Når man utforsker andre planeter og himmellegemer, er NASA-oppdrag pålagt å overholde praksis kjent som “planetarisk beskyttelse”. Denne praksisen sier at det må iverksettes tiltak under utformingen av et oppdrag for å sikre at biologisk forurensning av både planeten / kroppen som utforskes og Jorden (i tilfelle prøve-returoppdrag) forhindres.
Ser vi på fremtiden, er det spørsmålet om denne samme praksisen vil bli utvidet til ekstrasolplaneter. I så fall vil det komme i konflikt med forslag om å "frø" andre verdener med mikrobielt liv for å starte den evolusjonsprosessen. For å adressere dette publiserte Dr. Claudius Gros fra Goethe University's Institute for Theoretical Physics nylig et papir som ser på planetbeskyttelse og gjør saken for "Genesis-type" -oppdrag.
Oppgaven, med tittelen "Hvorfor planetarisk og exoplanetary beskyttelse avviker: Saken om langvarige Genesis-oppdrag til beboelige, men sterile M-dverg oksygenplaneter", ble nylig publisert på nettet og er offentliggjort i tidsskriftet Acta Astronautica. Som grunnleggeren av Project Genesis, tar Gros opp det etiske spørsmålet om å så ekstrasolære planeter og argumenterer for hvordan og hvorfor planetbeskyttelse kanskje ikke gjelder i disse tilfellene.
Enkelt sagt, Genesis Project tar sikte på å sende romfartøyer med genfabrikker eller kryogene belg kan brukes til å distribuere mikrobielt liv til “forbigående beboelige eksoplaneter - dvs. planeter som er i stand til å støtte livet, men ikke sannsynlig å føre til det på egenhånd. Som Gros tidligere forklarte til Space Magazine:
"Formålet med Genesis-prosjektet er å tilby alternative evolusjonsveier på jordlige liv på eksoplaneter som potensielt er beboelige, men likevel livløse ... Hvis du hadde gode forhold, kan det enkle livet utvikle seg veldig raskt, men det kompliserte livet vil ha vanskelig. I det minste på jorden tok det veldig lang tid før det komplekse livet ankom. De Kambriumksplosjon skjedde bare for rundt 500 millioner år siden, omtrent 4 milliarder år etter at Jorden ble dannet. Hvis vi gir planeter muligheten til å spole frem evolusjonen, kan vi gi dem sjansen til å ha sine egne kambriske eksplosjoner. ”
Hensikten med et oppdrag av Genesis-typen ville derfor være å tilby ekstrasolplaneter en evolusjonær snarvei, og hoppe over milliarder av år som er nødvendige for at de grunnleggende livsformene skal utvikle seg og bevege seg direkte til det punktet der komplekse organismer begynner å diversifisere. Dette vil være spesielt nyttig på planeter der livet kan trives, men ikke dukke opp på egenhånd.
"Det er mange 'eiendommer' ute i galaksen, planeter der livet kan trives, men det er det sannsynligvis ikke ennå." Gros delte nylig via e-post. "Et Genesis-oppdrag ville bringe avanserte unicellulære organismer (eukaryoter) til disse planetene."
Gros tar for seg spørsmålet om hvordan slike oppdrag kan krenke praktiseringen av planetarisk beskyttelse, og tilbyr to motargumenter i sin artikkel. For det første argumenterer han for at vitenskapelig interesse er hovedårsaken til å beskytte mulige livsformer på solsystemets kropper. Imidlertid blir denne rasjonaliteten ugyldig på grunn av den utvidede varigheten som oppdrag til ekstrasolære planeter innebærer.
Enkelt sagt, selv når vi vurderer interstellare oppdrag til de nærmeste stjernesystemene (f.eks. Alpha Centauri, som ligger 4,25 lysår unna), er tid den viktigste begrensende faktoren. Ved å bruke eksisterende teknologi kan et oppdrag til et annet stjernesystem ta alt fra 1000 til 81.000 år. For øyeblikket er den eneste foreslåtte metoden for å nå en annen stjerne innen rimelig tidsramme det rettede energilanseringssystemet.
I denne tilnærmingen brukes lasere for å akselerere et lett seil til relativistiske hastigheter (en brøkdel av lysets hastighet), et godt eksempel på dette er det foreslåtte Breakthrough Starshot-konseptet. Som et ledd i Breakmother Initiatives-målet om å oppnå interstellar romfart, finne beboelige verdener (og muligens intelligent liv), ville Starshot innebære at et lett seil og nanokraft akselereres av lasere til hastigheter på opptil 60 000 km / s (37 282 mps) - eller 20% lysets hastighet.
Basert på en tidligere studie utført av Gros (og en av forskere fra Max Planck Institute for Solar System Research), kunne et slikt system også pares med et magnetisk seil for å bremse det når det nådde målet. Som Gros forklarte:
“Directed energy launch-system leverer energien et interstellært fartøy trenger for å akselerere via konsentrerte laserstråler. Konvensjonelle raketter trenger derimot å bære og akselerere sitt eget drivstoff. Selv om det er vanskelig å akselerere et interstellært farkost, er det ved lansering enda mye mer krevende å redusere hastigheten ved ankomst. Et magnetfelt skapt av en strøm i en superleder trenger ikke energi for vedlikeholdet. Det vil gjenspeile de interstellare protonene og bremse slike farkoster. ”
Alt dette gjør fremdrift av rettet energi spesielt attraktiv så langt som oppdrag i Genesis-typen (og omvendt). I tillegg til å ta langt mindre tid å nå et annet stjernesystem enn et besetningsoppdrag (dvs. et generasjonsskip, eller hvor passasjerer er i kryogen oppheng), ville målet om å introdusere liv til verdener som ellers ikke ville ha det, gjort kostnadene og reisen tiden verdt.
Gros peker også på det faktum at tilstedeværelsen av primært oksygen faktisk kan forhindre at liv dukker opp på eksoplaneter som går i bane rundt M-typen (rød dverg) stjerner. Nylig forskning har vanligvis sett på som et tegn på potensiell brukbarhet (også kjent som en biomarkør), og viser at tilstedeværelsen av atmosfærisk oksygen ikke nødvendigvis peker vei til livet.
Kort sagt, oksygengass er nødvendig for eksistensen av komplekst liv (som vi kjenner det), og dens tilstedeværelse i jordas atmosfære er et resultat av fotosyntetiske organismer (som cyanobakterier og planter). Imidlertid, på planeter som går i bane rundt M-typen, kan det være et resultat av kjemisk disassosiasjon, der stråling fra moderstjernen har gjort planetens vann til hydrogen (som slipper ut i verdensrommet) og atmosfærisk oksygen.
Samtidig peker Gros på muligheten for at primordial oksygen kan være en barriere for prebiotiske forhold. Selv om forholdene under hvilket liv dukket opp på jorden fremdeles ikke er helt forstått, antas det at de første organismene dukket opp i "mikrostrukturerte kjemofysiske reaksjonsmiljøer drevet av en vedvarende energikilde" (for eksempel alkaliske hydrotermiske ventilasjonsåpninger).
Med andre ord antas livet på jorden å ha oppstått under forhold som ville være giftige for de fleste livsformer i dag. Det var bare gjennom en evolusjonsprosess som tok milliarder av år at komplekst liv (som avhenger av oksygengass for å overleve) kunne dukke opp. Andre faktorer, for eksempel en planetens bane, dens geologiske historie eller at dens moderstjerne er i orden, kan også bidra til at planetene er "forbigående beboelige".
Hva dette betyr, i form av jordlignende ekstrasolplaneter som går i bane rundt stjerner av M-typen, er at planetbeskyttelse ikke nødvendigvis vil gjelde. Hvis det ikke er noe urfolksliv å beskytte, og sjansen for at det dukker opp ikke er bra, ville menneskeheten hjulpet livet til å dukke opp lokalt og ikke hindre det. Som Gros forklarte:
“Mars var kortvarig beboelig, og hadde tidlig klyngeforhold, men ikke nå. Andre kan være beboelige i 2 eller 3 milliarder år, et tidsrom som ikke ville være nok for planter og dyr til å utvikle seg urfolk. Hvis livet aldri dukker opp på en planet, vil det forbli sterilt for alltid, selv om det kan støtte livet. Oksygen vil sannsynligvis forhindre liv som oppstår i utgangspunktet, og er giftig for de kjemiske reaksjonssyklusene som er forløpere for livet. ”
Det er et konsept som har blitt utforsket en lengde i science fiction: en avansert art planter livets frø på en annen planet, millioner av år går og livlige resultater blir! Faktisk er det de som tror at dette er hvordan livet begynte på jorden - The Ancient Astronauts theory (som er ren spekulasjon) - og ved å gjøre dette selv på andre planeter, ville vi videreføre denne tradisjonen om "rettet panspermia".
Til slutt er formålet bak praktiseringen av planetarisk beskyttelse åpenbart. Hvis livet dukket opp utenfor Jorden, er det distinkt og fortjener en sjanse til å trives uten innblanding fra mennesker eller inngripende jordorganismer. Det samme gjelder livet på jorden, som kan bli forstyrret av fremmede organismer brakt tilbake ved prøve-retur eller utforskende oppdrag.
Men i tilfelle at landplaneter som kretser rundt den vanligste stjernen i galaksen, ikke er sannsynlig å finne liv (som nyere forskning antyder), kan det å transportere jordorganismer til disse planetene faktisk være en god idé. Hvis menneskeheten er alene i universet, ville spredning av jordiske organismer på denne måten være i livets tjeneste.
Og hvis, selv om det er en overveldet mulighet, livet på jorden er et resultat av rettet panspermia, kan det hevdes at menneskeheten har en plikt til å frø kosmos med livet. Selv om utbetalingen ikke ville være øyeblikkelig, er kunnskapen om at vi gir livet et skudd på verdener der det ellers ikke finnes, uten tvil en verdig investering.
Unødvendigvis er problemene med utenomjordisk liv og planetarisk utforskning et kontroversielt og som vi sannsynligvis ikke vil løse når som helst snart. Én ting er imidlertid sikker: når vi prøver å utforske solsystemet og galaksen fortsetter, er det et spørsmål vi ikke kan unngå.
