Πότε ξεκίνησε η ζωή στο Σύμπαν;

Η ιδέα πως το Σύμπαν είναι έτσι ρυθμισμένο ώστε να επιτρέπει την ανάπτυξη ζωής καλείται ανθρωπική αρχή και απασχολούσε ανέκαθεν τους επιστήμονες, αφού πέρα από επιστημονικές έχει και φιλοσοφικές προεκτάσεις.

Σύμφωνα με μία νέα έρευνα τα 15 εκατομμύρια χρόνια που ακολούθησαν τη Μεγάλη Έκρηξη ίσως να ήταν αρκετά ώστε το Σύμπαν να αναπτύξει τις απαραίτητες συνθήκες για την εμφάνιση ζωής.

Νέοι υπολογισμοί μεταθέτουν την δημιουργία ζωής στο πολύ πρώιμο Σύμπαν, όταν η ηλικία του ήταν στο 0.1% της σημερινής του ηλικίας. Ο γνωστός αστροφυσικός Abraham Loeb του Παν/μιου Χάρβαρντ υπολόγισε ότι το νερό μπορεί να βρίσκεται στην απαραίτητη για την ζωή υγρή μορφή του αμέσως μετά την δημιουργία των πρώτων βαρέων στοιχείων (από μεγάλου όγκου αλλά σύντομης ζωής αστέρια) στο πρώιμο Σύμπαν.
Απαραίτητη προϋπόθεση για την ανάπτυξη ζωής θεωρείται πως είναι η παρουσία νερού σε υγρή μορφή. Η ιδέα αυτή εξελίχθηκε στην έννοια των κατοικήσιμων περιοχών, ζώνες δηλαδή γύρω από άστρα στις οποίες οι πλανήτες περιέχουν νερό σε υγρή μορφή και τα κατάλληλα χημικά στοιχεία για το σχηματισμό οργανικών ενώσεων.
Τα τελευταία χρόνια όμως έχει διαπιστωθεί πως υπάρχουν και άλλοι μηχανισμοί πέρα από την ακτινοβολία των άστρων που μπορούν να δημιουργήσουν τις συνθήκες για να υπάρχει υγρό νερό, όπως ενέργεια από ραδιενεργές διασπάσεις, ή η εσωτερική θερμότητα του πλανήτη (γεωθερμία).
Ο Λεμπ προχώρησε ένα βήμα παραπέρα υποστηρίζοντας πως και η θερμότητα από την ίδια τη Μεγάλη Έκρηξη θα πρέπει να δημιούργησε σε κάποια στιγμή στην ιστορία τους Σύμπαντος τις κατάλληλες συνθήκες ώστε να το μετατρέψει ολόκληρο σε κατοικήσιμη ζώνη.
Η ακτινοβολία από τη Μεγάλη Έκρηξη αποκαλείται κοσμική ακτινοβολία υποβάθρου, και σήμερα έχει θερμοκρασία περίπου 3 βαθμών Κέλβιν (-270ο C), στο παρελθόν όμως ήταν πολύ πιο ενεργή. Σύμφωνα με το Λεμπ, όταν το Σύμπαν είχε ηλικία 15 εκατομμυρίων ετών (σήμερα είναι 13,7 δισεκατομμυρίων ετών) η ακτινοβολία υποβάθρου θα πρέπει να είχε θερμοκρασία μεταξύ 273 και 300 βαθμών Κέλβιν (0-30ο C), γεγονός που θα επέτρεπε την έναρξη των χημικών διαδικασιών που θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε ενώσεις με την ικανότητα της αναπαραγωγής.
Ένα πρόβλημα στον παραπάνω συλλογισμό είναι η ύπαρξη άλλων απαραίτητων βαρύτερων στοιχείων τόσο νωρίς στην ιστορία του Σύμπαντος. Στην αρχή το Σύμπαν αποτελούταν κυρίως από υδρογόνο και ήλιο, ενώ τα βαρύτερα στοιχεία παράχθηκαν στο εσωτερικό των άστρων. Ο Λεμπ όμως υποστηρίζει πως τα αρχέγονα άστρα ήταν εξαιρετικά βραχύβια, αφού με μάζα δεκάδες ή και εκατοντάδες φορές μεγαλύτερη από αυτή του Ήλιου, κατανάλωναν τα καύσιμά τους με «βουλιμία», έχοντας μέσο όρο ζωής τα 3 εκατομμύρια χρόνια, κάτι που σημαίνει πως τα βαρύτερα στοιχεία θα ήταν παρόντα όταν το Σύμπαν ήταν 15 εκατομμυρίων χρόνων.

Εάν υπάρχει όντως περίπτωση για ανάπτυξη ζωής στο Σύμπαν 10 δισεκατομμύρια χρόνια πριν από τη ζωή στη Γη, παραμένει πολύ δύσκολο το ενδεχόμενο η όποια ζωή να επιβίωσε την περαιτέρω μείωση της θερμοκρασίας του Σύμπαντος τα επόμενα εκατομμύρια χρόνια, καθώς η εξέλιξη απαιτεί μεγαλύτερους χρόνους από τα κατακλυσμικά φαινόμενα που θα πρέπει να λάμβαναν χώρα τότε.
Η ιδέα πως το Σύμπαν είναι έτσι ρυθμισμένο ώστε να επιτρέπει την ανάπτυξη ζωής καλείται ανθρωπική αρχή και απασχολούσε ανέκαθεν τους επιστήμονες, αφού πέρα από επιστημονικές έχει και φιλοσοφικές προεκτάσεις. «Η πιθανότητα να άρχισε η χημεία της ζωής στο Σύμπαν μόνο 15 εκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη είναι επιχείρημα κατά της εξήγησης της ανθρωπικής αρχής», δήλωσε σχετικά ο Λεμπ.
Οι επιπτώσεις αυτής της πιθανότητας είναι καταλυτικές για την Θεωρία Πολλαπλών Συμπάντων και για την Ανθρωπική Αρχή. Ο λόγος είναι ότι ακόμα και εξαιρετικά μικρές αποκλίσεις από τις τιμές των σημερινά μετρούμενων κοσμολογικών παραμέτρων, θεωρούνται ότι εξαφανίζουν κάθε δυνατότητα ύπαρξης ζωής. Όμως με την νέα μελέτη, και επειδή οι παράμετροι αυτοί στο πρώιμο σύμπαν είχαν εντελώς διαφορετικές τιμές, εάν η ζωή πράγματι γίνεται δυνατή και σε αυτή την πρώιμη χρονική περίοδο, τότε η ανάγκη χρήσης της Ανθρωπικής Αρχής αλλά και ύπαρξης πολλαπλών συμπάντων για να ερμηνεύσουν τις συγκεκριμένες τιμές των κοσμολογικών παραμέτρων, εξαφανίζεται.

Πηγή: Ναυτεμπορική Αστεροσκοπείο ΑΠΘ

https://medium.com/the-physics-arxiv-blog/239bc4cf4ece

http://arxiv.org/pdf/1312.0613v1.pdf

https://www.cfa.harvard.edu/~loeb/