Tanyakan pada Ethan: Seberapa dekat peradaban asing dapat bersatu?

Dunia yang paling dekat dengan Bumi kita adalah Bulan yang tandus dan tidak berpenghuni. Tetapi Anda dapat membayangkan seberapa dekat kita dengan dunia lain yang berpenghuni - mungkin bahkan di tata surya. Dan seberapa dekat dia dengan kita?

Di Bumi kita, yang mengorbit mengelilingi Matahari, kita mewakili satu-satunya kehidupan yang cerdas. Ada kemungkinan bahwa di suatu tempat di tata surya dulu ada kehidupan, atau masih ada mikroba - tetapi sehubungan dengan kehidupan yang cerdas, kompleks, beragam dan multiseluler, dunia kita telah mengambil alih semua yang dapat kita harapkan di sini. Alien yang masuk akal, jika mereka tinggal di suatu tempat di dunia lain, terletak setidaknya dalam tahun cahaya dari kita. Tetapi apakah benar-benar perlu demikian di seluruh galaksi? Inilah yang ingin diketahui oleh pembaca kami:

Seberapa dekat bisa ada dua peradaban cerdas independen, tanpa memperhitungkan perjalanan antarbintang, dan jika mereka berkembang dalam sistem bintang yang berbeda, secara kasar mengikuti jalur yang kita sebut kehidupan? Dalam gugus bola, kerapatan bintang bisa sangat besar - tetapi apakah kerapatan terlalu banyak menghalangi kelayakhunian dunia? Seorang astrofisikawan yang hidup dalam kelompok padat akan memiliki gagasan yang sama sekali berbeda tentang alam semesta dan pencarian eksoplanet.

Untuk kemunculan kehidupan, perlu melewati beberapa tahap, tetapi ramuan untuk itu ada di mana-mana . Bahkan jika kita membatasi diri pada kehidupan yang secara kimiawi dekat dengan kehidupan kita, ada banyak kemungkinan di alam semesta.


Atom dapat mengikat molekul, termasuk yang organik, baik di planet maupun di luar angkasa. Mungkinkah kehidupan muncul bukan sebelum kedatangan Bumi, tetapi tidak di planet ini?

Untuk tampilan planet berbatu, molekul organik, dan blok bangunan kehidupan, perlu untuk mengumpulkan banyak elemen berat. Alam semesta tidak dilahirkan bersama mereka! Setelah Big Bang, Semesta adalah 99,999999% hidrogen dan helium, dan tidak ada karbon di dalamnya. Oksigen, nitrogen, fosfor, kalsium, zat besi dan elemen kompleks lainnya yang diperlukan untuk kehidupan. Untuk sampai ke tahap ini, perlu bahwa beberapa generasi bintang hidup, membakar semua bahan bakarnya, mati dalam ledakan supernova, dan menggunakan kembali elemen berat yang baru terbentuk untuk menciptakan generasi bintang berikutnya. Diperlukan penggabungan bintang-bintang neutron, di mana unsur-unsur terberat lahir, banyak di antaranya dibutuhkan dalam kelimpahan untuk proses kehidupan di Bumi dan di tubuh kita. Semua ini membutuhkan banyak astrofisika.


Nebula Omega atau Messier 17 adalah daerah formasi bintang yang intens dan aktif yang terlihat oleh kita dari tepi - yang menjelaskan tampilannya yang berdebu dan bercahaya. Bintang-bintang yang terbentuk pada berbagai tahap perkembangan Semesta memiliki proporsi unsur-unsur berat yang berbeda.

Meskipun Bumi terbentuk lebih dari 9 miliar tahun yang lalu setelah Big Bang, Semesta tidak harus menunggu terlalu lama. Kami membagi bintang menjadi tiga jenis populasi :

1. Populasi I: bintang-bintang seperti Matahari, di mana 1-2% elemen penyusunnya lebih berat daripada hidrogen dan helium. Terdiri dari bahan yang sudah didaur ulang, dan dalam sistem keplanetan mereka ada gas raksasa dan planet berbatu yang cocok untuk kehidupan.
2. Populasi II: biasanya bintang yang lebih tua dan lebih tua. Persentase unsur-unsur berat di dalamnya hanya 0,001-0,1% dari apa yang ada di Matahari, dan sebagian besar dunia mereka adalah gas yang dijernihkan. Mereka terlalu primitif dan mereka memiliki sedikit elemen berat untuk penampilan kehidupan.
3. Populasi III: bintang-bintang pertama Semesta pasti sepenuhnya tidak dicemari oleh unsur-unsur berat. Mereka belum ditemukan, tetapi secara teoritis, ini adalah bintang pertama.

Sebuah studi tentang galaksi yang paling awal menunjukkan bahwa mereka hampir seluruhnya terdiri dari populasi bintang II. Tetapi lebih dekat dengan kita ada campuran bintang muda dan tua, kaya dan miskin logam .


Jarak antara Matahari dan banyak bintang terdekat ditunjukkan dengan benar, tetapi jika gambarnya berskala, maka bahkan bintang terbesar dalam ukurannya akan kurang dari sepersejuta piksel.

Salah satu pelajaran paling penting dipelajari dengan misi Kepler ketika mempertimbangkan sistem Kepler-444. Ini adalah bintang populasi I (dengan planet), tetapi mereka jauh, jauh lebih tua dari Bumi. Dunia kita baru berusia 4,5 miliar tahun, dan sistem Kepler-444 berusia 11,2 miliar tahun - yaitu, Semesta dapat membentuk dunia yang mirip dengan Bumi sangat awal - setidaknya 7 miliar tahun sebelum Bumi muncul. Mengingat kemungkinan ini, dan fakta bahwa daerah-daerah seperti pusat galaksi kita diperkaya dengan logam lebih cepat dan lebih kuat daripada kita, ada kemungkinan bahwa ada tempat-tempat di Alam Semesta (dan mungkin bahkan di Bima Sakti) yang bahkan lebih menguntungkan bagi penampilan kehidupan yang cerdas, dari sistem Sun-Earth.


Molekul gula yang terkandung dalam gas yang mengelilingi bintang muda seperti matahari. Bahan dasar kehidupan dapat ada di mana-mana, tetapi tidak setiap planet yang mengandungnya dapat melahirkan kehidupan

Mengingat semua yang kita ketahui tentang lokasi bintang yang cocok untuk asal usul kehidupan - seberapa dekat dua peradaban alien dari satu sama lain? Di mana mereka bisa dicari? Bagaimana jawabannya bervariasi tergantung pada kondisinya? Mari kita lihat lima fitur utama.


Fantasi seniman dengan tema sistem TRAPPIST-1 dan planet-planetnya, tercermin dari permukaan. Potensi ketersediaan air di masing-masing dunia ditularkan melalui embun beku, genangan air, dan uap. Namun, tidak diketahui apakah ada atmosfer di salah satu dari dunia ini, atau apakah bintang induknya meledakkan mereka. Satu hal yang jelas - dunia yang berpotensi dihuni terletak saling berdekatan, pada jarak hanya distance 1 juta km.

1) Dalam satu tata surya. Ini hanya mimpi. Pada hari-hari awal tata surya, ada kemungkinan bahwa Venus, Bumi, dan Mars (dan mungkin bahkan Teye , planet hipotetis yang bertabrakan dengan Bumi dan melahirkan Bulan) sama-sama layak huni. Kerak dan atmosfer mereka dipenuhi dengan bahan-bahan kehidupan, dan air cair ada di permukaan. Venus dan Mars pada jarak terdekat ke Bumi melewatinya dalam beberapa puluh juta kilometer: 38 juta untuk Venus dan 54 juta untuk Mars. Tetapi di sekitar bintang kelas M (kurcaci merah), planet-planet pembagi jauh lebih pendek: dalam sistem TRAPPIST-1 , hanya ada sekitar 1 juta km antara dunia yang berpotensi dihuni. Bulan kembar di orbit di sekitar dunia raksasa atau planet biner bahkan mungkin lebih dekat satu sama lain. Jika kehidupan berhasil dilahirkan dalam kondisi tertentu, mengapa tidak dilahirkan dua kali, hampir di tempat yang sama?


Terzan 5 globular cluster - melihat melalui teleskop yang sangat besar. Lebih dekat ke pusat cluster, kepadatannya lebih tinggi, dan stabilitasnya sebanding dengan area lainnya.

2) Dalam gugus bola. Clob Globular adalah kumpulan besar ratusan ribu bintang, berbentuk seperti bola dengan diameter beberapa puluh tahun cahaya. Di tepi terluar, jarak khas antara bintang adalah dari urutan tahun cahaya, dan di daerah bagian dalam kelompok terpadat, bintang dapat berbagi jarak yang relatif kecil seperti Matahari dan sabuk Kuiper . Orbit planet-planet dalam sistem bintang ini harus stabil bahkan dalam lingkungan yang begitu padat, dan dengan mempertimbangkan apa yang kita ketahui tentang gugus bola yang muncul jauh lebih awal dari Kepler-444, atau berusia 11,2 miliar tahun, harus ada kandidat yang baik untuk kehidupan dan kelayakhunian. Jarak beberapa ratus unit astronomi, meskipun mereka berubah seiring waktu karena pergerakan bintang-bintang, dapat disebut pertemuan yang sangat dekat antara dua peradaban.


Foto-foto beresolusi tinggi inframerah memungkinkan kami membuka tiga superclustter bintang di pusat Galactic . Karena cahaya pada panjang gelombang yang dekat dengan inframerah menembus menembus debu padat yang terletak di antara Bumi dan pusat Galaksi, kami dapat melihat superclusters ini. Ini adalah cluster Central Parsek, Quintipllet dan Arches . Tetapi semua bintang di gugus ini, dan umumnya di pusat Galaksi, masih sangat muda.

3) Dekat pusat galaksi. Semakin dekat Anda ke pusat galaksi, semakin padat bintang-bintang itu. Beberapa tahun cahaya dari pusat, kerapatan bintang sangat tinggi, jauh lebih tinggi daripada di pusat gugus bola. Dalam arti tertentu, pusat galaksi adalah lingkungan yang bahkan lebih padat, dengan lubang hitam besar, bintang yang sangat masif, dan gugusan baru tempat terbentuknya bintang - semua ini bukan dalam gugus bola. Tetapi masalah dengan bintang-bintang yang kita lihat di inti Bimasakti adalah bahwa mereka semua relatif muda. Mungkin karena variabilitas lingkungan lokal yang tinggi, bintang jarang hidup di sana bahkan hingga satu miliar tahun. Terlepas dari kepadatannya yang tinggi, bintang-bintang ini tidak mungkin mengembangkan peradaban. Mereka tidak hidup cukup lama.


Bintang-bintang diperoleh dalam berbagai ukuran, warna, dan massa, termasuk banyak bintang biru cerah, puluhan atau bahkan ratusan kali lebih besar daripada Matahari. Ini dapat dilihat pada gugus bintang terbuka NGC 3766 di rasi Centaurus .

4) Dalam gugusan bintang yang padat atau lengan spiral. Oke, bagaimana dengan pembentukan gugus bintang di bidang galaksi? Lengan spiral lebih padat daripada daerah biasa di galaksi, dan di sanalah bintang-bintang muda lebih mungkin muncul. Gugus bintang yang tersisa dari zaman ini sering berisi ribuan bintang yang terletak di sebidang hanya beberapa tahun cahaya. Tetapi bintang-bintang tidak bertahan dalam konfigurasi ini untuk waktu yang sangat lama. Gugus bintang terbuka yang khas tersebar hanya dalam beberapa juta tahun, dan hanya sebagian kecil darinya yang bertahan hingga miliaran tahun. Bintang-bintang terus-menerus masuk dan keluar dari lengan spiral, termasuk matahari. Secara umum, meskipun jarak tipikal antara bintang-bintang dalam sebuah cluster dapat berkisar dari 0,1 hingga 1 tahun cahaya, mereka tidak mungkin menjadi kandidat yang cocok untuk peran tempat lahir.


Bagan jarak logaritmik yang menunjukkan pesawat ruang angkasa Voyager, tata surya kita dan bintang terdekat

5) Didistribusikan di ruang antarbintang. Dalam kasus lain, bintang-bintang menemukan diri mereka dalam situasi yang kita amati: jarak di antara mereka berada dalam urutan beberapa tahun cahaya. Mendekati pusat galaksi, Anda dapat mengurangi jarak ini ke yang ditemukan di kluster terbuka - mulai dari 0,1 hingga 1 tahun cahaya. Tetapi jika Anda terlalu dekat, kita akan menghadapi masalah yang kita lihat di pusat galaksi: merger, interaksi, bencana lain yang cenderung mengganggu lingkungan stabil Anda. Anda dapat mengurangi jarak, tetapi ruang antarbintang tipikal tidak cocok untuk ini. Jika Anda bersikeras pemulihan hubungan, maka pilihan terbaik adalah menunggu sampai bintang lain lewat dekat dengan yang asli - dan dengan bintang khas ini terjadi sekali dalam sekitar satu juta tahun.


Grafik probabilitas lewatnya bintang pada jarak tertentu dari Matahari. Grafik adalah logaritmik pada kedua sumbu.

Dan meskipun kita tidak berharap bahwa kehidupan alien yang cerdas akan sering terjadi di Semesta, sesering planet dan bintang - setiap dunia yang memenuhi kondisi yang diperlukan adalah sebuah peluang. Dan setiap kali Anda mendapat kesempatan, Anda mendapatkan peluang sukses dengan probabilitas tertinggi. Setiap kemungkinan ini bisa menjadi kenyataan! Kemungkinan kejadian seperti itu mungkin rendah, tetapi sampai kita pergi ke sana dan melihat apa yang ada di sana dan apa yang tidak ada di sana, sangat penting untuk menilai secara objektif jenis kecerdasan alien apa yang dapat diberikan oleh Semesta kepada kita. Kebenaran pasti ada di suatu tempat di luar sana, tetapi penting untuk memahami bahwa jika kita sangat beruntung, itu bisa jauh lebih dekat daripada yang berani kita bayangkan hari ini!