Kde jsou všichni? Vesmír kolem nás by se měl hemžit technickými civilizacemi. Přesto jsme zatím nikde nenašli jejich stopy. Možná je vývoj technické civilizace daleko komplexnější, než vývoj samotného života? (délka blogu 7 min.)
Otázka existence mimozemských civilizací už dlouhé roky hýbe laickým publikem. Od naprosté oddanosti teorii pravidelných návštěv mimozemských civilizací na Zemi, po naprosté odmítnutí – škála názorů je velice pestrá. Situaci změnil vesmírný dalekohled, který nese jméno známého astronoma Johanna Keplera. Zasloužil se o odpověď na otázku, zda u ostatních hvězd také existují planety. Ukázalo se, že nejen existují, jsou ale také stejně různorodé (nebo dokonce různorodější), než to pozorujeme v naší vlastní Sluneční soustavě.
Pokud jsou v jiných hvězdných systémech planety, podobné těm našim, znamená to, že s téměř naprostou jistotou někde existuje planeta, na které se vyvinul život podobně, jako tomu bylo na Zemi. Teď už si dovolí o mimozemských civilizacích snít i samotní vědci.
Vývoj života na cizích planetách je ale jen jedna strana mince. Může být takový život také schopný cestování vesmírem? Jaké podmínky mají mimozemšťané na svých planetách? Umožňují jim tvorbu mezihvězdných planetoletů, nebo je spíš brzdí?
Zatím na Zemi ještě nikdo mimozemšťany neviděl. Nejsou známé ani nálezy cizích technologií, sond nebo dokonce meziplanetárních plavidel.
Otázku „Kde jsou?“ položil poprvé v roce 1950 Enrico Fermi v Los Alamos při schůzce se svými kolegy, fyziky. Upozornil na to, že ač je vesmír relativně dost starý, nenacházíme v Mléčné dráze žádné stopy po mimozemských civilizacích, jakými by byly například stopy po raketových technologiích nebo rádiovém vysílání. Život ve vesmíru možná není žádnou výjimkou. Možná ale potřebuje určité podmínky na to, aby se z života stal život natolik inteligentní, že může opustit rodnou planetu a vydat se na výzkum svého okolí.
Srovnávat můžeme mimozemské civilizace zatím jen s naší. Přesto se dá očekávat, že její vývoj bude vývoj naší vlastní civilizace v hrubých rysech kopírovat. Mimozemšťané musí pochopit princip a funkci fyzikálních zákonů, musí ovládnout elektřinu a vyvinout dostatečně silnou infrastrukturu k výrobě mezihvězdných plavidel. Znamená to, že se zabývají jak matematikou, tak kosmologií a různými inženýrskými vědami. S největší pravděpodobností budou znát i chemii, která jim musí zpřístupnit palivo.
Mateřská planeta
Život, tak jak ho známe, se nejspíše vyvine na planetě, která je podobná té naší. Ze hry tak automaticky vypadává početná skupina obřích planet, tzv. plynných obrů. Nejde jen o to, že takové planety prakticky nemají pevný povrch. Kromě toho tam není dostatek chemických prvků, který by zajistil nutnou různorodost zdrojů. Chybí například kovy, případně se tam nenacházejí v potřebném množství. Spalovací motory a další technologie se bohužel bez kovů neobejde.
Zbývají tedy kamenné planety, více či méně pokryté vodou. Přitom by neměla být planeta moc velká ani moc malá. Tzv. Superzemě (Zemi podobné, ale větší a hmotnější planety) se na vývoj inteligentní civilizace spíše nehodí. Jsou příliš velké a hmotné. Na planetě s gravitačním zrychlením 3g se musí pro cestu na oběžnou dráhu použít daleko silnější motory než na Zemi. Musí se totiž překonat tzv. úniková rychlost, která je například u planet s hmotností Jupitera více než 5x vyšší než u Země. Veškeré technologie a konstrukce musí být na takové planetě daleko pevnější a masivnější. Také samotní mimozemšťané by museli být daleko bytelnější.
Také malé planety se k vývoji života moc nehodí – gravitační zrychlení je na nich tak nízké, že ho překročí i střední rychlost molekul plynů při běžné teplotě. Molekuly pak mohou gravitační vliv planety překonat a planeta tak ztrácí atmosféru. Aby si ji udržela, musela by být rychlost molekul daleko nižší než například na Zemi. Takovou podmínku splňuje například ledový měsíc Titan, který obíhá kolem Saturnu. Na celkově velice chladné planetě ale pro změnu nenajde život dostatek energie k rychlému a stabilnímu vývoji.
Atmosféra planety by neměla být moc hustá nebo moc řídká. Příliš hustá atmosféra brání rozvoji letectví. Má příliš vysoký odpor a tření. Navíc sahá hustá atmosféra do vyšších výšek než naše. Pro dosažení oběžné dráhy by mimozemská civilizace musela vydat větší množství energie, orbitální dráha se musí totiž nacházet vně atmosféry planety. Příliš řídká atmosféra pro změnu nedovoluje provoz jednoduchých strojů s vrtulovým pohonem a ostatním také moc neprospívá.
Planeta by měla mít stabilní a pokud možno málo protáhlou dráhu. Jinak by byly změny přísunu energie od centrální hvězdy pro vývoj inteligentní civilizace příliš drastické a umožnily by nejspíše jen existenci primitivního života.
Život u červených trpaslíků
Většina planet, které se ve vesmíru vyskytují, nejspíše obíhá relativně malé a chladné červené trpaslíky. Je to dáno především jejich množstvím – červený trpaslík je s přehledem nejčastějším druhem hvězd. Proto budu takovým planetám věnovat větší pozornost.
Červený trpaslík je hvězda, která je dostatečně těžká na to, aby se v ní zažehla termonukleární reakce, spalující vodík na helium. Reakce probíhá v nejteplejším místě – centru hvězdy. Protože je taková hvězda relativně malá (daleko menší než Slunce, hranice červeného trpaslíka leží kolem 7 % hmoty naší vlastní hvězdy), chybí v ní (u větších hvězd rozsáhlá) zóna, ve které se energie přenáší zářením od atomu k atomu. Uvnitř červených trpaslíků nalezneme spíše rozsáhlou konvektivní zónu, kde se energie přenáší pohybem hmoty. To má na eventuální život na jejích planetách velký význam. Intenzivní pohyb uvnitř hvězdy s sebou přináší také velice intenzivní hvězdný vítr. Tomu se musí planeta ubránit silným magnetickým polem. V opačném případě znemožní intenzivní a životu nebezpečné záření vývoj byť jen jednoduchého života.
Aby se planety nacházely v zóně života, musí svého červeného trpaslíka obíhat po velice blízké dráze. Na takových drahách se ale planety dostávají do vázané rotace, takže se obracejí ke své hvězdě stále stejnou stranou. Inteligentní bytosti by na takové planetě prožívaly nekonečný den. Jejich Slunce by stálo na nebi víceméně na stejném místě. Pro takové bytosti by bylo jistě nelogické, že jejich planeta kolem této nehybné hvězdy obíhá. Zároveň by si taková civilizace nejspíš nedovedla představit nebe plné hvězd, vždyť žije v nekonečném dni, který noc nezná. Slunce i hvězdy by znala leda z pobytu na terminátoru, té oblasti planety, kde panuje věčný polostín a kde jsou vidět jak hvězdy, tak centrální slunce. Pro přeměnu inteligentní civilizace na technickou civilizaci by možná potřebovala delší dobu, než jakou jsme potřebovali my.
Technická civilizace, která už udělala první kroky do vesmíru, využívá satelity, kroužící po oběžné dráze kolem její planety. Planeta, na které se nachází, tedy nesmí mít prstence, jaké má například Saturn. Velké množství „smetí“ na oběžné dráze spolehlivě vylučuje využití prvotní vesmírné technologie. Taková civilizace by měla svůj krok do mezihvězdného prostoru nesmírně ztížený, ne-li znemožněný.
Příště: 2.díl – biologie mimozemšťana
