Universumin diversiteetistä

[mks]

Nature 24.8.2016 kertoo kiehtovasta eksoplaneetasta "Proxima b". Tähän mennessä tiedämme, että se

- kiertää meitä auringon jälkeen lähinnä olevaa tähteä, Proxima Centauria,

- on 1.3. kertaa maan mittainen kiviplaneetta ja

- sijaitsee elinkelpoisella vyöhykkeellä (habitable zone)

Proxima Centauri on punainen kääpiö, merkittävästi aurinkoamme viileämpi. Siksi löydetty planeetta on elikelpoisella vyöhykkeellä vaikka se kiertää vain 7  miljoonan kilometrin etäisyydellä (maan etäisyys auringosta on149 miljoonaa kilometriä).

Mahdollisen elämän kannalta ongelmallista on, että

- Proxima Centauri on kohtalaisen labiili ja ajoittain purkautuu rajusti niin, että planeettaan osuu voimakkaita ionisoivia säteilyjä ja

- planeetta on todennäköisesti vuorovesi-ilmiön takia lukittunut näyttämään aina saman puolen tähteensä päin, jolloin sen toinen puoli on kuuma, toinen kylmä.

Toisaalta optimisti näkee, että

- planeetan mahdollinen megneettikenttä suojaa säteilyltä ja

- planeetan mahdollinen kaasukehä joka tapauksessa tasaa lämpöeroja ja mahdollisesti antaa hyvänkuin suojan haitalliselta säteilyltä

Koska elämän maassa oletetaan syntyneen vesifaasissa ja "elinkelpoinen vyöhyke" määrittyy olennaisesti nestemäisen veden mahdollisuuden mukaan, säteilyaltistus ei niinkään estä elämän syntyä vaikka se elämän maalle siirtymiselle olisikin este. Lisäksi maan elämän synnyn osalta on spekuloitu, ettei se ole tapahtunut meressä vaan kalloiden halkeamien kemiallisissa epätasapainoissa. Siellä keskustähdestä tulevalla säteilyllä ei ole juurikaan merkitystä.

Mikä totuus elämän synnystä lieneekään, Proxima Centaurin löytö on erityisen kiehtova siksi, että se

- vahvistaa käsitystä maan suuruusluokkaa olevien kiviplaneettojen yleisyydestä,

- läheisyytensä vuoksi mahdollistaa seuraavan kaukoputkisukupolven käyttäjien nähdä planeetta suoraan ja ennen kaikkea

- on periaatteessa tavoitettavissa luotaimella tarkasti tutkittavaksi

Eksoplaneettojen tutkimus (yli 2000 planeetta tähän mennessä) on osoittanut universumin planeetallisten aurinkokuntien määrän ja diversiteetin suureksi. On mahdollista, että universumin todellisen diversiteetin löytämistä häiritsee vahva tendenssi löytää itsemme kaltaista. Silti pidän oman jäljellä olevan elinaikani kiehtovimpana universumia koskevana kysymyksenä sitä, ehdimmekö löytää elämää toisista aurinkokunnista. Jos löydämme, mielikuvitus ei riitä diversiteetin määrää kuvaamaan.

mks

[Laika]

Rehellisesti sanoakseni minulla ei ole aavistustakaan, millaisia olosuhteita elämän kehittyminen voisi hyödyntää. Eksoottisiakaan vaihtoehtoja ei voida sulkea pois (vrt. kaasujättiläisen kuut), kun ainoa vertailukohta on oma planeettamme, ja sen omalaatuinen ja osittain hämärän peitossa oleva kehityshistoria. Silti ns. elämänvyöhykkeet ovat kai eräs lupaava tutkimuslinja.

En ole edes varma, edellyttääkö elämän kehittyminen ehdottomasti vettä. Ainakin periaatteessa voisi olla olemassa esimerkiksi silikonipohjaista elämää. On tietty luonnollista ihmiselle etsiä olosuhteita, jotka mahdollistaisivat maankaltaisen elämän synnyn.

[MrKAT]

Kun eka kerran kuulin että Proxima Centaurilla voisi olla maankaltainen planeetta niin eka ajatus oli pettymys "Voi ei!, olisipa ollut Alfa Centaurissa joka on lähempänä aurinkoa kooltansa ja tyypiltänsä".
  Tiesin kääpiötähdeksi ja että tämmöisillä pun. kääpiöillä tuppaa Kruger 60 -kaksoistähden* tapaan suhteessa omaan kirkkauteensa olemaan hirmuiset flaret. Tuonkin kirkkaus jopa tuplautuu ajoittain. Vaikka eivät pitkäaikaisia, niin epämiellyttävä ajatus elämän kannalta.
  En ole turmellut mieltäni scifi-kirjoilla joissa asutaan tuommoisilla, mutta tähtitieteen kirjoissa on elämiä etsiessä keskitytty maankaltaisiin planeettoihin ja auringonkaltaisiin tähtiin ja sen olen omaksunut liiankin tiukasti, ennenkuin sitten tuli käsitys että elämä on sitkeästi sopeutuvissa tai voi syntyä "kivikunnassa" ja voi olla monenlaisissa oloissa.

Sen sijaan suunnitelmat luotaimen lähettämisestä jopa 20 vuodessa lähitähteen on erittäin mieltä kiihottavia. Aiemmin ajatus oli mahdoton, tyypilliset aika-arviot oli 40 000 vuotta, kun luotaimen nopeus on tyypillinen 30 km/s. Kun luin tästä eka kerran muutama kk sitten Tähdet & Avaruus-lehdestä niin leuka loksahti. Äkkirikastuneet nettimiljardöörit ovat valmiit satsaamaan tähän. Suunnitelmissa on suunnata maasta luotaimeen gigawattien lasersäde ja jos luotain on erittäin ohuesta heijastinkalvosta ja erittäin ultrakevyt niin säteilypaine saa sen kiihtymään nopeasti ja käytännössä rajattomasti vaikkapa 20%:iin valonnopeudesta. Kännykkäteknologiasta jne on opittu pienentämään kamerat linsseineen ja supertietokonetta vastaavat prosessorisirut hyvin pieneen ja kevyeen kokoon.


*)Kari Kailan Tähtitaivaan oppaassa jne mainittu. Tähden designaatio on DO Cephei muuttujapiireissä, eli se on muuttuvien tähtien luettelossa noiden flarepurkausten takia.

[Laika]

Nyt ne saivat päähänsä kiekaista, että jostain päin galaksia saatiin epäilyttävästi viestinnältä kuulostava radiosignaali. Ihmisillä on kamala kutina kuulla mitä hyvänsä juoruja mahdollisesta älyllisestä elämästä maailmankaikkeudessa (sellaista kun ei ole toistaiseksi löydetty). Vanha 60-luvun syyhy on palannut! Silti vähän tuli olo, josko uutinen haluttiin lipsauttaa kuihtuvien rahoitusvirtojen uusintamiseksi.

Ei se mitään, paljon tyhjänpäiväisemmätkin ja suorastaan haitalliset projektit saavat tukea. Henkilökohtaisesti olen silti aina tähän väliin koettanut muistuttaa tämän planeetan katastrofien kuntoon saattamisen ensisijaisuudesta. Avaruuteen pakoon suunnittelevien nimittäin olisi hyvä tiedostaa, miten kylmä ja vihamielinen paikka avaruus ihmiselle on.

Sitä paitsi ei ihminen ole yksin maailmankaikkeudessa, ainakaan niin kauan kuin päätämme olla lahtaamatta ihmistä lukuunottamatta kaikki mikrobia suuremmat elämänmuodot Maasta. Meillä on jopa eräänlaisia lahtauslaitoksia, joissa elämän tarkoitus on redusoitu lahtauksen kulminaatiopisteeksi. Vaikea minun on nähdä, miten sellaiseen Helvettiin joutuneet elämänmuodot ikinä kehittyisivät antamaan uskoa tai toivoa ihmiselle. Niillä olisi paljon enemmän voitettavaa ja melkolailla vähän hävittävää vieraan sivilisaation kohtaamisesta kuin ihmisellä, jos nyt moinen kuriositeetti ikinä on ihmisten mielessä käynyt.

Hauska juttu -en ollut ennestään katsonut linkittämääni animaatiota aivan loppuun saakka. Siinähän Maan ulkopuolinen sivilisaatio saapuu paikalle.

[MrKAT]

Samaa mieltä tuosta yli-innostuksesta. Lehdistö ja Tähdet ja Avaruus liian innoissaan hypettävät itseään hurmoksiin "Nyt löytyi vettä Marsista, varmaan elämäkin olisi mahdollista!", "Piip!? Siellä on joku!". Jälkimmäisessä lehdessä tuskin on kyse rahoista vaan hiukan lapsenomaisesta innostuksesta. Tällä kertaa on annettava tunnustusta  T+A:lle että on pysynyt tuosta viimeisimmästä "piip"istä erossa, ei ole uutisoinut vieläkään uutisvirrassaan, eli pitää jonkinlaista hajurakoa.

[mks]

1770-luvulla Bergman teki kemiaan jaottelun "orgaaninen" ja "epäorgaaninen".  Hän havaitsi elävien olioiden tuottavan yhdisteitä, joita ei muutoin ollut.

Suunilleen 150 vuotta sitten Pasteur osoitti, ettei elämä synny likaisista räteistä. Samoihin aikoihin Darwin esitti hypoteesin kuinka elämä kehittyy varhaisemmista muodoista monimutkaisemmiksi.

Yleinen käsitys oli 1900-luvulle saakka, että "elämä" oli jotain Jumalan luomaa ja "sielu" Jumalan Aatamin sieraimiin puhaltamaa  ainesta.

Tämän päivän näkökulmasta vain Pasteur ja Darwin ovat huomion arvoisia. Damasio nerofysiologiakööreineeen ovat ilmeisen epäuskottavia muka selittäessän subjektiivisen tietoisuuden elämyksellistä ilmiötä.

Meillä on siis pohdittavana kysymykset

- onko "elämä" jokin prosessi, joka käynnistyy aina/usein kunhan olot ovat sopivat

- onko "tietoisuus" kehittyneesen "elämään" olennaisesti liittyvä ominaisuus ja

- mikä on universumin diversiteetin määrä eli kuinka suuri on mahdollisuuksien avaruus ja kuinka epätodennäköisiä tapahtumia vasten näitä mahdollisuuksia pitä arvioida.

Oma kantani on, että

- Telluksella olevaa "tietoisuutta" ei ole järkevää määritellä siten, että vain ihminen tunnetuista olioista mahtuu siihen. Lukemattomat tutkimukset kädellisten ja "alempienkin"  olentojen reaktioista osoittavat poissulkevan määrittelyn ongelmaliseksi.

- "elämää" syntyy aina, kun siihen mahdollisuus on

- "älyllisen elämän" löytäminen universumista on sinänsä kiinnostavaa, mutta tuskin kovin hedelmällistä,. koska
- - etäisyys on pitkä ja dialogi verkkaisaa,
- - ongelmat tuskin ovat samoja ja
- - fiksuimmat saattavat pitää suunsa kiinni

Edellä käyvästä huolimatta olen innostunut siitä, että Proxima Centaurilla on elinkelpoisella alueella kiviplaneetta.

Jos miljardilla tähdellää pelkästään Linnunradassa on elinkelpoisella alueella oleva kohtuullinen planeetta, elämän ainutkertaisuus Telluksella on kohtuullisen haastettavissa oleva hypoteesi.

Näin siis jään ilman mainittavia hypejä odottelemaan, että oman elämäni aikana vielä löytyy vahvistus "elämän" synnystä useammin kuin kerran universumissa.

mks
 
PS:

Olen aiemmin naureskellut ajatukselle, että sattuisin kuulumaan siihen ihmeelliseen ensimmäiseen sukupolveen, jonka "totuudet" eivät olisi jälkipolvien silmissä naurettavia. Odotan nöyrästi vain vahvistusta "elämän" universaalisuuteen samassa mielessä kuin Pasteur, Darwin ja Watson/Crick avasivat ymmärrystämme. Kysymys tietoisuuden olemuksesta jää minulle näkymättämän tulevaisuuteen kuten myös muut uudet pohdinnat sitä mukaan, kun näiden nyt ymmärrettyjen ongelmien erittelyt virittävät uusia kysymyksiä.

[valtteri]

1770-luvulla Bergman teki kemiaan jaottelun "orgaaninen" ja "epäorgaaninen".  Hän havaitsi elävien olioiden tuottavan yhdisteitä, joita ei muutoin ollut.

Suunilleen 150 vuotta sitten Pasteur osoitti, ettei elämä synny likaisista räteistä. Samoihin aikoihin Darwin esitti hypoteesin kuinka elämä kehittyy varhaisemmista muodoista monimutkaisemmiksi.

Yleinen käsitys oli 1900-luvulle saakka, että "elämä" oli jotain Jumalan luomaa ja "sielu" Jumalan Aatamin sieraimiin puhaltamaa  ainesta.

Tämän päivän näkökulmasta vain Pasteur ja Darwin ovat huomion arvoisia. Damasio nerofysiologiakööreineeen ovat ilmeisen epäuskottavia muka selittäessän subjektiivisen tietoisuuden elämyksellistä ilmiötä.

...

voitaisin puhua muös tietoisuuksien diversiteetistä. Bakteerilla, koiralla jne ja toisaalta ihmisellä tietoisuus tarkoittaa eri asioita. Eliöt elää erilaisissa maailmoissa jolloin tietoisuudetkin on erilaisia. Näille on turha etsia mitään yhteistä yleistä totuutta. Kehittyneisyys tarkoittaa itse asiassa tietoisuuden lisääntyvää diversifiaatota. Ihmislajin kohdalla on jo diversiteettiä lajin yksilöiden tietoisuuksien välillä. Kieli muodostaa ja ylläpitää toisaalta yhteistä tietoisuutta eri ihmisyksilöiden välille. 

Onko tämä tutkimusmatkailu nimenomaan länsimainen ilmiö? Onko se jotenkin luonnollinen tietoisuus, että pyritään laajentamaan tietoisuutta kohti jotain tuntematonta? Muut eliölajit kuin ihminen ei mitenkään pyri ottamaan selvää että mitä sieltä oman elinpiirin laitamilta ja ulkopuolelta oikein löytyy. Jonkinlaista pelokasta ylivarautumista yllätysten suhteen?

[mks]

Bakteerilla, koiralla jne ja toisaalta ihmisellä tietoisuus tarkoittaa eri asioita. Eliöt elää erilaisissa maailmoissa jolloin tietoisuudetkin on erilaisia. Näille on turha etsia mitään yhteistä yleistä totuutta.

Näin varmaankin on. Toisaalta vuosien mittaan on kovasti varoiteltu eläinten - etenkin koirien - "inhimillistämisestä".  Onneksi nykytieto sallii koiran omistajillekin tilaa omaan havaintoonsa lemmikin "ymärryksestä".

Gorillojen, simpanssien ja bonobojen kyvystä tietoisuuteen, käsitteellistämiseen ja jopa huumoriin on saatu hienoja osoituksia viittomakielen avulla. Bonobot jopa opettavat viittomia lapsilleen.

Ihmislajin kohdalla on jo diversiteettiä lajin yksilöiden tietoisuuksien välillä. Kieli muodostaa ja ylläpitää toisaalta yhteistä tietoisuutta eri ihmisyksilöiden välille.

Tästä oli hätkähdyttävänä esimerkkinä  Kaakkois-Australian aboriginaaliryhmä, jolta puuttui käsitteet "vasen", "oikea", "edessä" ja "takana". Niiden sijalla oli ilmansuuntia. Siis kardinaalijärjestelmä ordinaalisen sijaan!

Onko tämä tutkimusmatkailu nimenomaan länsimainen ilmiö?

Ei.

Polynesialaiset, Tsingis-kaani sun muut ovat kautta historian lähteneet aloiltaan. Ihminen lajina ilmeisesti Etelä-Afrikasta. Kiinalaiset muureineen ovat melkoinen poikkeus, mutta se ratkaisu oli vuosituhantisen kulttuurin tulos!

Muut eliölajit kuin ihminen ei mitenkään pyri ottamaan selvää että mitä sieltä oman elinpiirin laitamilta ja ulkopuolelta oikein löytyy. Jonkinlaista pelokasta ylivarautumista yllätysten suhteen?

Ainakin selkärankaisilla esiintyy yleisesti "eksploratiivista motivaatiota". Selvimmät esimerkit ovat lajeilla, joilla nuoret aikuisyksilöt tutustuvat ympäristöönsä yhden kesän ennen pariutumista. Asian voi toki latistaa testosteronikysymykseksi ihan siinä kuin korkeakulttuurinkin osalta väittää, että Sibelius olisi tuosta vain vasemmalla kädellä säveltänyt kahdeksannen sinfoniansa kunhan olisi saanut testosteroniruiskeita.

mks

PS: "Vapaa hahmotus" -osio olisi ollut luontevampi tälle avaukselle, mutta pidetään vielä toistaiseksi tavoitteena, että ilmaisu  "avautua tietoon ja loogisuuteen liittyville argumenteille" löytää tässäkin sijansa.

[MrKAT]

Teknistä syvävilkaisua:

Löydön julkaisseessa tieteellisessä paperissa ...

http://www.eso.org/public/archives/releases/sciencepapers/eso1629/eso1629a.pdf

... on kappaleessa 5.8 kuvassa 8 "Radial velocities and chromospheric emission during a flare" kuvattu spektriviivoja tähdessä tapahtuneen n. 2.5 tuntia (0.1 d) kestävän erään flare-purkauksen (=tähden pinnan roihupurkauksen) aikana. Flare näkyy vetyalfa-viivassa ja natriumin kaksoisviivassa ja S-indeksissä (spektriviivan vahventumisena ts. levenemisenä). Mutta oleellista on että spektriviivan doppler-shiftissä (Radial velocity, RV [m/s]) ei tapahdu tilastollista kohinasta erottuvaa oleellista muutosta sen flaren aikana.

"Relevant to this study, we show that the typical flares on Proxima do not produce correlated Doppler shifts (Extended Data Figure 8 ). This justifies the removal of obvious flaring events when investigating signals and
correlations in the activity indices"

Auringonpilkut->flare-kaasupurkaukset voisivat häiritä mittausta, mutta häiriö on hyvin vähäinen doppler-shiftiin (RV) ja noilla em. spektriviivoja tarkkaillen ne flare-jaksot voitiin pyyhkiä RV-mittahavainnoista pois. (Säännöllinen 11 päivän tähden pinnan flaretussyklihän olisi voinut näyttäytyä "valeplaneettana" eli voitaisiin tulkita väärin).

Liki maan kokoinen planeetta kieppuu 7 miljoonien kilometrin säteellä ja Newtonin fysiikan laeilla emotähti Proxima Centauri kieppuu myöskin vastapuolella yhteistä massakeskipistettä mutta niin hiljaa ja pienemmällä säteellä että säteisnopeus meihin vaihtelee vain  ~+-1.4 m/s. Tämän mittaaminen, josta planeetan olemassaolo päätellään, ei ole helppoa ja altis virheille ja virhetulkinnoille. HARPS spektrilaitteen mittaustarkkuus kun on samaa suuruusluokkaa ~+-1.1..1.7 m/s.
Jos tähti olisi auringon massainen niin emme havaitsisi sitä koska sen kieppuminen olisi paljon vähäisempää. Kevyiltä kääpiötähdiltä on siksi helpompi löytää maankokoisia tällä spektriviivain doppler-menetelmällä.

[mks]

Ihana puheenvuoro TED talkissa:

https://www.ted.com/talks/tabetha_boyajian_the_most_mysterious_star_in_the_universe

Tähden käyttäytymisen päällimäiset selitykset ovat ...

-  kiehtova uusi dynamiikka tähden valoisuuden vaihtelussa

- planeettaa asuttavan älyllisen kultturin teknologinen ratkaisu energiapulaan

- jotain ihan muuta

... ja seurantaan joka tapauksessa.

Kiitos jälleen kerran TED.

mks