ה פרמי פרדוקס בעצם קובע שבהתחשב בגילו של היקום, ומספר הכוכבים העצום שבו, באמת צריכות להיות עדויות לחיים תבוניים בחוץ. טיעון זה מבוסס בחלקו על העובדה שקיים פער גדול בין גיל היקום (13.8 מיליארד שנים) לגיל מערכת השמש שלנו (לפני 4.5 מיליארד שנים). אין ספק, במהלך 9.3 מיליארד השנים הללו, לחיים היה מספיק זמן להתפתח במערכת כוכבים אחרת!
עם זאת, עבודה תיאורטית חדשה שבוצעה על ידי חוקרים מה- מרכז הרווארד-סמית'סוניאן לאסטרופיזיקה (CfA) מציעה מבט שונה על הפרדוקס של פרמי. על פי המחקר שלהם, שיופיע בקרוב בכתב עת לקוסמולוגיה ואסטרופיזיקה, הם טוענים שהחיים כפי שאנו מכירים אותם אולי היו מעט מוקדם מדי לכל 'מפלגת המודיעין', לפחות מנקודת מבט קוסמולוגית.
למען המחקר שלהם, שכותרתו ' סבירות יחסית לחיים כפונקציה של זמן קוסמי 'הצוות חישב את הסבירות להיווצרות כוכבי לכת דמויי כדור הארץ ביקום שלנו, החל מרגע היווצרות הכוכבים הראשונים (30 מיליון שנה לאחר המפץ הגדול) וממשיכים לעתיד הרחוק. מה שהם מצאו היה, ללא הגבלות בלתי צפויות, החיים כפי שאנו יודעים נקבעים על פי מסת כוכב.
האינטרפרומטר הטלסקופי הגדול מאוד שיורה זה לייזר אופטיקה אדפטיבית. קרדיט: ESO/G. Hüdepohl
כפי שהסביר אבי לואב - מדען ממרכז הרווארד-סמית'סוניאן לאסטרופיזיקה והמחבר הראשי של המאמר - ב-CfA ידיעה לתקשורת :
'אם אתה שואל, 'מתי יש סיכוי שהחיים יצוצו?' אתה עשוי לומר בתמימות, 'עכשיו'. אבל אנחנו מגלים שהסיכוי לחיים גדל הרבה יותר בעתיד הרחוק. אז אתה יכול לשאול, למה אנחנו לא חיים בעתיד ליד כוכב בעל מסה נמוכה? אפשרות אחת היא שאנחנו מוקדמים מדי. אפשרות נוספת היא שהסביבה סביב כוכב בעל מסה נמוכה מסוכנת לחיים'.
בעיקרו של דבר, לכוכבים בעלי מסה גבוהה יותר - כלומר לאלה שיש להם פי שלוש או יותר מסת השמש שלנו - אורך חיים קצר יותר, מה שאומר שהם כנראה ימותו לפני שתהיה להם סיכוי להיווצר על כוכב לכת המקיף אותם. לכוכבים במסה נמוכה יותר, שהם מחלקה של ננסים אדומים שיש להם 0.1 מסות שמש, יש תוחלת חיים ארוכה בהרבה, כאשר כמה מודלים אסטרופיזיים מצביעים על כך שהם עשויים להישאר בשלב הרצף הראשי שלהם במשך שש עד שתים עשרה טריליון שנים.
במילים אחרות, ההסתברות לקיומם של חיים ביקום שלנו גדלה עם הזמן. למען המחקר שלהם, לואב ועמיתיו הגיעו למסקנה שגמדים אדומים מסוימים שנמצאים ברצף הראשי שלהם היום עשויים לחיות עוד 10 טריליון שנים. בשלב זה, ההסתברות שהחיים יתפתחו בכמה מכוכבי הלכת שלהם גדלה בפקטור של 1000 לעומת מה שהם היום.
לפיכך, נוכל לומר שהחיים כפי שאנו מכירים אותם - כלומר אורגניזמים מבוססי פחמן שהתפתחו על פני כדור הארץ במהלך מיליארדי שנים - הופיעו מוקדם במונחים של ההיסטוריה הקוסמית, ולא מאוחר. זה עשוי להסביר מדוע עדיין לא מצאנו שום עדות לחיים תבוניים - אולי פשוט לא היה להם מספיק זמן להופיע. זה בהחלט סיכוי טוב יותר מהאפשרות שהם נהרגו במהלך השלבים המוקדמים של התפתחות הכוכב שלהם ( כפי שהציעו חוקרים אחרים ).
טלסקופ החלל ג'יימס ווב של נאס'א, המתוכנן לשיגור ב-2018, יהיה מסוגל למדוד את הספקטרום של האטמוספרות של כוכבי לכת כמו כדור הארץ המקיפים כוכבים קטנים.
קרדיט: נאס'א/Northrop Grumman
עם זאת, כפי שהסביר ד'ר לואב, הצוות גם קבע שקיימת אלטרנטיבה להשערה זו, הקשורה לסיכונים המיוחדים העומדים בפני צמחים הנוצרים סביב כוכבים בעלי מסה נמוכה. לדוגמה, כוכבים בעלי מסה נמוכה פולטים התלקחויות חזקות של קרינת UV בתחילת חייהם, מה שעלול להשפיע לרעה על כל כוכב לכת המקיף אותו על ידי הפשטת האטמוספירה שלו.
אז בנוסף לכך שהחיים מוקדמים על כדור הארץ, ייתכן שחיים על כוכבי לכת אחרים נמחקים לפני שיש להם סיכוי להגיע לבגרות. בסופו של דבר, הדרך היחידה לדעת בוודאות איזו אפשרות נכונה היא להמשיך לצוד אחר כוכבי לכת דמויי כדור הארץ ולבצע חיפושים ספקטרוסקופיים באטמוספרות שלהם אחר חתימות ביולוגיות.
מהבחינה הזו, משימות כמו לוויין הסקר ה-Exoplanet Transiting Exoplanet Survey (TESS) וטלסקופ החלל ג'יימס ווב יסתיימו עבורם! לואב גם פרסם מחקר דומה שכותרתו ' על יכולת המגורים של היקום שלנו ' כהקדמה לספר שעתיד לצאת בנושא.
מרכז הרווארד-סמית'סוניאן לאסטרופיזיקה, הממוקם בקיימברידג', מסצ'וסטס, הוא שיתוף פעולה משותף בין מצפה הכוכבים האסטרופיזי של סמיתסוניאן ומצפה הכוכבים של מכללת הרווארד. המדענים שלו מקדישים לחקר המקור, האבולוציה והעתיד של היקום.