Hvor stor er sjansen for at vi finner liv på andre planeter?

Det er et av de mest kjente vitenskapelige og filosofiske spørsmålene: Hvor er alle de andre i verdensrommet?

Dette kalles Fermis paradoks, og handler om hvor mange milliarder av planeter som sannsynligvis finnes der ute, og om det finnes intelligent liv på noen av dem. Du kan lese mer om dette i denne forskning.no-saken.

Vår galakse, Melkeveien, har eksistert i så lang tid at intelligent liv burde ha oppstått på mange planeter, ut fra et sannsynlighetsperspektiv. Men ingenting har dukket opp enda - dermed kalles det et paradoks.

Men selv om kunnskapen vår om planeter rundt andre stjerner har eksplodert i de siste tiårene, har ingen funnet spor etter noen form for liv på noe annet sted enn vår egen klode.

Sannsynligvis må det være liv på en planet før intelligent liv kan oppstå, som kan utvikle og ekspandere over lang tid.

Nye rom- og bakketeleskoper vil ha kapasiteten til å lete etter biosignaturer - spor etter liv- i atmosfærene til planeter utenfor vårt solsystem.

Dette er for eksempel spor etter en viss sammensetning av gasser i en atmosfære, som tyder på at gjenkjennbart liv eksisterer på planeten. Andre, mer fremmede former for liv kan også eksistere, men de vil være vanskelige for oss å identifisere.

For eksempel er NASAs James Webb-teleskop eller ESAs Atmospheric Remote-sensing Exoplanet Large-survey ( ARIEL) kraftige nok til å kunne lete etter slike biosignaturer.

Spesielt James Webb-teleskopet har store forventninger knyttet til seg, men programmet har hatt store problemer, og oppskytningen har vært utsatt i over syv år, ifølge Space.com. Oktober 2021 er det nåværende målet.

Men hva skjer om de faktisk finner noe? Hva betyr det for sannsynligheten for å finne liv på enda flere planeter?

Og hva betyr det hvis de ikke finner noen spor? Disse sannsynlighetsspørsmålene blir tatt opp i en ny studie i tidsskriftet PNAS, av fysikerne Claudio Grimaldi og Amadeo Balbi.

Omtrentlige regnestykker

Slike antagelser om hvor mange planeter som kan ha liv i galaksen er øvelser i statistikk og sannsynlighetsregning, og gir naturlig nok bare omtrentlige svar.

Men antagelsene som er bygget inn i regnestykket blir bedre og bedre, etterhvert som teleskopene finner flere og flere planeter i andre solsystemer. Utvalget blir større, og nå vet forskerne om mange tusen forskjellige planeter i forskjellige solsystemer.

Denne listen blir bare lengre og lengre, som du finner i eksoplanet-katalogen.

Faktorer som påvirker hvor liv kan utvikle seg kan være hvor nærme planeten er stjernen sin, hvilken type stjerne planeten går rundt og om det er steinplaneter som er på størrelse med jorda.

Forskerne bak den nye studien har brukt en variant av Drakes ligning, et verktøy som brukes for å svært løst anslå hvor mange avanserte sivilisasjoner det finnes i galaksen, ut fra flere forskjellige faktorer. NASA har et eksempel på sine sider.

Men i denne studien er ikke forskerne så interessert i avanserte sivilisasjoner. De har tilpasset ligningene til å kun handle om anslag på antall planeter med biosignaturer i galaksen.

De vil finne ut hva det betyr for anslagene i galaksen hvis de nye teleskopene finner bare en eneste eksoplanet med pålitelige spor av liv. Ideen er at en eksoplanet med biosignaturer i et gitt område sier noe om hvordan de er fordelt gjennom galaksen.

Dette vil ha store konsekvenser for forskernes antagelser.

Innenfor noen titalls lysår

Forskerne tar utgangspunkt i en kule på noen titalls lysår rundt jorden. Dette er et realistisk område hvor de nye teleskopene faktisk kan finne biosignaturer.

Dette er allikevel bare en bitteliten del av vår galakse. Melkeveien er kanskje mer enn 100 000 lysår på tvers og inneholder mer enn 300 milliarder stjerner, ifølge SNL.

Anslagene til forskerne ligger på rundt 10 milliarder planeter hvor forholdene ligger til rette for å ha liv på seg i hele galaksen.

Hvis framtidige astronomer finner én eneste planet med biosignaturer i dette volumet rundt jorda, vil det kanskje bety at det finnes mange andre, lignende planeter.

Hvis disse planetene er fordelt utover i galaksen, betyr det at det kan være over 100 000 beboelige planeter med klare biosignaturer, og dermed mulig liv, i Melkeveien.

Dette anslaget justeres hvis forskerne faktisk skulle finne flere planeter med mulig liv i området rundt jorden. Da vil det kanskje være enda flere lignende planeter i galaksen.

Men, det er en annen, åpenbar mulighet: Nemlig at de ikke finner noenting.

Hvis det viser seg at de nye romteleskopene ikke finner noen biosignaturer, vil det gi så lite informasjon at det gir forskerne lite å jobbe med, mener disse forskerne. Anslagene vil ikke kunne bli noe særlig bedre.

Galaksen er fortsatt veldig stor, og inneholder svært mange ikke-undersøkte planeter. Et negativt resultat vil bare gjøre anslaget litt mindre upresist. Dermed vil det ikke ha så mye å si på resultatet, og forskerne må fortsette å lete for å kunne lage bedre estimater.

Referanse:

Balbi, Grimaldi: Quantifying the information impact of future searches for exoplanetary biosignatures. PNAS, 2020. DOI: 10.1073/pnas.2007560117. Sammendrag