Wetenschap
Zijn er andere vormen van leven in het heelal? De wetenschappelijke zoektocht naar buitenaardse levensvormen is versterkt door twee recente ontdekkingen. Eerst, de ontdekking van levensvormen in exotische omgevingen op aarde geeft aan dat het leven erg stevig is en zich kan aanpassen aan de vreemdste en meest vijandige omgevingen. Tweede, astronomen hebben planeten gevonden die naast onze zon om sterren draaien -- er zijn sinds 2001 meer dan 50 extrasolaire planeten ontdekt. Zijn er buitenaardse levensvormen op een van deze planeten?
Als er buitenaards leven bestaat, hoe zou het kunnen zijn? Zouden het eenvoudige levensvormen zijn zoals bacteriën, virussen of algen, of meer geavanceerd, meercellige wezens, misschien zelfs intelligente wezens? Zouden buitenaardse wezens dieren zijn, planten of kenmerken van beide? Zouden ze armen en benen hebben en rechtop lopen zoals wij? Zouden ze afhankelijk zijn van het gezichtsvermogen als hun primaire zintuig of een andere manier gebruiken om informatie over hun omgeving te verzamelen? Zouden ze zuurstof of een ander gas 'ademen'?
Speculatie over buitenaardse wezens wordt meestal overgelaten aan sciencefictionauteurs, sciencefictionlezers en schrijvers en regisseurs uit Hollywood. In dit artikel, we zullen astrobiologie onderzoeken, de wetenschappelijke zoektocht naar buitenaards leven. We zullen wat we hebben geleerd over het leven op aarde toepassen om te speculeren over hoe buitenaardse levensvormen eruit zouden kunnen zien.
Inhoud
De meesten van ons stellen zich buitenaards leven voor zoals het wordt afgebeeld in films, waar buitenaardse wezens vaak worden afgebeeld als mensachtige vormen omdat ze acteurs gebruiken om de rollen rechtstreeks in make-up te spelen of om modellen te zijn voor computergegenereerde animatie. Ook, publiek gaat beter om met mensachtige buitenaardse wezens dan met meer exotische, monsterachtige wezens. Echter, het menselijk lichaamsplan -- bilaterale symmetrie met één hoofd, twee benen en twee armen - stamt uit de tijd dat vroege amfibieën en reptielen de landmassa's van de aarde koloniseerden, en het lijkt onwaarschijnlijk dat een dergelijke vorm zou evolueren op een buitenaardse wereld. Dus, laten we Hollywood even vergeten en goed kijken naar de echte wetenschap van astrobiologie.
Astrobiologie is de wetenschappelijke studie van het leven in het heelal. Astrobiologen proberen (onder andere) te begrijpen hoe het leven op aarde is ontstaan en geëvolueerd, wat bepaalt de manier waarop het leven is georganiseerd en wat een planeet bewoonbaar maakt.
Astrobiologie combineert de disciplines biologie, scheikunde, natuurkunde, geologie en astronomie. Vaak, astrobiologen moeten de informatie die ze over het leven op aarde hebben geleerd, gebruiken als richtlijn om het leven elders te bestuderen. Laten we eens kijken naar enkele dingen die we hebben geleerd van het leven op aarde.
Hoewel het moeilijk is om een duidelijke definitie van "leven, De meeste biologen zijn het erover eens dat levende wezens veel kenmerken gemeen hebben. Als een object aan deze kenmerken voldoet, het wordt als levend beschouwd:
Nu we een definitie hebben van wat leven is, we moeten kijken naar hoe het verandert over grote tijdspannes. De basisregels die bepalen of soorten ontstaan, live, onveranderd blijven of uitsterven zijn die van evolutie door natuurlijke selectie zoals voorgesteld door Charles Darwin. Darwins evolutietheorie heeft de volgende punten:
Hoewel Darwins evolutietheorie werd voorgesteld om veranderingen in soorten op aarde te verklaren, de principes zijn zo algemeen dat ze ook elders in het universum kunnen worden toegepast.
Zeldzame aarde hypotheseDe Drake-vergelijking, ontwikkeld door astronoom Frank Drake en gepromoot door Carl Sagan, wordt gebruikt om het aantal intelligente beschavingen in het universum te schatten. In tegenstelling tot, geoloog Peter Ward en astronoom Donald Brownlee van de Universiteit van Washington hebben een hypothese voorgesteld -- de Zeldzame aarde hypothese -- dat het leven op aarde uniek is. Hun hypothese stelt dat een reeks toevallige gebeurtenissen of situaties, zoals wonen in de bewoonbare zone van de zon, een planeet van het type Jupiter hebben om komeet en asteroïde puin op te ruimen en weinig massa-extincties hebben, heeft het leven op aarde mogelijk gemaakt en het is onwaarschijnlijk dat dit elders zal gebeuren. Zie "Zeldzame aarde:waarom complex leven ongewoon is in het heelal" voor details.
Tot ongeveer 30 jaar geleden, men geloofde dat al het leven op aarde afhankelijk was van energie van de zon. Verder, men dacht dat je waarschijnlijk geen leven zou vinden waar de temperaturen extreem hoog waren, zoals in geisers of warmwaterbronnen, of extreem koud, zoals in de Antarctische woestijn.
Deze ideeën veranderden toen oceanografen hydrothermale bronnen verkenden, openingen in de oceaanbodem waar extreem heet, mineraalrijk water barst uit de korst. Hydrothermale ventilatieopeningen bevinden zich enkele kilometers onder het oppervlak, op de oceaanbodem, waar het omringende water op of nabij het vriespunt is, het is absoluut donker en de druk is hoog. In georganiseerde gemeenschappen rond de bases van deze ventilatieopeningen, zwarte rokers genoemd, wetenschappers vonden mosselen, krabben en exotische, gigantische tubeworms van 2 meter lang. Het water dat uit deze ventilatieopeningen komt, is 230 tot 662 graden Fahrenheit (110 tot 350 graden Celsius).
Hoe kunnen deze dieren zo ver van het zonlicht overleven, onder deze extreme omstandigheden? In het water, wetenschappers hebben soorten bacteriën gevonden die waterstofsulfide uit het water splitsen om energie te krijgen om organische verbindingen te maken ( chemosynthese ). De kokerwormen hebben bacteriën in hun weefsels die hen helpen energie uit het water te halen. De kokkels voeden zich met de bacteriën, en de krabben voeden zich met de kokerwormen.
De ontdekking van gemeenschappen met hydrothermale bronnen toonde aan dat het mogelijk is om leven te ontwikkelen op plaatsen zonder licht van de zon, en in andere werelden zonder voldoende licht van de moederster. Met het oog op de ontdekking van hydrothermale bronnen, is het mogelijk dat er leven bestaat op Europa, een ijzige maan van Jupiter, waarvan wetenschappers denken dat er een wateroceaan is onder zijn ijzige korst.
Het leven is ook gevonden in andere extreme omgevingen. Wetenschappers ontdekten microkolonies van korstmossen genaamd crypto-endolieten in rotsmonsters van de Antarctische woestijn, waar de temperatuur vaak tot 100 graden onder nul daalt en er weinig of geen vloeibaar water is. In tegenstelling tot, thermofiel (warmteminnende) bacteriën zijn gevonden in warmwaterbronnen waar de temperatuur het kookpunt van water overschrijdt.
Als het leven kan evolueren in extreme omgevingen op aarde, het lijkt mogelijk dat er leven bestaat in de extreme omgevingen van andere werelden zoals Mars.
Met behulp van wat we hebben geleerd van het leven op aarde, wat kunnen we zeggen over buitenaards leven? Hoewel het waarschijnlijk heel anders zou zijn dan het leven op aarde, buitenaards leven zou zich waarschijnlijk houden aan bepaalde universele richtlijnen, zoals het zeer uiteenlopende leven op aarde dat doet. Deze richtlijnen of basisregels omvatten het volgende:
Buitenaards leven zou worden beheerst door wetten van natuurkunde en scheikunde.
Buitenaards leven zou gebaseerd zijn op een soort chemie (waardoor het sci-fi-concept van pure-energiewezens wordt geëlimineerd).
Buitenaardse wezens die groter zijn dan microben zouden een equivalent hebben van: cellen . Naarmate een organisme groter wordt, zijn interne volume (kubieke functie) groeit sneller dan zijn oppervlakte (vierkante functie). Dit stelt een grens aan de grootte van het organisme, omdat stoffen van buiten het organisme door diffusie in en door het organisme moeten gaan, die afhankelijk is van grote oppervlakten, korte afstanden en verschillen in concentraties. Naarmate een organisme groter wordt, de afstand tot het centrum neemt toe en de diffusie wordt langzamer. Om werkbare diffusieafstanden te behouden, een organisme moet veel kleine cellen hebben in plaats van één grote cel. Dus, een alien zou meercellig zijn als hij groter is dan een microbe. (We zouden niet verwachten dat we een lichtjaar breed zouden vinden, eencellig organisme zoals afgebeeld in de originele Star Trek-aflevering "The Immunity Syndrome.")
Buitenaards leven zou evolueren en zich aanpassen aan zijn omgeving door de evolutietheorie zoals eerder uitgelegd.
De fysiologische samenstelling van een meercellige alien zou het meest geschikt zijn voor zijn omgeving. Orgaansystemen zouden worden aangepast aan omgevingscondities zoals temperatuur, vocht en zwaartekracht.
Buitenaardse organismen zouden waarschijnlijk vergelijkbare ecologische structuren hebben als het leven op aarde.
Zoals je kunt zien, leven van welke aard dan ook is nauw verbonden met zijn omgeving, dus de kenmerken van de planeet zouden uiterst belangrijk zijn bij het bepalen van de kenmerken van de levensvorm.
Met deze basisregels in het achterhoofd, en aangezien er geen afdoende buitenaardse levensvormen zijn ontdekt, buitenaardse fysiologie ligt in het rijk van onze verbeelding. Sciencefictionschrijvers, vooral de 'harde' die proberen zich strikt aan echte wetenschap te houden, doen dit al jaren. Ze ontwerpen of bouwen eerst een wereld, het zorgvuldig uitwerken van zijn fysieke, astronomische en ecologische kenmerken. Volgende, ze zoeken uit wat voor soort buitenaardse wezens er in die wereld kunnen bestaan. Een voorbeeld van zo'n oefening om een wereld op te bouwen is te vinden op het Epona Project, waar verschillende sciencefictionschrijvers samenkwamen om een wereld te creëren genaamd Epona, compleet met planetaire, geologische en ecologische gegevens. een artiest, Steven Hanly, creëerde Epona-wezens.
Voor zijn roman "Mission of Gravity, " Hal Clement creëerde een wereld genaamd Mesklin die om een dubbelster cirkelt. Mesklin draait elke achttien minuten en heeft een afgeplatte vorm veroorzaakt door zijn rotatie. De zwaartekracht van Mesklin varieert van drie keer de zwaartekracht van de aarde, op de evenaar, tot zevenhonderd keer bij de polen. Mesklin heeft een waterstofatmosfeer en methaanoceanen. Mesklinieten, een van de levensvormen van de planeet, zijn klein, duizendpootachtige wezens gemaakt van een insectenskeletachtig eiwit dat chitine wordt genoemd. Ze hebben 18 paar poten die eindigen in zuignapachtige voeten, voorwaartse knijpers om te grijpen, een sterke bloedsomloop en absorberen waterstof dwars door hun schelpen. Ze zijn enorm sterk -- een resultaat van het leven op een wereld met hoge zwaartekracht, toch zijn ze bang om opgepakt te worden omdat een val van kleine hoogte fataal kan zijn bij zo'n hoge zwaartekracht. (Zie "Barlowe's Guide to Extraterrestrials" en "The Science of Aliens" voor beschrijvingen van Mesklinieten en ander buitenaards leven.)
Bij HowStuffWorks, we hebben ons een buitenaardse wereld en buitenaardse levensvormen voorgesteld. In onze wereld, de planeet draait om een heldere ster. Slechts 10 procent van de wereld is bedekt met oppervlaktewater, maar door de hele landmassa zijn er waterzakken die zich onder het zand verzamelen door de schaarse regenval. De omgeving is heet en droog en de zon schijnt helder. De planeet is enorm en heeft een zwaartekracht die honderd keer sterker is dan die van de aarde. De atmosfeer is een aardachtig luchtmengsel van helium, zuurstof en koolstofdioxide.
De twee buitenaardse levensvormen die we voor deze wereld voor ogen hebben, zijn dieren -- mobiele roofdieren die rond de weinige kleine oppervlaktewaterlichamen van de planeet leven. Beide aliens zijn kort, ongeveer 30 centimeter lang, met dikke ledematen om hun gewicht te ondersteunen tegen de immense zwaartekracht. Beide hebben dikke bedekkingen of huiden om verdamping te minimaliseren en water te besparen. Om informatie te verzamelen, men vertrouwt in de eerste plaats op visie, terwijl de andere chemische zintuigen gebruikt (smaak en geur).
De Lasharm is ons eerste buitenaardse roofdier. Het ziet eruit als een wandelende toiletpot. Het mondgedeelte wordt ondersteund door drie stekelige poten die zijn verbonden met een plat voetstuk. Onder het voetstuk zijn vele schalen, dus het voetstuk glijdt over het oppervlak van het zand net zoals een slang over de grond beweegt. Het heeft verschillende sensorische aanhangsels waarmee het op chemische wijze prooien kan lokaliseren. Het jaagt in de buurt van de kleine oppervlaktewaterlichamen, langs de waterkant voelen en het zand en water proeven voor andere dieren. Bij het lokaliseren van de prooi, de Lashlarm hurkt neer en glijdt ernaartoe. De Lashlarm opent dan zijn grote mond en springt op de prooi neer, het geheel doorslikken.
De Nirba is iets groter dan de Lashlarm. Het leeft in het water, dichtbij de rand, net als een krokodil of alligator, maar is niet volledig aquatisch. De Nirba komt naar buiten om te jagen op andere dieren die naar het water komen, in het bijzonder de Lashlarm. Hij heeft een grote kop met neusgaten bovenop zijn neus, zodat hij kan ademen terwijl hij grotendeels onder water is. De Nirba heeft een dikke huid, om uitdroging te voorkomen terwijl u zich buiten het water in de hete zon bevindt, en Groot, gespierde voorpoten met grote klauwen om zijn prooi te doden. Een lange staart helpt hem in het water te zwemmen, en het uiteinde van de "pijlpunt" helpt bij de jacht en territoriale verdediging.
Voor meer informatie over buitenaards leven en aanverwante onderwerpen, bekijk de links op de volgende pagina.
Referenties over buitenaardse speculatie
WetenschapAliens &UFO'sHoe buitenaardse wezens werkenWetenschapAliens &UFO'sOntvoeringen door buitenaardse wezensWetenschapAliens &UFO'sNaked AliensWetenschapAliens &UFO'sAlien Abductions:Are You in Good Hands?ScienceAliens &UFO'sCommuniceren met aliens is moeilijk. Communiceren met buitenaardse AI kan moeilijker zijn Wetenschap Buitenaardse wezens en UFO's Een eenvoudige vergelijking berekent de waarschijnlijkheid van buitenaardse intelligentie, Maar...WetenschapOnverklaarde verschijnselenDe beroemde 'Wow!' Signaal waren uiteindelijk toch geen spraakzame buitenaardse wezens Wetenschap Buitenaardse wezens en UFO's Kunnen buitenaardse wezens echt naar oude tv-programma's kijken? Wetenschap Buitenaardse wezens en UFO's Zijn buitenaardse wezens echt een 'megastructuur' rond Tabby's Star aan het bouwen? Wetenschap Ruimteverkenning Kan ons ruimtevaartuig per ongeluk een buitenaardse wereld ontsteken. Leven om op aarde te ontploffen? Wetenschap Buitenaardse wezens en ufo's Moeten we de aarde verhullen om het te verbergen voor kwaadaardige buitenaardse wezens? Wetenschap Buitenaardse wezens en ufo's Verbergt de Amerikaanse regering nieuw bewijs van buitenaards leven? ZonnestelselMysteriemeteoriet kwam uit lang vervlogen buitenaardse wereld Wetenschap Ruimteverkenning Monsterlijke buitenaardse wereldbanen Nietige rode dwergster WetenschapAliens en UFO's Is er eindelijk bewijs van buitenaardse implantaten in menselijke lichamen? Wetenschap Ons, Met dank aan Natural SelectionWetenschapRuimteverkenningKlein, Buitenaardse werelden zijn er in twee smaken:superaarde en mini-Neptunus Wetenschap Ruimteverkenning Zijn buitenaardse werelden in TRAPPIST-1 meer bewoonbaar dan gedacht? Wetenschap Ruimteverkenning NASA's Kepler-missie voegt 100 buitenaardse werelden toe aan Exoplanet Tally Wetenschap Buitenaardse wezens en UFO's Anoniem kondigt een buitenaardse ontdekking aan. Helaas niet Wetenschap Ruimteverkenning Nabije buitenaardse wereld draait om 'stille' ster, Bewoonbaar potentieel stimulerenWetenschapRuimteverkenningWeird LifeWetenschapAliens &UFO'sDe 1965 Valensole UFO-ontmoetingWetenschapAliens &UFO'sDe RB-47 UFO-ontmoetingWetenschapAliens &UFO'sHoe werkt Area 51WetenschapAliens &UFO'sHet Cash-Landrum UFO-incident GeschiedenisGeschiedenis versus mytheHeeft een buitenaards wezen contact opgenomen met Japanse vissers in 1803?
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com