Når man udforsker andre planeter og himmellegemer, kræves det, at NASA-missioner overholder den praksis, der kaldes ”planetbeskyttelse”. I denne praksis hedder det, at der skal træffes foranstaltninger under udformningen af en mission for at sikre, at biologisk forurening af både planeten / kroppen, der udforskes og Jorden (i tilfælde af prøve-retur-missioner) forhindres.
Ser vi på fremtiden, er der spørgsmålet om, hvorvidt denne samme praksis vil blive udvidet til ekstra solplaneter. I så fald ville det komme i konflikt med forslag om at “frø” andre verdener med mikrobiel liv for at starte den evolutionære proces. For at tackle dette offentliggjorde Dr. Claudius Gros fra Goethe Universitetets Institut for Teoretisk Fysik for nylig et papir, der ser på planetarisk beskyttelse og gør sagen for ”Genesis-type” -opgaver.
Papiret med titlen "Hvorfor planetarisk og exoplanetær beskyttelse adskiller sig: Sagen om langvarig genesis-missioner til beboelige, men sterile M-dværg-iltplaneter", blev for nylig vist online og er offentliggjort i tidsskriftet Acta Astronautica. Som grundlægger af Project Genesis, adresserer Gros det etiske spørgsmål om podning af ekstrasolære planeter og argumenterer for, hvordan og hvorfor planetbeskyttelse muligvis ikke finder anvendelse i disse tilfælde.
Kort sagt, Genesis-projektet sigter mod at sende rumfartøjer med genfabrikker eller kryogene bælge kunne bruges til at distribuere mikrobielt liv til ”kortvarige beboelige eksoplaneter - dvs. planeter, der er i stand til at støtte liv, men ikke sandsynligvis give anledning til det på egen hånd. Som Gros tidligere har forklaret til Space Magazine:
”Formålet med Genesis-projektet er at tilbyde jordlige liv alternative evolutionære veje på de eksoplaneter, der er potentielt beboelige, men alligevel livløse ... Hvis du havde gode betingelser, kan det enkle liv udvikle sig meget hurtigt, men det komplekse liv har svært. I det mindste på Jorden tog det meget lang tid, før det komplekse liv ankom. Det Cambrian Explosion der skete kun for omkring 500 millioner år siden, cirka 4 milliarder år efter Jorden blev dannet. Hvis vi giver planeter muligheden for at spole fremadgående evolution, kan vi give dem chancen for at have deres egne Cambrian Explosions. ”
Formålet med en mission i Genesis-typen ville derfor være at tilbyde ekstra-solplaneter en evolutionær genvej, og springe de milliarder af år, der er nødvendige for at de grundlæggende livsformer skal udvikle sig, og bevæge sig direkte til det punkt, hvor komplekse organismer begynder at diversificere. Dette ville være specielt nyttigt på planeter, hvor livet kunne trives, men ikke opstå på egen hånd.
"Der er masser af 'fast ejendom' ude i galaksen, planeter, hvor livet kunne trives, men det er sandsynligvis endnu ikke." Gros delte for nylig via e-mail. "En Genesis-mission ville bringe avancerede uni-cellulære organismer (eukaryoter) til disse planeter."
Gros beskæftiger sig med spørgsmålet om, hvordan sådanne missioner kan være i strid med praktiseringen af planetarisk beskyttelse, og tilbyder to modargumenter i sit papir. For det første argumenterer han for, at videnskabelig interesse er den vigtigste årsag til at beskytte mulige livsformer på solsystemets kroppe. Denne rationel bliver imidlertid ugyldig på grund af den udvidede varighed, som missioner til ekstrasolære planeter medfører.
Kort sagt, selv når vi overvejer interstellære missioner til de nærmeste stjernesystemer (f.eks. Alpha Centauri, som ligger 4,25 lysår væk), er tid den nøglebegrænsende faktor. Ved hjælp af eksisterende teknologi kan en mission til et andet stjernesystem tage alt fra 1000 til 81.000 år. På nuværende tidspunkt er den eneste foreslåede metode til at nå en anden stjerne inden for en rimelig tidsramme det rettede energilanceringssystem.
I denne fremgangsmåde bruges lasere til at fremskynde et let sejl til relativistiske hastigheder (en brøkdel af lysets hastighed), hvilket er et godt eksempel på det foreslåede Breakthrough Starshot-koncept. Som en del af Breakmother Initiatives-målet om at opnå interstellar rumfart, finde beboelige verdener (og muligvis intelligent liv), ville Starshot involvere et let sejl og nanokraft, der accelereres af lasere til hastigheder på op til 60.000 km / s (37.282 mps) - eller 20% lysets hastighed.
Baseret på en tidligere undersøgelse udført af Gros (og en af forskere fra Max Planck Institute for Solar System Research) kunne et sådant system også parres med et magnetisk sejl for at bremse det, når det nåede sin destination. Som Gros forklarede:
”Dirigeret energilanceringssystem leverer den energi, et interstellært fartøj har brug for for at accelerere via koncentrerede laserstråler. Konventionelle raketter er derimod nødt til at bære og accelerere deres eget brændstof. Selvom det er vanskeligt at fremskynde et interstellært håndværk, er det ved lanceringen endnu mere krævende at decelerere ved ankomsten. Et magnetfelt oprettet af en strøm i en superleder har ikke brug for energi til dens vedligeholdelse. Det vil afspejle de interstellære protoner, hvilket bremser sådant håndværk. ”
Alt dette gør fremdrift af styret energi særlig attraktiv, for så vidt angår missioner i Genesis-typen (og omvendt). Ud over at tage langt mindre tid at nå et andet stjernesystem end en besætningsopgave (dvs. et generationsskib, eller hvor passagerer er i kryogen suspension), ville målet om at introducere liv til verdener, som ellers ikke ville have det, gøre omkostningerne og rejse tid værd.
Gros peger også på det faktum, at tilstedeværelsen af primært ilt faktisk kan forhindre liv i at dukke op på exoplaneter, der kredser om M-typen (rød dværg) stjerner. Normalt betragtet som et tegn på potentiel beboelighed (også kendt som en biomarkør) har nyere undersøgelser vist, at tilstedeværelsen af atmosfærisk ilt ikke nødvendigvis peger vejen til livet.
Kort sagt er iltgas nødvendig for eksistensen af kompleks liv (som vi kender det), og dens tilstedeværelse i Jordens atmosfære er resultatet af fotosyntetiske organismer (såsom cyanobakterier og planter). På planeter, der kredser rundt om stjerner af M-typen, kan det dog være resultatet af kemisk adskillelse, hvor stråling fra moderstjernen har forvandlet planetens vand til brint (som slipper ud i rummet) og atmosfærisk ilt.
Samtidig peger Gros på muligheden for, at primordialt ilt kan være en barriere for prebiotiske forhold. Mens betingelserne under hvilke liv opstod på Jorden stadig ikke helt forstås, menes det, at de første organismer opstod i ”mikrostrukturerede kemofysiske reaktionsmiljøer drevet af en vedvarende energikilde” (såsom alkaliske hydrotermiske åbninger).
Med andre ord antages livet på Jorden at være opstået under forhold, der ville være giftigt for de fleste livsformer i dag. Det var kun gennem en evolutionær proces, der tog milliarder af år, at det komplekse liv (som afhænger af iltgas for at overleve) kunne opstå. Andre faktorer, såsom en planetens bane, dens geologiske historie eller dennes moderstjernes natur, kan også bidrage til at planeterne er "forbigående beboelige".
Hvad dette betyder, hvad angår jordlignende ekstrasolplaneter, der kredser rundt om M-typen stjerner, er at planetbeskyttelse ikke nødvendigvis ville finde anvendelse. Hvis der ikke er noget oprindeligt liv at beskytte, og oddsen for, at det opstår ikke er gode, ville menneskeheden hjælpe livet med at dukke op lokalt og ikke hindre det. Som Gros forklarede:
”Mars var forbigående beboelig og havde tidligt klementforhold, men ikke nu. Andre kan være beboelige i 2 eller 3 milliarder år, et tidsrum, der ikke ville være nok til, at planter og dyr kan udvikle sig oprindeligt. Hvis liv aldrig opstår på en planet, vil det forblive sterilt for evigt, selvom det kunne støtte livet. Oxygen forhindrer sandsynligvis liv, der opstår i første omgang, og er giftigt for de kemiske reaktionscyklusser, der er livets forløbere. ”
Det er et koncept, der er blevet undersøgt i længden inden for science fiction: en avanceret art planter livets frø på en anden planet, millioner af år går, og det livlige liv får resultater! Faktisk er der dem, der tror, at dette er, hvordan livet begyndte på Jorden - Ancient Astronauts-teorien (som er ren spekulation) - og ved at gøre dette selv på andre planeter, ville vi videreføre denne tradition med "rettet panspermia".
I sidste ende er formålet bag udøvelsen af planetarisk beskyttelse åbenlyst. Hvis der opstod liv ud over Jorden, er det tydeligt og fortjener en chance for at trives uden indblanding fra mennesker eller invasive jordorganismer. Det samme gælder for livet på Jorden, som kunne blive forstyrret af fremmede organismer, der bringes tilbage ved prøve-tilbagevenden eller efterforskningsopgaver.
Men i tilfælde af, at jordplaneter, der kredser rundt om den mest almindelige stjerne i galaksen, ikke er sandsynligt, at de kan finde liv (som nyere forskning antyder), kan det faktisk være en god ide at transportere jordorganismer til disse planeter. Hvis menneskeheden er alene i universet, ville spredning af jordiske organismer på denne måde være i livets tjeneste.
Og hvis livet på Jorden, selvom det er en overdådig mulighed, er et resultat af rettet panspermia, kunne det argumenteres for, at menneskeheden har pligt til at frø kosmos med livet. Mens udbetalingen ikke ville være øjeblikkelig, er viden om, at vi giver livet et skud på verdener, hvor det ellers ikke ellers eksisterer, uden tvivl en værdifuld investering.
Spørgsmålet om udenjordisk liv og planetarisk efterforskning er under alle omstændigheder kontroversielt, og det vil vi sandsynligvis ikke løse snart. Én ting er dog sikker: når vores bestræbelser på at udforske solsystemet og galaksen fortsætter, er det et spørgsmål, som vi ikke kan undgå.
