Νομοθετώντας το Διάλογο...

Καλώς ήρθατε στο ιστολόγιο ετούτο.Άρθρα,απόψεις και γεγονότα σχολιάζονται και γράφονται σε αυτό το διαδικτυακό χώρο και μπορείτε να σχολιάζετε σε όποιο θέμα επιθυμείτε.Όμως τα σχόλια θα πρέπει να γίνονται δίχως ύβρεις και χαρακτηρισμούς αλλά με επιχειρήματα και σοβαρό λόγο.Όσα σχόλια είναι υβριστικά δίχως επιχειρήματα ή/και σοβαρότητα,θα σβήνονται δίχως δεύτερη σκέψη.Επίσης απαγορεύονται αυστηρώς τα σχόλια που γίνονται με greeklish.Αυτά θα σβήνονται απευθείας.Σεβαστείτε την Ελληνική γλώσσα και γράψτε ελεύθερα ότι σκέφτεστε.Καλή διαμονή και σκέψη.
Κάθε κείμενο που αναρτάται στο ιστολόγιο εκφράζει τις απόψεις του συγγραφέως του και μόνο,δεν σημαίνει ότι τις αποδέχονται απαραιτήτως και οι υπόλοιποι συγγραφείς του ιστολογίου.

Παρατήρηση

Η γνωστή ταχύτητα του φωτός δεν είναι η μεγαλύτερη ταχύτητα καθώς όπως στο άπειρο σύμπαν τα μέρη του αποτελούνται από απειράριθμα μεγέθη, αντιστοίχως η μετρήσιμη ταχύτητα του φωτός είναι περιορισμένη ώς μετρήσιμη.

Παρατήρηση

Κυνηγός δίχως σκύλο συνιστά την ίδια ανωμαλία με τον άνδρα που παντρεύεται

ΤΟ ΠΟΙΗΜΑ ΤΟΥ ΑΙΜΑΤΟΣ

Παρατήρηση

Οι περισσότεροι άνθρωποι δεν μαθαίνουν να κρίνουν τον κόσμο γύρω τους αλλά μαθαίνουν να τον κατακρίνουν.Για αυτό όταν βλέπουν έναν κριτή, τον παρομοιάζουν με έναν ξερόλα (που όμως τον βλέπουν κάθε πρωί στον καθρέπτη τους)

Παρατήρηση

Προσπάθησε να μειώσεις την αξία της Ελληνικής Γλώσσας αν θέλεις να μειώσεις το δικαίωμα σου να αποκαλείσαι νοήμων όν.

Saturday, 3 March 2012

Γαλαξιακή κατοικήσιμη ζώνη

Κατ’ αναλογία με την «Περιαστρική Κατοικήσιμη Ζώνη» (Circumstellar Habitable Zone – CHZ), την περιοχή γύρω από ένα άστρο όπου το νερό σε υγρή μορφή μπορεί να ρέει στην επιφάνεια ενός πλανήτη, οι ερευνητές Guillermo Gonzalez, Donald Brownlee και Peter Ward εισήγαγαν το 1999 την έννοια της «Γαλαξιακής Κατοικήσιμης Ζώνης» (Galactic Habitable Zone – GHZ). Πρόκειται για την περιοχή εκείνη του Γαλαξία όπου οι γήινοι πλανήτες μπορούν να συγκρατήσουν νερό στην επιφάνεια τους για αρκετά δισεκατομμύρια χρόνια και να εξασφαλίσουν συνθήκες για ζωή. Η ζώνη αυτή, η οποία αποτελεί το πιο «φιλόξενο» τμήμα του Γαλαξία, είναι δακτυλοειδούς σχήματος και δεν τοποθετείται ούτε πολύ κοντά αλλά ούτε και πολύ μακρυά από την κεντρική περιοχή του Γαλαξία. Τα όρια της καθορίζονται από δύο παράγοντες: τη διαθεσιμότητα κατάλληλων υλικών για τη δημιουργία κατοικήσιμου πλανήτη και τη δυνατότητα προστασίας από τις κοσμικές απειλές.

     Ο πρώτος παράγοντας σχετίζεται άμεσα με τη γαλαξιακή χημική εξέλιξη. Αυτό σημαίνει ότι η δημιουργία ενός «γήινου» πλανήτη εξαρτάται από το ποσοστό περιεκτικότητας σε μέταλλα του μητρικού άστρου, γιατί άστρο και πλανήτης προκύπτουν, μέσω βαρυτικής  κατάρρευσης, από το ίδιο αρχικό νέφος σκόνης και αερίων. Τα μέταλλα είναι θεμελιώδη συστατικά για το σχηματισμό «γήινων» πλανητών και η αφθονία τους ρυθμίζει το μέγεθος τους. Το μέγεθος, με τη σειρά του, καθορίζει κατά πόσον ένας πλανήτης μπορεί να συγκρατήσει ατμόσφαιρα και να έχει γεωλογική δραστηριότητα. Να σημειώσουμε ότι μέταλλα για τους αστρονόμους είναι τα στοιχεία βαρύτερα από το υδρογόνο και το ήλιο. Για τον καθορισμό της περιεκτικότητας ενός άστρου σε μέταλλα, στη διεθνή βιβλιογραφία χρησιμοποιείται ο όρος «metallicity” – μεταλλικότητα – και άστρο αναφοράς ο Ήλιος. Οι ερευνητές εκτιμούν ότι για το σχηματισμό ενός κατοικήσιμου πλανήτη, η μεταλλικότητα ενός άστρου απαιτείται να είναι – κατά προσέγγιση – τουλάχιστον το 50% αυτής του Ήλιου. Επιπλέον, μετά την ανακάλυψη των πρώτων εξωηλιακών πλανητών, παρατηρήθηκε ότι όλοι οι γιγάντιοι αυτοί πλανήτες βρίσκονταν σε τροχιά γύρω από άστρα πλούσια σε μέταλλα. Μάλιστα, κανένας τέτοιος πλανήτης δεν έχει εντοπιστεί γύρω από άστρα με μεταλλικότητα μικρότερη του 40% αυτής του Ηλίου. Ενώ, η παρουσία μετάλλων είναι απαραίτητη για τη δημιουργία «γήινων» πλανητών, αντίθετα, η πολύ υψηλή περιεκτικότητα σε μέταλλα μπορεί να δημιουργήσει άλλα προβλήματα. Αρχικά αυξάνει την πυκνότητα του πρωτοπλανητικού δίσκου, γεγονός που ωθεί τους γιγάντιους πλανήτες σε αλλαγή θέσης. Αποτέλεσμα μιας τέτοια τροχιακής μετατόπισης είναι, είτε να εκτραπούν οι μικρότεροι, «γήινοι», πλανήτες εκτός του πλανητικού συστήματος, είτε να οδηγηθούν προς τον ήλιο. Μετά από μια πρόσφατη μελέτη, ο Charles H. Lineweaver, από το Πανεπιστήμιο New South Wales της Αυστραλίας, συμπέρανε ότι η πιθανότητα αλλαγής τροχιάς ενός γιγάντιου πλανήτη, αυξάνεται απότομα με την αύξηση της περιεκτικότητας σε μέταλλα. Όταν, δε, αυτή όταν «αγγίξει» το 300% της τιμής του Ήλιου, η «μετανάστευση» του πλανήτη γίνεται αναπόφευκτη. Αν και οι υπολογισμοί του Lineweaver βρίσκονται σε προκαταρτικό στάδιο, μαρτυρούν ότι αν η περιεκτικότητα ενός άστρου σε μέταλλα βρίσκεται στα επίπεδα του Ήλιου, τότε ευνοείται ο σχηματισμός ενός «γήινου» πλανήτη με σταθερή τροχιά. Οι διαθέσιμες ποσότητες μετάλλων παρουσιάζουν σταδιακή μείωση όσο απομακρυνόμαστε από το γαλαξιακό κέντρο. Άρα, το εξωτερικό όριο της ζώνης τοποθετείται εκεί που υπάρχουν οι ελάχιστες δυνατές αναλογίες βαρέων στοιχείων για το σχηματισμό πλανητών.

    Κατά δεύτερον, η ανάγκη προστασίας από τις κοσμικές απειλές (τροχιακές αστάθειες, πρόσκρουση μετεωριτών και κομητών, ακτινοβολία από αστρικές εκρήξεις) καθορίζει το εσωτερικό όριο της «Γαλαξιακής Κατοικήσιμης Ζώνης».  Σημειώνεται ότι, όσο απομακρυνόμαστε από τον γαλαξιακό πυρήνα, η αστρική πυκνότητα, άρα και οι απειλές, μειώνονται. Συνεπώς, το όριο αυτά θα πρέπει να βρίσκεται σε ασφαλή απόσταση από την κεντρική περιοχή του Γαλαξία ώστε να αποφεύγονται οι κίνδυνοι που προέρχονται από αυτήν την εσωτερική περιοχή. Τονίζεται ότι, στον γαλαξιακό πυρήνα οι αποστάσεις των γειτονικών άστρων είναι τόσο μικρές ώστε είναι πιθανό τα άστρα να συγκρούονται μεταξύ τους. Το επίπεδα ακτινοβολίας είναι απειλητικά, κυρίως στο γαλαξιακό εξόγκωμα που περιβάλλει τον γαλαξιακό πυρήνα.

    Όλες αυτές οι προϋποθέσεις καθιστούν αρκετά ασαφή τα όρια της ζώνης. Ο  Ήλιος μας βρίσκεται ακριβώς στη σωστή θέση – σχεδόν στο μέσον αυτής της ζώνης – γεγονός που κάνει τον αστρονόμο Gonzalez να πιστεύει ότι η εκδήλωση τόσο της απλής όσο και της σύνθετης ζωής είναι σπάνιο φαινόμενο και της ευφυούς ζωής μοναδικό. Βέβαια, οι ερευνητές τονίζουν ότι, η παρουσία ενός πλανήτη μέσα στα όρια της ζώνης δεν αποτελεί πάντα εγγύηση για την ανάπτυξη της ζωής, ούτε σημαίνει ότι κάθε πλανήτης εκτός ορίων είναι αναγκαστικά «στείρος». Όταν τοποθετούνται όμως εντός της ζώνης, η πιθανότητα να είναι κάποιοι από αυτούς κατοικήσιμοι, είναι μεγαλύτερη. Οι ερευνητές δεν έχουν πλήρως προσεγγίσει τα λεπτομερή χαρακτηριστικά της ζώνης, ελπίζουν όμως να τα εντοπίσουν με ακρίβεια μέσα από μελέτες κομητών, γαλαξιακών πυρήνων, υπερκαινοφανών, ακτινοβολίας ακτινών γάμμα και της δυναμικής των άστρων. Αν η ιδέα της «Κατοικήσιμης Γαλαξιακής Ζώνης»  αποδειχθεί βάσιμη, θα μπορούσε να υποδείξει τα πιο πιθανά σημεία του Γαλαξία για νοήμονα ζωή και να κατευθύνει αναλόγως τις έρευνες των επιστημόνων. Οι εισηγητές αυτής της ιδέας τονίζουν με αρκετή σιγουριά ότι τα σφαιρωτά σμήνη, ο εξωτερικός δίσκος και το γαλαξιακό κέντρο δεν συνιστούν ιδανικές τοποθεσίες.
-------------

Βαχτανίδης Γεώργιος

Αποτελεί η Γη εξαίρεση στο Σύμπαν;

  Το πανάρχαιο ερώτημα αν είμαστε μόνοι στο Σύμπαν παραμένει άλυτο στο ξεκίνημα της νέας χιλιετίας. Στα μέσα του 16ου αιώνα ο Πολωνός αστρονόμος Νικόλαος Κοπέρνικος αμφισβήτησε τη γεωκεντρική θεώρηση του Κόσμου, ιδέα σκανδαλώδης για την εποχή. Αρκετούς αιώνες αργότερα, η κατάκτηση του διαστήματος και η επιστημονική φαντασία, καθώς και ανεπιβεβαίωτες αναφορές για επισκέψεις εξωγήινων, ενίσχυσαν την πεποίθηση της ύπαρξης πολλών μορφών ζωής στο Σύμπαν, η οποία άρχισε να γίνεται σταδιακά αποδεκτή.     Εδώ και σαράντα χρόνια πληθαίνουν οι ερευνητές που πιστεύουν ότι οι εξωγήινοι πολιτισμοί είναι διάσπαρτοι ανάμεσα στα άστρα, όπως οι κόκκοι άμμου, απομονωμένοι οι μεν από τους δε. Τη δεκαετία του εβδομήντα, ο αστρονόμος Carl Sagan με την βοήθεια της εξίσωσης Drake, υπολόγισε ότι ο Γαλαξίας μας θα μπορούσε να φιλοξενήσει ως και ένα εκατομμύριο τέτοιους πολιτισμούς! Η εξίσωση Drake, η οποία βασίζεται σε μια σειρά λογικών υποθέσεων (π.χ. για τον μέσο ρυθμό σχηματισμού άστρων που μοιάζουν με τον δικό μας  Ήλιο, το ποσοστό των άστρων που διαθέτουν πλανήτες, τον μέσο αριθμό πλανητών ανά άστρο που θα μπορούσαν να φιλοξενήσουν ζωή κ.λ.π.), προσπαθεί να καθορίσει, σε στατιστική βάση, τον αριθμό των προηγμένων πολιτισμών του Γαλαξία. Πόσο απλό είναι να προβούμε σε σωστές εκτιμήσεις για τις παραπάνω μεταβλητές; Το γεγονός ότι μερικές από αυτές προσδιορίζονται εύκολα, ενώ άλλες καθορίζονται τελείως αυθαίρετα, θέτει ερωτηματικά για την αξιοπιστία της μεθόδου. Η ανακοίνωση για την πιθανή ύπαρξη ενός τόσο μεγάλου αριθμού εξωγήινων πολιτισμών επιτάχυνε την προσπάθεια αναζήτησης ζωής σε άλλους κόσμους.  Σήμερα, μια νέα επιστήμη, η αστροβιολογία, επιδιώκει να οριοθετήσει ό,τι αφορά το θαυμαστό φαινόμενο της ζωής, μέσα από το πρίσμα τριών συνιστωσών: Πως άρχισε και εξελίχθηκε η ζωή;  Υπάρχει ζωή αλλού στο Σύμπαν;  Ποιο είναι το μέλλον της ζωής;  Αν, όμως, τελικά ο κόσμος είναι γεμάτος από τεχνολογικά προηγμένους πολιτισμούς, γιατί δεν επικοινωνούν μαζί μας; Αυτή ήταν η απορία του Ιταλού νομπελίστα Enrico Fermi, η οποία έμεινε στην ιστορία ως «παράδοξο του Fermi». Η σπανιότητα της ζωής ίσως διαφαίνεται μέσα από αυτήν την ‘’κοσμική σιωπή’’, αλλά και μέσα από την ιστορία του ίδιου του πλανήτη μας.     Ο παλαιοντολόγος Peter D. Ward και ο αστρονόμος της NASA Donald C. Brownlee – καθηγητές στον Πανεπιστήμιο της Ουάσινγκτον – αμφισβητούν τις υποθέσεις των Sagan και Drake.  Ο Ward μελετά τις μαζικές εξαφανίσεις ειδών, ενώ ο Brownlee είναι ειδικός στους κομήτες και μετεωρίτες καθώς και στην έρευνα προέλευσης και εξέλιξης του Σύμπαντος. Οι δύο επιστήμονες επιχειρούν μια επανερμηνεία της εξίσωσης Drake αντιπαραβάλλοντας τη δική τους ανάλογη εξίσωση, την Rare Earth Equation. Στο βιβλίο του  «Rare Earth: Why Complex Life is Uncommon in the Universe»,  παρουσιάζουν (το έτος 2000) την «Υπόθεση της Σπάνιας Γης»  (Rare Earth Hypothesis). Η υπόθεση, αν και προκάλεσε αντιπαραθέσεις, γίνεται σταδιακά αποδεκτή από όλο και περισσότερους αστροβιολόγους.     Σύμφωνα με την υπόθεση, ενώ η μικροβιακή (μονοκυτταρική) ζωή ενδέχεται να είναι ευρύτατα διαδεδομένη στο Σύμπαν – ίσως περισσότερο από ό,τι μέχρι σήμερα πιστεύαμε – η πιθανότητα ύπαρξης σύνθετης (πολυκύτταρης) ευφυούς ζωής είναι εξαιρετικά σπάνια. Η εμφάνιση της, δε, στη Γη ίσως είναι μοναδική. Οι συγγραφείς τονίζουν ότι οι συνθήκες κάτω από τις οποίες αναπτύχθηκε η σύνθετη ζωή ήταν αποτέλεσμα μιας σειράς εξαιρετικών συγκυριών και θεωρούν σπάνιο αυτές να συνδυάζονται και αλλού. «Η ζωή, εξηγεί ο Brownlee, χρειάζεται σταθερότητα και πολύ συγκεκριμένες συνθήκες για να ευδοκιμήσει. Για να καταλήξει στη σημερινή της μορφή συντέλεσαν πολλοί παράγοντες».  Ποιοι είναι λοιπόν αυτοί οι μοναδικοί παράγοντες που «συνωμότησαν» ώστε να καταστήσουν γη Γη ένα φιλόξενο περιβάλλον για την μονοκύτταρη ζωή και στη συνέχεια προστάτευσαν τον πλανήτη, ευνοώντας την εξέλιξη της ευφυούς ζωής;

    Η ύπαρξη ενός άστρου με κατάλληλη μάζα, όπως ο Ήλιος, η σταθερή τροχιά ενός μεγάλου πλανήτη όπως ο Δίας, η παρουσία της Σελήνης, η τεκτονική των πλακών, η ιδανική θέση της Γης στον Γαλαξία και η απαιτούμενη μάζα της για να συγκρατήσει ατμόσφαιρα και ωκεανούς, είναι οι παράμετροι τις οποίες οι δύο ερευνητές ενσωματώνουν στην επιχειρηματολογία τους για να αντικρούσουν την Αρχή της Μετριότητας (πολύ απλουστευμένα: η Γη δεν αποτελεί κάτι το εξαιρετικό), που επικρατεί στην Αστρονομία από την εποχή του Κοπέρνικου.

    Ο Ήλιος είναι ένα ασυνήθιστο άστρο φασματικού τύπου G, μέτριας φωτεινότητας και απαρτίζεται από σχετικά μεγάλη ποσότητα μετάλλων. Τοποθετείται σε σωστή θέση μέσα στο Γαλαξία, αρκετά απομακρυσμένος – σε απόσταση 28.000 ετών φωτός – από το γαλαξιακό κέντρο, δημιουργώντας μια κατοικήσιμη ζώνη. Ακόμα, εξαιτίας της μάζας του, είναι «προικισμένος» με μακροζωία, άρα σταθερός για αρκετά δισεκατομμύρια χρόνια, τονίζουν οι δύο ερευνητές. Τα άστρα με μάζα πολλαπλάσια του Ήλιου έχουν διάρκεια ζωής μόλις μερικές δεκάδες ή εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια. Συνεπώς το φαινόμενο της ζωής δεν θα προλάβαινε να εκδηλωθεί στο πλανητικό σύστημα ενός τέτοιου τύπου άστρου. Ο Ήλιος, αντίθετα, θα εξακολουθήσει να ακτινοβολεί για περίπου πέντε δισεκατομμύρια έτη ακόμα. Άρα, έχει διάρκεια ζωής, μέγεθος και φασματικό τύπο ιδανικά για τη δημιουργία των ενεργειακών συνθηκών που ευνοούν την εμφάνιση και διατήρηση ζωής. Εντούτοις, η πρόταση αυτή αμφισβητείται έντονα. Ο αστρονόμος Seth Shostak, φανατικός υποστηρικτής της έρευνας για εξωγήινη ζωή και μέλους του Ινστιτούτου SETI, επισημαίνει ότι άστρα όπως ο Ήλιος δεν είναι σπάνια. Περίπου 1 στα 10 άστρα είναι παρόμοια με τον Ήλιο, και αν υποθέσουμε ότι ο Γαλαξίας μας έχει περίπου 200 δισεκατομμύρια άστρα, αυτό σημαίνει ότι τα 20 δισεκατομμύρια άστρα, που μοιάζουν στον Ήλιο, τον καθιστούν τελικά πολύ συνηθισμένο. Ο Donald Brownlee ανταπαντά ότι είναι δύσκολος ο καθορισμός των άστρων που μοιάζουν με τον Ήλιο γιατί γνωρίζουμε ελάχιστα για τα άστρα με μικρή μάζα.

    Ένας πλανήτης στο μέγεθος του Δία, ευρισκόμενος ούτε πολύ κοντά αλλά ούτε και πολύ μακρυά, λειτουργεί ως μια παγίδα αστεροειδών και κομητών, έλκοντάς τους λόγω του ισχυρού βαρυτικού του πεδίου, ή απωθώντας τους στο απώτερο διάστημα.  Αν ο Δίας δεν υπήρχε ή βρισκόταν σε μια εντελώς διαφορετική τροχιά, η Γη θα δεχόταν καταιγιστικά πτώσεις αστρικών αντικειμένων. Μάλιστα, ο αριθμός των συγκρούσεων θα ήταν μέχρι και 10.000 φορές υψηλότερος, σύμφωνα με τον καθηγητή Ward.  Αυτό το ποσοστό θα εμπόδιζε την ανάπτυξη σύνθετης ζωής. Στην ιστορία της Γης, οι πτώσεις τέτοιων αντικειμένων προκάλεσαν μαζικές εξαφανίσεις ειδών από τον πλανήτη, όπως αυτή που συνέβη πριν 65 εκατομμύρια χρόνια αφανίζοντας τους δεινοσαύρους και επιτρέποντας την εμφάνιση των θηλαστικών. Κατά την εκδήλωση αυτών των ακραίων φαινομένων, οι μονοκύτταροι οργανισμοί επιδεικνύουν μεγαλύτερη ανθεκτικότητα και προσαρμοστικότητα, συγκριτικά με τους πιο σύνθετους. Η βιολογία των ανώτερων μορφών ζωής απαιτεί πιο σταθερά και προστατευμένα περιβάλλοντα αφού αδυνατεί να αντέξει στις θεαματικές κλιματικές μεταβολές που λαμβάνουν χώρα σε πλανητική κλίμακα.

    Άλλη ιδιαιτερότητα του πλανήτη μας είναι ο μεγάλος δορυφόρος του, με μάζα ίση με το 1,2% της μάζας της Γης. Εκτός από τη Σελήνη οι άλλοι δορυφόροι του Ηλιακού μας συστήματος διαθέτουν πολύ μικρή μάζα συγκριτικά με τη μάζα των πλανητών τους. Ακόμα και οι μεγάλοι δορυφόροι του Δία και του Κρόνου δεν διαθέτουν παρά ένα μικρό κλάσμα της μάζας των πλανητών τους. Η ύπαρξη της Σελήνης συνετέλεσε αποτελεσματικά στη διατήρηση της σταθερότητας του άξονα περιστροφής της Γης, αποτρέποντας μια χαοτική κίνηση. Μειώνοντας στο ελάχιστο τις επικίνδυνες αλλαγές κλίσης του πλανήτη, διασφαλίστηκε η σταθερότητα του κλίματος και κατέστη δυνατή η ανάπτυξη ζωής.  Πως, όμως, η Γη απέκτησε έναν τόσο μεγάλο φυσικό δορυφόρο; Η επικρατέστερη θεωρία εξηγεί ότι η Σελήνη αποτελεί δημιουργία μιας τυχαίας σύγκρουσης, ανάμεσα στην μόλις σχηματισμένη Γη και σε ένα αστρικό αντικείμενο στο μέγεθος του Άρη.  Από τη σύγκρουση αυτή κάποια σώματα άρχισαν να περιφέρονται γύρω από τη Γη ενώ κάποια άλλα, όταν ψύχθηκαν, συνενώθηκαν και δημιούργησαν τη Σελήνη.  Ένα τέτοιο γεγονός θεωρείται αρκετά σπάνιο για να έχει ξανασυμβεί. Μπορεί, όμως, ένα τυχαίο γεγονός να αποτελέσει μοντέλο για ολόκληρο το Σύμπαν; Προϋποθέτει δηλαδή η σύνθετη ζωή ένα μαζικό δορυφόρο για να αναπτυχθεί; Ο Γάλλος αστρονόμος Jacques Laskar σημειώνει ότι «στην περίπτωση της Γης, η Σελήνη είναι απαραίτητη, αλλά τα πάντα είναι εξαρτώνται από την ιδιαιτερότητα κάθε πλανητικού συστήματος. Οι υποψήφιοι για ζωή πλανήτες μπορεί να διαθέτουν ή όχι δορυφόρο». Σύμφωνα με τον Seth Shostak, οι υπολογισμοί μαρτυρούν ότι σε περίπτωση που δεν είχε σχηματιστεί η Σελήνη, η Γη θα εύρισκε έναν εναλλακτικό τρόπο να εξασφαλίζει τη σταθερότητα της.  Ακόμα και αν αυτή διαταρασσόταν από κάποιες αλλαγές κλίσης για μικρό χρονικό διάστημα, αυτό δεν θα απέβαινε καταστροφικό για τη σύνθετη ζωή, η οποία θα είχε την ικανότητα να προσαρμοστεί στα νέα δεδομένα.

    Η θέση της Γης στο Ηλιακό σύστημα θεωρείται ιδανική. Τοποθετείται ακριβώς στην κατοικήσιμη ζώνη, ούτε πολύ κοντά στον Ήλιο όπως η Αφροδίτη, όπου επικρατούν εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες, ούτε μακρυά όπως ο ψυχρός Άρης.  Αν, δε, βρισκόταν στα εξωτερικά όρια του Ηλιακού συστήματος θα βομβαρδιζόταν αδιάκοπα από αστεροειδείς και κομήτες Η κρίσιμη απόσταση Γης – Ηλίου εξασφαλίζει τη διατήρηση του νερού σε υγρή και όχι σε μορφή πάγου ή υδρατμών. Το νερό σε υγρή φάση έχει την ικανότητα να διαλύει σύνθετα μόρια άνθρακα, έτσι ώστε να συνδυάζονται και να σχηματίζουν τις δομικές μονάδες της ζωής:  τις πρωτεΐνες και τα νουκλεϊνικά οξέα. Σημειώνεται ότι, το νερό θεωρείται το πολυτιμότερο συστατικό στο Σύμπαν, μολονότι οι ερευνητές δεν έχουν καθορίσει με ακρίβεια τον τρόπο εμφάνισης της ζωής στη Γη (το ενδιαφέρον επικεντρώνεται στις υποθαλάσσιες υδροθερμικές πηγές κοντά σε ηφαιστειακές ζώνες ή στη μεταφορά της ζωής από το διάστημα).

    Σε ό,τι αφορά τη θέση της στο Γαλαξία, η Γη τοποθετείται σε ένα «ήσυχο» σημείο, στη «Γαλαξιακή Κατοικήσιμη Ζώνη»  (Galactic Habitable Zone – GHZ).  Σε απόσταση 25.000 ετών φωτός από το κέντρο του, είναι καλά προστατευμένη από την ισχυρή ακτινοβολία των κοσμικών εκρήξεων που συμβαίνουν εκεί. Για παράδειγμα, η έκρηξη ενός υπερκαινοφανούς – σύνηθες φαινόμενο στην κεντρική περιοχή του Γαλαξία – θα σήμαινε την καταστροφή της. Ο Ward, υποστηρίζει ότι η ζωή απουσιάζει ολοκληρωτικά από τα κέντρα των γαλαξιών, όπου η πυκνότητα των άστρων είναι τόσο μεγάλη και η κοσμική ακτινοβολία τόσο ισχυρή. Ο αστρονόμος Brownlee σημειώνει ότι στα όρια των γαλαξιών πολλά άστρα είναι φτωχά σε μέταλλα, αναγκαία για το σχηματισμό πλανητών όπως η Γη, με βαρυτικό πεδίο ικανό να διατηρεί ωκεανούς και ατμόσφαιρα. Η ανάλυση φωτός τέτοιων άστρων δείχνει ότι έχουν μικρή περιεκτικότητα σε σίδηρο, μαγνήσιο και πυρίτιο. Αυτό, εν μέρει, συμβαίνει λόγω της μειωμένης ανακύκλωσης των αστρικών υλικών και, εν μέρει, λόγω της σπανιότητας υπερκαινοφανών και αστρικών εκρήξεων σε αυτές τις περιοχές που βοηθούν στη σύνθεση βαρέων στοιχείων. Ο αστρονόμος Seth Shostak, ανταπαντά λέγοντας ότι τα θεωρητικά μοντέλα εν απαγορεύουν τον σχηματισμό πλανητών ακόμα και όταν τα άστρα είναι φτωχά σε μέταλλα. Αν σημειωθεί, μάλιστα, ότι η μάζα της Γης αποτελεί μόλις το 0,0003% της μάζας του Ηλίου, ακόμα και άστρα με χαμηλή περιεκτικότητα σε μέταλλα διαθέτουν αρκετό υλικό για τη δημιουργία γαιώδων πλανητών.

    Τέλος, η Γη διαθέτει ακριβώς την απαιτούμενη μάζα. Η βαρύτητα ενός πολύ μικρού πλανήτη δεν θα ήταν ικανή να συγκρατεί ατμόσφαιρα, ενώ ένας πλανήτης μεγάλης μάζας θα προσείλκυε περισσότερους αστεροειδείς αυξάνοντας την πιθανότητα των ακραίων καταστροφικών γεγονότων για τη ζωή.

    Εκτός από τα αστρονομικά χαρακτηριστικά, που καθιστούν τη θέση του πλανήτη μας προνομιακή, υπάρχουν ακόμα μερικές παράμετροι που συνετέλεσαν καθοριστικά στην ανάδυση της σύνθετης ζωής. Καθώς δεν διαθέτει άλλος πλανήτης του Ηλιακού μας συστήματος έναν μηχανισμό όπως η τεκτονική των πλακών, ο Peter Ward θεωρεί το στοιχείο αυτό εξαιρετικά σημαντικό. Η τεκτονική των πλακών είναι ένας γεωφυσικός μηχανισμός που επέτρεψε την ανάδυση των ορεινών αλυσίδων προσφέροντας μια ποικιλία ενδιαιτημάτων σε φυτά και ζώα αλλά και πλούσια βιοποικιλότητα. Ο μηχανισμός εξυπηρετεί τον κύκλο του άνθρακα ανάμεσα στην ατμόσφαιρα, τους ωκεανούς, τα ανθρακικά πετρώματα και τους ζώντες οργανισμούς. Οι αργές κινήσεις του γήινου φλοιού λειτουργούν ως ένα είδους ατμοσφαιρικού θερμοστάτη και υποβοηθούν την ανακύκλωση της περίσσειας του διοξειδίου του άνθρακα που εκλύεται από την ηφαιστειακή δραστηριότητα. Έτσι, διατηρείται το φαινόμενο του θερμοκηπίου σε μια ισορροπία. Ο άνθρακας είναι, βέβαια, απαραίτητο στοιχείο για τη ζωή, όμως σε υπερβολική ποσότητα θα οδηγούσε σε έναν υπερθερμασμένο και εχθρικό πλανήτη, όπως η Αφροδίτη. Η τεκτονική των πλακών θεωρείται ασφαλιστική δικλείδα για την εξελικτική πορεία της ζωής. Οι δύο ερευνητές πιστεύουν ότι είναι εξαιρετικά μικρή η πιθανότητα να διαθέτει κάποιος άλλος πλανήτης έναν τέτοιο μηχανισμό.

    Επίσης, με την εξέλιξη της ζωής συνδέονται δύο περίοδοι στις οποίες σημειώθηκαν δραματικές κλιματικές αλλαγές. Γεωλογικές έρευνες μαρτυρούν ότι δύο φορές στην ιστορία της Γης επικράτησε καθεστώς καθολικού παγετού, που σημαίνει ότι η γήινη επιφάνεια καλύφθηκε ολοκληρωτικά από πάγο μεγάλου πάχους, ακόμα και κοντά στην Ισημερινό. Το φαινόμενο, το οποίο χαρακτηρίστηκε ως «Χιονόμπαλα Γη»  (Snowball Earth), είχε μια εμφάνιση πριν περίπου 2,5 δισεκατομμύρια έτη και μία πριν 600 εκατομμύρια έτη. Τα βακτήρια εμφανίστηκαν πριν από 3,8 δισεκατομμύρια έτη, αλλά μια σημαντική εξέλιξη στους μονοκύτταρους οργανισμούς επιτελέστηκε πριν περίπου 2,5 δισεκατομμύρια έτη, μετά το τέλος των καθολικών παγετώνων, οπότε πράγματι, εμφανίστηκαν νέοι οργανισμού. Μετά το τέλος και του δευτέρου παγετικού επεισοδίου, σημειώθηκε η αποκαλούμενη «Έκρηξη του Καμβρίου», πριν από 575 έως 525 εκατομμύρια έτη, όταν οι σύνθετοι πολυκύτταροι οργανισμοί, οι οποίοι είχαν επιβιώσει στην εποχή των παγετώνων, διαφοροποιήθηκαν ταχύτατα. Πιθανώς, τα ακραία κλιματικά φαινόμενα τους εξωθούσαν σε γενετικές αλλαγές που οδήγησαν στην προσαρμογή και στην ταχεία εμφάνιση νέων μορφών ζωής. Οι δύο ερευνητές τονίζουν ότι χωρίς τις εκτεταμένες εμφανίσεις των πάγων και τις μετακινήσεις των ηπείρων, ενδέχεται να μην βρισκόμασταν σήμερα εδώ.

    Τέλος, πρωταρχικής σημασίας για τη ζωή θεωρείται η παρουσία των χημικών στοιχείων άνθρακα και οξυγόνου, ούτε σε υπερβολικές αλλά ούτε και σε ελάχιστες ποσότητες. Για μεγάλο χρονικό διάστημα στην ιστορία του πλανήτη, η ατμόσφαιρα είχε πλεόνασμα άνθρακα. Στη συνέχεια, η εμφάνιση των φυτών και η διαδικασία της φωτοσύνθεσης την εμπλούτισε με οξυγόνο, περιορίζοντας ένα είδος φαινομένου του θερμοκηπίου και δημιουργώντας τις ιδανικές συνθήκες για ζωή.  Ο Brownlee δεν αποκλείει ότι η ζωή μπορεί να έχει εξελιχθεί και αλλού με βάση κάποιο άλλο στοιχείο, όπως το πυρίτιο. Εντούτοις, διατηρεί τις επιφυλάξεις του. «Ίσως η ζωή να βασίζεται μόνο στον άνθρακα», τονίζει. Παρόλα αυτά, «πολλά ενδεχόμενα είναι πιθανά, ποτέ δεν μπορείς να φανταστείς τι μπορεί να πετύχει το Σύμπαν.»

    Κατά τους Ward και Brownlee, δεν αρκεί να ικανοποιούνται οι «τέλειες συνθήκες» για την ανάπτυξη ανώτερων μορφών ζωής, αλλά ίσως χρειάζεται και να διατηρηθούν για μια παρατεταμένη χρονική περίοδο. Αυτό σημαίνει ότι απαιτείται μεγάλη διαδρομή στην κλίμακα του γεωλογικού χρόνου ώστε η μικροβιακή ζωή να εξελιχθεί σε νοήμονα. Το συμπέρασμα προκύπτει με βάση τα γήινα πρότυπα. Τα απλά μικρόβια εμφανίστηκαν εκπληκτικά νωρίς, πριν 3,8 δισεκατομμύρια χρόνια, σε έναν γεωλογικά ασταθή και φτωχό σε οξυγόνο πλανήτη. Εντούτοις, χρειάστηκαν περίπου άλλα 3 δισεκατομμύρια χρόνια για να εμφανιστούν οι πολυκύτταροι οργανισμοί, γεγονός που σημαίνει ότι η Γη, αν και φαίνεται να αποτελεί και ιδανική τοποθεσία, για χρονικό διάστημα ίσο με τα 9/10 της ηλικίας της «περιόρισε» τη ζωή στους πυθμένες των ωκεανών. Ο Brownlee σημειώνει ότι αυτή η ζωή είχε 1 ευκαιρία στο 1.000.000 να εξελιχθεί σταδιακά στη σημερινή πολυπλοκότητα και ποικιλότητα. Άρα συμπεραίνεται, ότι είναι πάρα πολύ μικρή η πιθανότητα να συνδυαστούν ταυτόχρονα όλοι οι παράγοντες, επί μακρό χρονικό διάστημα, αλλού στο Σύμπαν.

    Η «Υπόθεση της Σπάνιας Γης» δέχθηκε επικρίσεις από επιστήμονες οι οποίοι ισχυρίζονται ότι η Γη είναι ένας συνήθης πλανήτης, σε τροχιά γύρω από έναν συνήθη ήλιο, σε ένα συνηθισμένο τμήμα του Γαλαξία. Εξάλλου, θεωρούν αλαζονικό να πιστεύουμε ότι αποτελούμε τη μοναδική ευφυή μορφή ζωής ανάμεσα στα δισεκατομμύρια πλανήτες σαν τη Γη που υπάρχουν στον Γαλαξία, όπως διατείνονται αρκετοί αστρονόμοι. Αντίθετα, η ζωή μπορεί να αναδυθεί οπουδήποτε υπάρχουν τα κατάλληλα χημικά στοιχεία και οι νόμοι της φυσικής, της χημείας και της βιολογίας το επιτρέπουν. Ωστόσο, το SETI δεν έχει ανιχνεύσει την παραμικρή μορφή έλλογης ζωής. Ο Seth Shostak, ενώ αποδέχεται, ότι ο πλανήτης μας «μονοπωλεί» κάποιες ιδιαιτερότητες συγκριτικά με άλλα ηλιακά συστήματα, εντούτοις δεν τις κρίνει απολύτως αναγκαίες για την εξέλιξη της σύνθετης ζωής.  Άλλοι ερευνητές, όπως ο David Grinspoon, από το τμήμα Διαστημικών Επιστημών του Southwest Research Institute στο Boulder του Colorado, θεωρούν λανθασμένη την υπόθεση ότι η έλλογη ζωή είναι σπάνια επειδή τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά της γήινης βιόσφαιρας είναι απίθανο να απαντώνται αλλού στο Σύμπαν. Το επιχείρημα αυτό μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο για να δικαιολογήσει τη σπανιότητα «γήινων» πλανητών και μορφών ζωής πανομοιότυπων με τις γήινες. Δεν μπορούμε, δηλαδή, να αποκλείσουμε την ύπαρξη εξωγήινων όντων, τα οποία βασίζουν την ανάπτυξη τους σε εντελώς διαφορετικά δομικά συστατικά από τα ήδη γνωστά. Ο αστρονόμος Frank Drake,  πρόεδρος του Ινστιτούτου SETI, υποστηρίζει ότι ο μόνος τρόπος για την ανεύρεση της αλήθειας είναι η έρευνα, η οποία είτε θα αποκαλύψει ότι η έλλογη ζωή είναι διαδεδομένη, είτε θα καταδείξει την ολοκληρωτική απουσία της.



    Οι δύο ερευνητές δεν υποστηρίζουν ότι η ζωή είναι σπάνιο φαινόμενο. Πρόσφατες μελέτες έχουν δείξει ότι η απλή μικροβιακή ζωή μπορεί να επιβιώσει σε εξαιρετικά ακραία περιβάλλοντα στη Γη, όπως στις υδροθερμικές πηγές στα βάθη των ωκεανών, στους πολικούς πάγους ή σε βάθος αρκετών χιλιομέτρων μέσα στο γήινο φλοιό. Είναι πλέον αναμφισβήτητο, ότι μια ποικιλία οικοσυστημάτων φιλοξενεί ζωή, των οποίων η ύπαρξη ούτε που φανταζόμασταν πριν μερικές δεκαετίες.

    Τα υπερθερμόφιλα βακτήρια, τα οποία αναπτύσσονται γύρω στους 110 βαθμούς Κελσίου στα βάθη των ωκεανών, εκπλήσσουν τους επιστήμονες για τον τρόπου επιβίωσης τους σε τόσο υψηλές θερμοκρασίες. Έχουν ανακαλυφθεί οργανισμοί σε βάθος χιλιομέτρων, μακρυά από κάθε ακτίνα ηλιακού φωτός και σε εξαιρετικά υψηλές πιέσεις, ψυχρόφιλα βακτήρια που επιβιώνουν στους πάγους της Ανταρκτικής, καθώς και μορφές ζωής που ευδοκιμούν σε άκρως αλκαλικά ή όξινα περιβάλλοντα (ακόμα και σε pH=0). Στις πιο άνυδρες περιοχές της Γης έχουν εντοπιστεί ευκαρυωτικές μορφές ζωής με αντοχή στην ξηρασία, ενώ σε υδάτινα οικοσυστήματα με υψηλή περιεκτικότητα σε άλατα, ζουν αλόφιλοι οργανισμοί. Πλέον, δεν μας εκπλήσσουν οργανισμοί που τρέφονται αποκλειστικά με διοξείδιο του άνθρακα, θείο ή άζωτο, και άλλοι ανθεκτικοί στην απουσία οξυγόνου, ή σε δόσεις ραδιενέργειας 2 εκατομμυρίων rad (1.000 rad είναι μοιραία για τον άνθρωπο).

    Οι ερευνητές γνωρίζουν τις εξαιρετικές αντοχές που η ζωή επιδεικνύει. Ομόφωνα αποδέχονται ότι η πιθανότητα εύρεσης ανάλογων μορφών ζωής στον Γαλαξία και στο Σύμπαν είναι σήμερα πιο ρεαλιστική από ποτέ άλλοτε. Ακόμα και στο Ηλιακό μας σύστημα υπάρχουν υποψήφιοι οι τόποι για την αναζήτηση τους: ο Άρης, μερικοί από τους δορυφόρους του Δία (Ευρώπη, Γανυμήδης, Καλλιστώ,) και του Κρόνου (Τιτάνας).

    Βάσει των, μέχρι τώρα, διαθέσιμων επιστημονικών δεδομένων, η Γη αποτελεί πραγματικά μια εξαίρεση στο Σύμπαν. Δεν γνωρίζουμε, όμως, κατά πόσον αυτή η μοναδικότητα θα διατηρηθεί και στο μέλλον. Από το 1995 και μετά, οπότε σημειώθηκε η ανακάλυψη του πρώτου πλανήτη εκτός του Ηλιακού μας συστήματος, η ερευνητική προσπάθεια αναζήτησης νέων πλανητών είναι συνεχής και εντατική. Όμως,  περισσότεροι «εξωηλιακοί» πλανήτες που έχουν ανακαλυφθεί δεν είναι παρά αέριοι γίγαντες, πλανήτες αερίων στο μέγεθος του Δία, οι οποίοι αποτελούνται κυρίως από υδρογόνο και είναι απίθανο να φιλοξενούν ζωή. Αν και δεν αποκλείεται η ύπαρξη ζωής σε τέτοια περιβάλλοντα, είναι μάλλον αδύνατη η ανάπτυξη ανώτερων οργανισμών, πόσο μάλλον πολιτισμού. Ο 100ός γίγαντας πλανήτης στο μέγεθος του Δία ανακαλύφθηκε μόλις τον Ιούλιο του 2002, γύρω από το άστρο HD 2039. Επίσης, πολύ σημαντική θεωρήθηκε η ανίχνευση συγκεκριμένου στοιχείου στην ατμόσφαιρα ενός από τους εξωηλιακούς πλανήτες. Για πρώτη φορά τον Δεκέμβριο του 2001, παρατηρήθηκε το «φιλτράρισμα» της ακτινοβολίας ενός άστρου, του HD 209458, από την ατμόσφαιρα ενός πλανήτη στο μέγεθος του Δία. Η παρατήρηση έγινε από Αμερικανούς αστρονόμους με τη βοήθεια του τροχιακού τηλεσκοπίου Hubble και κατά τις φασματικές αναλύσεις ανιχνεύτηκε νάτριο στην ατμόσφαιρα του πλανήτη. Το άστρο HD 209458, που είχε ανακαλυφθεί το 1999, μοιάζει με τον δικό μας  Ήλιο και βρίσκεται στον αστερισμό του Πήγασου, σε απόσταση περίπου 150 ετών φωτός από τη Γη. Η απόσταση του πλανήτη από το άστρο του είναι τόσο μικρή που η θερμοκρασία του πλανήτη υπολογίζεται στους 1.100 βαθμούς Κελσίου!

    Τέτοιοι γιγάντιοι, υπέρθερμοι πλανήτες είναι εχθρικοί για τη ζωή. Έτσι, το ενδιαφέρον των αστρονόμων επικεντρώνεται στους μικρότερους, γαιώδεις πλανήτες με σταθερές τροχιές, οι οποίοι βρίσκονται «υπό την προστασία» μεγάλων πλανητών, ώστε να αποφεύγουν του κοσμικούς βομβαρδισμούς. Δεδομένου ότι σήμερα δεν διαθέτουμε τόσο τεχνολογικώς προηγμένα τηλεσκόπια, οι ελπίδες εναποθέτονται στα τηλεσκόπια του μέλλοντος, τα οποία θα είναι ικανά να εντοπίσουν μικρότερους πλανήτες, σε τροχιά γύρω από άλλα άστρα, με κατάλληλη ατμόσφαιρα για την υποστήριξη ζωής.
-----------------------
 Βαχτανίδης Γεώργιος

Πηγές: (1) Djamel Bentaleb: LA TERRE, UNE EXCEPTION DANS L’ UNIVERS, Science et Vie, Avril 2000. (2) G. Gonzalez, D. Brownlee, P. Ward: Refuges for life in a Hostile Universe, Scientific American, October 2001. (3) Dan Falk: ALIEN HAVEN, New Scientist, 18 September 1999. (4) Gabrielle Walker: WATERWORLD, New Scientist, 18 September 1999. (5) Valerie Greffoz: LE CHASSEUR DE “TERRES”, Science et Vie, Janvier 2001. (6) Charles Cockell: LES GRILLES DU ZOO EXTRATERRESTE, La Recherche, Mars 2001. (7) Serge Brunier: MARS CE N’ EST PAS DE L’ EAU!, Science et Vie, Juin 2001. (8) http://www.astro.washington.edu/rareearth/ (9) http://xxx.lanl.gov/abs/astro-ph/0103165 (10)http://www.seti.org/ (11)http://www.jpl.nasa.gov/europaorbiter/europao.htm (12)http://www.astrspmrs.fr/projets/corot/pagecorot.html (13)http://astrobiology.arc.nasa.gov/roadmap/goals/index.html (14)http://nssdc.gsfc.nasa.gov/database/MasterCatalog?sc=MARSEXP fdf