Apabila Jeremy Drake memulakan kerjayanya di akhir 1980-an, persoalan sama ada atau tidak kita sendiri di alam semesta masih kelihatan di luar alam sains.
"Ia seperti bagaimana kita tidak dapat membuktikan atau menafikan kewujudan Tuhan, " kata Drake. "Tiada data."
Banyak yang berubah sejak Drake, sekarang 49 dan ahli astrofizik kanan di Harvard-Smithsonian Centre for Astrophysics, mula belajar bintang sebagai pelajar kedoktoran di Oxford.
Pada pertengahan 1990-an, teleskop dan spektrometri yang lebih maju mendedahkan planet-planet pertama yang mengarahkan bintang-bintang yang jauh-penemuan bahawa, buat kali pertama, membuka kemungkinan yang menggembirakan kehidupan di tempat lain di galaksi. Selama bertahun-tahun, bilangan planet yang diketahui telah meletup kepada lebih daripada 1, 700. Bulan lepas, NASA mengumumkan bahawa teleskop angkasa Kepler yang dilancarkan pada tahun 2009 telah membolehkan pengenalpastian 715 planet baru yang mengorbit 305 bintang, termasuk empat saiz yang betul dan jarak dari bintang-bintang mereka untuk menyokong air cair, dan dengan itu hidup seperti kita ketahui.
Walaupun tidak mungkin kita dapat mengkaji planet-planet ini dengan segera, saintis mula melakukan penyelidikan asas yang dapat membantu satu hari menentukan planet-planet yang baru ditemui mempunyai peluang terbesar untuk menghidupkan kehidupan luar angkasa. Dan banyak kerja yang sedang berlaku di Smithsonian.
Pada tahun 2012, Drake, makmalnya yang terletak di atas bukit di sudut kampus Harvard, menganjurkan satu persidangan yang dipanggil "Kehidupan di Cosmos" di Washington, DC, yang membawa bersama para saintis Smithsonian dari institusi yang berbeza seperti Muzium Sejarah Alam, Air dan Muzium Angkasa dan Institut Penyelidikan Tropika Smithsonian di Panama. Walaupun pada pandangan pertama seorang ahli astrofizik mungkin tidak mempunyai persamaan dengan ahli paleontologi atau ekologi hutan hujan, Drake berharap kerjasama lintas disiplin yang timbul daripada projek ini akan membantu kita memahami asal-usul kehidupan di Bumi-dan bagaimana ia dapat berkembang di tempat lain galaksi.
"Ini adalah masalah saintifik yang paling luas, " katanya. "Dan dalam fikiran saya, ini mungkin soalan yang paling penting."
Apakah peluang hidup di sana?
Situasi berubah begitu cepat. Sebelum tahun 1995, kami tidak tahu-kami hanya mempunyai satu sistem solar yang diketahui. [Pada tahun 1961] Drake Equation-berbeza Drake, tentu saja, pada asasnya, menentukan kemungkinan kebanyakkan planet dalam galaksi itu adalah tekaan yang tulen. Sekitar tahun 1980, kita mula-mula melihat perkara-perkara ini dipanggil "cakera berdebu" di sekitar bintang-bintang seperti matahari, dan misi-misi yang lebih besar dan lebih baik melihatnya dalam jumlah yang lebih besar. Itu membawa kita ke era pengesanan planet, bermula pada pertengahan tahun 90an. Sudah tentu, planet-planet pertama ini sangat dekat dengan bintang induk mereka, gergasi gas yang tidak berpeluang memelihara hidup sama sekali. Dan itu kerana mereka adalah yang paling mudah untuk dikesan. Tetapi sekarang kita menyedari bahawa terdapat kebarangkalian yang sangat tinggi lebih banyak planet seperti Bumi di sekeliling bintang. Mungkin ada cara lain untuk membangunkan kehidupan yang tidak semestinya memerlukan planet, tetapi tentunya cara yang paling mudah adalah dengan mempunyai persekitaran yang stabil, seperti sistem planet yang mempunyai input tenaga dari bintang yang berdekatan. Jadi, planet adalah pertaruhan yang baik.
Bagaimana anda datang untuk menganjurkan "Kehidupan di Cosmos"?
Ia mungkin 2010, dan saya mengkaji atmosfera luar bintang, yang dirujuk di Matahari sebagai corona solar. Telah ada data besar tentang kewujudan planet, dan saya mula memikirkan tentang apa yang radiasi persekitaran planet akan. Saya fikir ia boleh dikaitkan dengan apa yang dilakukan orang lain, seperti Bob Craddock di Muzium Udara dan Angkasa, yang telah mempelajari masalah yang sangat penting dalam fizik planet: Bagaimana Mars kehilangan atmosferanya? Sekiranya anda ingin hidup di atas planet, itu bukan sesuatu yang anda mahu berlaku.
Sudah beberapa tahun sejak anda mengadakan persidangan di Washington. Adakah kajian atau kolaborasi menarik keluar?
Ya, ada beberapa kajian, beberapa kerjasama yang potensial yang masih kecil. Masalah utama dalam sains adalah selalu wang. Kami memohon untuk membiayai kajian lima tahun tentang bagaimana blok bangunan diperlukan untuk kebolehan planet yang dipasang. Kami mempunyai cadangan lain untuk melihat evolusi planet atmosfera. Kami mempunyai projek benih, dengan orang-orang di Panama [di Smithsonian Tropical Research Institute], melihat bagaimana ketersediaan fosfor akan mempengaruhi ekosistem. Fosfor diperlukan untuk hidup, tetapi ia sebenarnya sangat pendek tinggal di planet aktif kerana ia mendapat leeched keluar dari tanah oleh cuaca normal. Ia diisi semula di Bumi oleh aktiviti geologi-jadi betapa pentingnya aktiviti geologi untuk perkembangan kehidupan? Kita tidak tahu itu. Sesuatu seperti tektonik plat di Bumi, adalah keperluan untuk kehidupan di tempat lain?
Adalah idea bahawa, pada akhirnya, apabila kita mempunyai teknologi yang lebih baik untuk melihat planet-planet yang baru ditemui ini, penyelidikan ini dapat membantu kita memilih mana yang dijanjikan kajian lanjut, atau yang mungkin mempunyai kebarangkalian yang paling besar untuk menyokong kehidupan?
Itu betul. Mungkin tektonik piring terlalu sukar untuk diramalkan dari segi memodelkan sebuah planet pada masa ini, tetapi mungkin anda dapat mengerti apa planet perlu mempunyai sifat itu. Atau anda boleh berkata, "Baiklah, jika kita mempunyai sumber yang terhad, mari kita pergi dengan planet yang kita fikir mempunyai suasana yang betul." Anda akan cuba mencari yang menarik. Jumlah itu mungkin samar-samar, tetapi pastinya tidak akan menjadi majoriti.
Bagaimanakah penyelidikan anda sendiri menyumbang untuk menjawab soalan-soalan ini?
Saya bekerja pada cakera protoplanet, dan juga di mana bintang terbentuk. Planet mungkin terbentuk dengan cepat pada masa yang sama bahawa bintang itu sedang menyelesaikan pembentukannya. Ia masalah astrofizik yang sangat rumit tetapi sangat menarik. Apa yang kita lakukan ialah menggunakan kontras x-ray tinggi ini pada bintang-bintang muda untuk mencari dasar-dasar solar yang membentuk muda, dan kemudian mencari cakera protoplanet. Kajian-kajian ini memberikan kita idea tentang berapa banyak planet yang ada di dalam galaksi.
Sekiranya kita dapati, apa yang kelihatan seperti kehidupan di planet lain?
Saya mengesyaki bahawa apa yang akan berlaku adalah kita akan mencari sebuah planet dengan tandatangan oksigen yang dapat dikesan, dan mungkin itu akan mengkhianati bioaktiviti, mungkin bakhil utuh atau bakteria. Sangkalan saya adalah jika kita mengesan apa-apa-dan menyediakan planet ini tidak terlalu berbeza dengan Bumi-ia akan kelihatan seperti sesuatu yang kita kenal dengan samar-samar. Secara numerik, kehidupan tidak benar-benar berlaku di sini dengan cara yang lebih canggih sehingga beratus-ratus juta tahun yang lalu daripada berbilion, dan perkara yang paling biasa di sini adalah bakteria. Tetapi sekali lagi, saya bukan ahli biologi, jadi mungkin sesuatu yang kelihatan sama dengan saya akan kelihatan sama sekali berbeza dengan ahli biologi.
Bagaimana pula dengan kehidupan berdasarkan silikon kimia yang berbeza-beza, contohnya?
Saya tidak fikir begitu. Itulah sesuatu yang dibangkitkan secara ringkas seketika, tetapi saya curiga adalah bahawa kehidupan yang timbul di Bumi seperti yang dilakukannya kerana fundamental dalam bidang biokimia, dan bahawa proses-proses asas adalah sejagat, dan bukannya khusus kepada kita. Kami tahu kami mempunyai ketegangan hidup ini di bumi selama berbilion tahun, dan kimia mempunyai peluang untuk melakukan perkara lain jika mereka benar-benar bekerja.
Terdapat banyak perbincangan tentang ekstrimografi-kehidupan di Bumi yang wujud dalam lubang-lubang geotermik dan persekitaran yang keras lain-sebagai model yang mungkin untuk kehidupan di planet-planet lain. Adakah anda fikir itu kemungkinan?
Extremophiles sering digunakan sebagai hujah untuk mengatakan bagaimana kehidupan yang berbeza boleh dibandingkan dengan yang kita paling biasa sekarang. Saya, secara peribadi, mempunyai hujah yang bertentangan. Saya fikir bahawa apa yang berlaku adalah apabila anda memberi tumpuan kepada kehidupan, maka ia mempunyai keupayaan untuk menyesuaikan diri dengan persekitaran yang lebih pelik. Saya tidak fikir yang semestinya memberitahu anda bahawa kehidupan boleh berasal dari persekitaran yang pelik. Syakir saya adalah anda perlu mempunyai keadaan seperti Goldilocks yang wajar untuk hidup, tetapi sebaik sahaja anda mempunyai kemungkinan mewujudkan sesuatu yang lebih eksotik.
Sudah tentu usaha ini masih dalam peringkat awal, tetapi jika kita menemui kehidupan di tempat lain di galaksi, apakah peluang kita dapat melawatnya?
Untuk membolehkan kita melawat tamadun lain, atau bagi mereka untuk melawat kami, perlu ada sebahagian daripada fizik yang belum difahami. Anda tidak boleh melakukannya, perjalanan dengan kelajuan cahaya. Agar tamadun dapat bergerak jarak jenis galaksi, mesti ada fizik yang tidak diketahui yang membolehkannya berlaku. Jika itu berlaku, ia mempunyai implikasi yang besar untuk kekurangan kami memahami fizik asas. Terdapat satu hujah terhadap fenomena UFO, pada masa ini: secara fizikal, itu tidak mungkin.
Sekalipun kita tidak dapat mencapai kehidupan luar angkasa yang baru ditemui, apakah kesan dari penemuan ini di Bumi?
Saya fikir ia akan mempunyai kesan besar-psikologi, secara teologi, sosial. Tetapi saya fikir ia akan menjadi penemuan saintifik terbesar dalam sejarah, salah satu perkara yang paling penting yang dilakukan oleh manusia. Sekarang kita mempunyai pendekatan seluruh negara untuk hidup-kita "terhadap mereka, " jenis kewarganegaraan. Saya fikir jika hidup dikesan di planet lain, dan pastinya jika komunikasi atau tanda-tanda tamadun ditemui, saya berharap perspektif itu akan berubah sepenuhnya. Kita akan menjadi lebih luaran. Adakah manusia berasa kurang penting? Mungkin mereka akan. Itu mungkin perkara yang baik.
