Pada tahun 1950, ahli fizik Enrico Fermi menimbulkan persoalan yang sangat penting tentang Alam Semesta dan kewujudan hidupan luar angkasa. Memandangkan saiz dan umur Alam Semesta, dia menyatakan, dan kebarangkalian statistik kehidupan muncul dalam sistem suria lain, mengapakah manusia tidak melihat sebarang petunjuk kehidupan pintar di kosmos? Pertanyaan ini, yang dikenali sebagai Paradoks Fermi , terus menghantui kita hingga ke hari ini.
Jika, sememangnya, terdapat berbilion sistem bintang di galaksi kita, dan keadaan yang diperlukan untuk kehidupan tidak begitu jarang berlaku, maka di manakah semua makhluk asing? Menurut a kertas kerja baru-baru ini oleh penyelidik di Australian National University's Research School of Earth Sciences., jawapannya mungkin mudah: mereka semua sudah mati. Dalam apa yang dipanggil oleh pasukan penyelidik sebagai 'Gaian Bottleneck', penyelesaian kepada paradoks ini mungkin kerana kehidupan ini sangat rapuh sehinggakan kebanyakannya tidak berjaya.
Untuk meletakkan ini dalam perspektif, mari kita pertimbangkan beberapa nombor dahulu. Setakat penulisan artikel ini, saintis telah menemui sejumlah 2049 planet dalam 1297 sistem planet , termasuk 507 sistem planet berbilang. Selain itu, a laporan yang dikeluarkan pada tahun 2013 oleh Prosiding Akademi Sains Kebangsaan Amerika Syarikat menunjukkan bahawa, berdasarkan data misi Kepler, mungkin terdapat sebanyak 40 bilion planet bersaiz Bumi yang mengorbit di zon boleh dihuni bintang seperti Matahari dan kerdil merah dalam Bima Sakti , dan 11 bilion daripada ini mungkin mengorbit bintang seperti Matahari.
Jadi sebenarnya, tidak ada kekurangan tamadun asing di luar sana. Dan memandangkan sesetengah saintis menganggarkan bahawa galaksi kita berusia lebih 13 bilion tahun, tidak ada masa yang singkat untuk sesetengah hidupan itu berkembang dan menyusun semua teknologi yang diperlukan untuk menjangkau dan mencari kita. Tetapi menurut Dr Aditya Chopra, pengarang utama pada kertas ANU, seseorang perlu mengambil kira bahawa proses evolusi dipenuhi dengan bahagian halangannya.
Dr. Aditya Chopra dari ANU Research School of Earth Sciences. Kredit: anu.edu.au
'Kehidupan awal adalah rapuh, jadi kami percaya ia jarang berkembang dengan cukup cepat untuk terus hidup,' katanya. 'Kebanyakan persekitaran planet awal tidak stabil. Untuk menghasilkan planet yang boleh dihuni, bentuk kehidupan perlu mengawal gas rumah hijau seperti air dan karbon dioksida untuk memastikan suhu permukaan stabil.'
Pertimbangkan Sistem Suria kita. Kita semua tahu bahawa planet Bumi mempunyai semua unsur yang sesuai untuk menimbulkan kehidupan seperti yang kita ketahui. Ia terletak di dalam apa yang dipanggil 'Zon Goldilocks' Matahari (aka. zon boleh didiami ), ia mempunyai air cecair di permukaannya, atmosfera dan magnetosfera untuk melindungi atmosfera ini dan memastikan kehidupan di permukaan tidak terdedah kepada sinaran terlalu banyak. Oleh itu, Bumi adalah satu-satunya tempat dalam Sistem Suria kita di mana kehidupan diketahui berkembang maju.
Tetapi bagaimana dengan Venus dan Marikh? Kedua-dua planet ini terletak di dalam Zon Goldilocks Matahari dan dipercayai mempunyai kehidupan mikrob pada mereka pada satu masa. Tetapi kira-kira 3 bilion tahun yang lalu, apabila kehidupan di Bumi mula menukar atmosfera primordial Bumi dengan menghasilkan oksigen, Zuhrah dan Marikh kedua-duanya mengalami perubahan besar.
Walaupun Venus mengalami Kesan Rumah Hijau yang melarikan diri dan menjadi dunia yang panas dan bermusuhan seperti hari ini, Marikh kehilangan atmosfera dan air permukaannya dan menjadi tempat yang sejuk dan kering seperti sekarang. Oleh itu, walaupun kehidupan mikrob Bumi memainkan peranan penting dalam menstabilkan persekitaran kita, sebarang bentuk hidupan di Zuhrah dan Marikh akan dihapuskan oleh suhu yang melampau secara tiba-tiba.
Dalam erti kata lain, apabila mempertimbangkan kemungkinan kehidupan di kosmos, kita perlu melihat menjangkaui statistik semata-mata dan mempertimbangkan sama ada ia mungkin turun ke 'sesak kemunculan' atau tidak. Pada asasnya, planet-planet di mana bentuk hidupan gagal muncul dengan cukup cepat, sekali gus menstabilkan planet dan membuka jalan untuk lebih banyak kehidupan, akan ditakdirkan untuk kekal tidak berpenghuni.
Dalam laporan mereka, “ Kes Bottleneck Gaian: Biologi Kebolehdiaman ” – yang muncul dalam keluaran pertamaAstrobiologiuntuk 2016 – Dr. Chopra dan rakan-rakannya meringkaskan hujah mereka seperti berikut:
'Jika hidupan muncul di planet, ia jarang berkembang cukup cepat untuk mengawal gas rumah hijau dan albedo, dengan itu mengekalkan suhu permukaan yang serasi dengan air cecair dan kebolehdiaman. Kesesakan Gaian sedemikian menunjukkan bahawa (i) kepupusan adalah lalai kosmik untuk kebanyakan kehidupan yang pernah muncul di permukaan planet berbatu basah di Alam Semesta dan (ii) planet berbatu perlu didiami untuk kekal boleh didiami.'
Walaupun berpotensi menyedihkan, teori ini menawarkan penyelesaian kepada Paradoks Fermi. Memandangkan bilangan hangat, basah planet terestrial dalam Galaksi Bima Sakti, sepatutnya terdapat sekurang-kurangnya beberapa ribu tamadun yang beraksi. Dan daripada mereka, pasti ada segelintir yang telah mendaki ke atas Skala Kardashev dan membina sesuatu seperti a Dyson Sphere , atau sekurang-kurangnya beberapa piring terbang!
Bakteria penghasil oksigen seperti Cyanobacteria Spirulina (ditunjukkan di atas) memainkan peranan utama dalam menstabilkan persekitaran Bumi. Kredit: cyanoknights.bio
Namun begitu, kita bukan sahaja tidak mengesan sebarang tanda kehidupan dalam sistem suria lain, tetapi juga Cari Kepintaran Terrestrial Tambahan (SETI) tidak mengesan sebarang gelombang radio daripada sistem bintang lain sejak penubuhannya. Satu-satunya penjelasan yang mungkin untuk ini adalah sama ada kehidupan adalah jauh lebih jarang daripada yang kita fikirkan, atau kita tidak mencari di tempat yang betul. Dalam kes terdahulu, kesesakan kemunculan mungkin menjadi sebab mengapa kehidupan begitu sukar ditemui.
Tetapi jika kemungkinan yang terakhir sepatutnya berlaku, ini bermakna metodologi kita perlu diubah. Setakat ini, semua carian kami adalah untuk 'buah yang tergantung rendah' hidupan asing - mencari tanda-tandanya di planet yang hangat dan berair seperti kita sendiri. Mungkin kehidupan memang wujud di luar sana, tetapi dalam bentuk yang lebih kompleks dan eksotik yang masih belum kita pertimbangkan. Atau, seperti yang sering dicadangkan, ada kemungkinan bahawa kehidupan luar bumi sedang bersusah payah untuk mengelakkan kita.
Walau apa pun, Paradox Fermi telah bertahan selama lebih 50 tahun, dan akan terus bertahan sehingga masa kita membuat hubungan dengan tamadun luar bumi. Sementara itu, kita hanya boleh membuat spekulasi. Memetik kata-kata Arthur C. Clarke, “Dua kemungkinan wujud: sama ada kita bersendirian di Alam Semesta atau kita tidak. Kedua-duanya sama-sama menakutkan.”
Bacaan lanjut: ANU , Astrobiologi