L’evoluzione planetaria favorisce la vita simile all’uomo? Studiare le probabilità di Ups Non siamo soli

Il modello, che ribalta la teoria dei “passi duri” decenni secondo cui la vita intelligente è stata un evento incredibilmente improbabile, suggerisce che forse non era poi così difficile o improbabile. Un team di ricercatori di Penn State, che ha guidato il lavoro, ha affermato che la nuova interpretazione dell’origine dell’umanità aumenta la probabilità di vita intelligente altrove nell’universo.

“Questo è un cambiamento significativo nel modo in cui pensiamo alla storia della vita”, ha detto Jennifer Macalady, professore di geoscienze presso Penn State e coautore sull’articolo, che ha pubblicato oggi (14 febbraio) Progressi scientifici. “Suggerisce che l’evoluzione della vita complessa potrebbe essere meno sulla fortuna e più l’interazione tra la vita e il suo ambiente, aprendo nuove eccitanti strade di ricerca nella nostra ricerca per comprendere le nostre origini e il nostro posto nell’universo.”

Inizialmente sviluppato dal fisico teorico Brandon Carter nel 1983, il modello “Hard Steps” sostiene che la nostra origine evolutiva era altamente improbabile a causa del tempo impiegato dagli umani per evolversi sulla Terra rispetto alla durata totale del sole – e quindi la probabilità di esseri umani oltre la Terra è estremamente basso.

Nel nuovo studio, un team di ricercatori che includeva astrofisici e geobiologi ha sostenuto che l’ambiente della Terra era inizialmente inospitale per molte forme di vita e che i principali passi evolutivi sono diventati possibili solo quando l’ambiente globale ha raggiunto uno stato “permissivo”.

Ad esempio, una vita animale complessa richiede un certo livello di ossigeno nell’atmosfera, quindi l’ossigenazione dell’atmosfera terrestre attraverso microbi fotosintetizzanti e batteri è stata un passo evolutivo naturale per il pianeta, che ha creato una finestra di opportunità per sviluppare forme di vita più recenti, Ha spiegato Dan Mills, ricercatore post -dottorato presso l’Università di Monaco e autore principale sul giornale.

“Stiamo sostenendo che la vita intelligente potrebbe non richiedere una serie di pause fortunate”, ha detto Mills, che ha lavorato nel laboratorio di astrobiologia di Macalady a Penn State come ricercatore universitario. “Gli umani non si sono evoluti” presto “o” in ritardo “nella storia della Terra, ma” in tempo “, quando le condizioni erano in atto. Forse è solo una questione di tempo, e forse altri pianeti sono in grado di raggiungere queste condizioni più rapidamente Di Terra, mentre altri pianeti potrebbero richiedere ancora più tempo “.

La previsione centrale della teoria dei “passi duri” afferma che esistono pochissimi, se non del caso L’interpretazione della durata totale del sole è di 10 miliardi di anni e dell’età terrestre di circa 5 miliardi di anni.

Nel nuovo studio, i ricercatori hanno proposto che i tempi delle origini umani possano essere spiegati dall’apertura sequenziale di “finestre di abitabilità” sulla storia della Terra, guidata da cambiamenti nella disponibilità di nutrienti, la temperatura della superficie del mare, i livelli di salinità degli oceani e la quantità di ossigeno nell’atmosfera. Dati tutti i fattori interagenti, hanno affermato, la Terra è diventata solo ospitale per l’umanità – è semplicemente il risultato naturale di quelle condizioni sul lavoro.

“Stiamo sostenendo che piuttosto che basare le nostre previsioni sulla durata della vita del sole, dovremmo usare una scala temporale geologica, perché è quanto tempo impiega l’atmosfera e il paesaggio per cambiare”, ha affermato Jason Wright, professore di astronomia e astrofisica presso Penn State e coautore sul giornale. “Queste sono calette normali sulla terra. Se la vita si evolve con il pianeta, allora si evolverà su una scala temporale planetaria a un ritmo planetario.”

Wright ha spiegato che parte del motivo per cui il modello “Hard Steps” ha prevalso per così tanto tempo è che ha avuto origine dalla sua disciplina di astrofisica, che è il campo predefinito usato per comprendere la formazione di pianeti e sistemi celesti. L’articolo del team è una collaborazione tra fisici e geobiologi, ognuno dei quali impara dai reciproci campi per sviluppare un quadro sfumato di come la vita si evolve su un pianeta come la Terra.

“Questo documento è l’atto più generoso di lavoro interdisciplinare”, ha affermato Macalady, che dirige anche il centro di ricerca di astrobiologia di Penn State. “I nostri campi erano distanti e li abbiamo messi sulla stessa pagina per ottenere questa domanda su come siamo arrivati ​​qui e siamo soli? C’era un Golfo e abbiamo costruito un ponte.”

I ricercatori hanno affermato di prevedere di testare il loro modello alternativo, incluso mettere in discussione lo stato unico delle “passi duri” evolutivi. I progetti di ricerca raccomandati sono delineati nell’attuale documento e includono lavori come la ricerca delle atmosfere di pianeti al di fuori del nostro sistema solare per le biosignature, come la presenza di ossigeno. Il team ha anche proposto di testare i requisiti per i “passi duri” proposti per determinare quanto siano difficili studiando forme di vita uni- e multicellulare in condizioni ambientali specifiche come livelli di ossigeno e temperatura più bassi.

Oltre ai progetti proposti, il team ha suggerito che la comunità di ricerca dovrebbe indagare se innovazioni – come l’origine della vita, la fotosintesi ossigenica, le cellule eucariotiche, la multicellularità animale e Homo sapiens – sono eventi veramente singolari nella storia della Terra. Le innovazioni simili si sono evolute in modo indipendente nel passato, ma le prove che si sono verificate sono state perse a causa dell’estinzione o di altri fattori?

“Questa nuova prospettiva suggerisce che l’emergere della vita intelligente potrebbe non essere un colpo così lungo dopo tutto”, ha detto Wright. “Invece di una serie di eventi improbabili, l’evoluzione può essere più un processo prevedibile, che si svolge come le condizioni globali lo consentono. Il nostro quadro si applica non solo alla Terra, ma anche ad altri pianeti, aumentando la possibilità che la vita simile alla nostra possa esistere altrove.”

L’altro coautore sul giornale è Adam Frank dell’Università di Rochester. Il Centro di ricerca sull’astrobiologia di Penn State, il Penn State Center for Exoplanets and Haxable Worlds, il Penn State Extraterrestrial Intelligence Center, il Programma di esobiologia della NASA e la Fondazione di ricerca tedesca ha sostenuto questo lavoro.