vil bli bedre i fremtiden. Imidlertid kan den fremtiden være betydelig lenger unna enn de fleste astronomer ville håpe. Tross alt tok det jorden et sted fra en halv million til en milliard år for livet å utvikle seg, og andre 3 milliarder for teknologien å oppstå. "På sett og vis er det bra for astrobiologer, men det er 5 milliarder år derav, " sier Mason.
