Οι πιθανότητες ύπαρξης νοήμονος ζωής σε άλλους πλανήτες. New study estimates the odds of life and intelligence emerging beyond our planet

Σύμφωνα με νέα έρευνα. In a new study published this week in the Proceeding of the National Academy of Sciences, Dr. David Kipping of Columbia University and Flatiron Institute used a statistical technique called Bayesian inference to estimate the odds of complex life and intelligence emerging beyond Earth. Credit: Amanda Carden

Από το γεωλογικό ιστορικό της Γης γνωρίζουμε πως η ζωή εμφανίστηκε σχετικά γρήγορα, μόλις το περιβάλλον του πλανήτη μας ήταν αρκετά σταθερό για να την υποστηρίξει. Επίσης, είναι γνωστό πως ο πρώτος πολυκύτταρος οργανισμός, που εξελίχθηκε οδηγώντας στον σημερινό πολιτισμό, χρειάστηκε πολύ περισσότερο για να εμφανιστεί- περίπου 4 δισ. χρόνια. Ωστόσο, είναι άγνωστο ακόμα το πώς εμφανίστηκε η ζωή και το τι μπορεί αυτό να συμβαίνει για τη ζωή αλλού στο σύμπαν.

Σε νέο επιστημονικό άρθρο που δημοσιεύτηκε στο Proceeding of the National Academy of Sciences ο Ντέιβιντ Κίπινγκ, επίκουρος καθηγητής στο Τμήμα Αστρονομίας του Columbia University in the City of New York, επιδεικνύει πώς μια ανάλυση με μια στατιστική τεχνική (Bayesian inference- Μπαγεσιανή ερμηνεία) θα μπορούσε να ρίξει φως στο πώς πολύπλοκη εξωγήινη ζωή μπορεί να έχει εξελιχθεί σε άλλους πλανήτες.

«Η ταχεία εμφάνιση ζωής και η βραδεία εξέλιξη της ανθρωπότητας, στο πλαίσιο του χρονοδιαγράμματος της εξέλιξης, σίγουρα δείχνουν πράγματα» είπε ο Κίπινγκ. «Αλλά σε αυτή τη μελέτη είναι δυνατόν να ποσοτικοποιήσουμε τι μας λένε τα γεγονότα».

Για την ανάλυσή του ο Κίπινγκ χρησιμοποίησε τη χρονολόγηση των παλαιότερων ιχνών ζωής και της εξέλιξης της ανθρωπότητας. Το ερώτημα ήταν πόσο συχνά θα μπορούσαμε να αναμένουμε την επανεμφάνιση της ζωής και της νοημοσύνης εάν η ιστορία της Γης επαναλαμβανόταν.

Ο Κίπινγκ πλαισίωσε το πρόβλημα από πλευράς τεσσάρων πιθανών απαντήσεων: Η ζωή είναι κοινή και συχνά αναπτύσσει νοημοσύνη, η ζωή είναι σπάνια μα συχνά αναπτύσσει νοημοσύνη, η ζωή είναι κοινή και σπάνια αναπτύσσει νοημοσύνη και η ζωή είναι σπάνια και σπάνια αναπτύσσει νοημοσύνη.

Η εν λόγω μέθοδος Μπαγεσιανής ερμηνείας – η οποία χρησιμοποιείται για την ενημέρωση/ ανανέωση της πιθανότητας μιας υπόθεσης καθώς καθίστανται διαθέσιμα στοιχεία ή νέες πληροφορίες- υποδηλώνει προηγούμενες πεποιθήσεις για το σύστημα το μοντέλο του οποίου έχουμε, και οι οποίες στη συνέχεια συνδυάζονται με δεδομένα για να παρουσιαστούν πιθανότητες αποτελεσμάτων.

«Η τεχνική είναι σαν να στοιχηματίζεις» είπε ο Κίπινγκ. «Ενθαρρύνει τις επανειλημμένες δοκιμές νέων στοιχείων έναντι της θέση σου, στην ουσία ένας θετικός κύκλος feedback για να εξελίσσεις τις εκτιμήσεις σου ως προς το ενδεχόμενο ενός γεγονότος».

Για αυτές τις τέσσερις υποθέσεις, ο Κίπινγκ χρησιμοποίησε Μπαγεσιανές μαθηματικές φόρμουλες για τις συγκρίνει μεταξύ τους. Όπως σημείωσε τα σενάρια όπου η ζωή είναι κοινό φαινόμενο είναι τουλάχιστον εννιά φορές πιθανότερα από αυτά όπου είναι σπάνιο.

Η ανάλυση βασίζεται σε στοιχεία πως η ζωή εμφανίστηκε μέσα σε 300 εκατομμύρια χρόνια από τον σχηματισμό των ωκεανών της Γης. Ο Κίπινγκ τονίζει πως η αναλογία είναι τουλάχιστον 9:1 ή υψηλότερη, ανάλογα με την πραγματική τιμή του πόσο συχνά αναπτύσσεται νοημοσύνη.

Το συμπέρασμά του είναι πως αν οι πλανήτες με συνθήκες και εξελικτικά χρονοδιαγράμματα παρόμοια με αυτά της Γης είναι κοινοί, τότε δεν θα ήταν καθόλου δύσκολο να εμφανιστεί ζωή και εκεί. Και ποιες θα ήταν οι πιθανότητες αυτά τα είδη να είναι πολύπλοκα, διαφοροποιημένα και νοήμονα; Εδώ η εκτίμηση είναι διαφορετική, με 3:2 πιθανότητες η νοημοσύνη να είναι σπάνια. Αυτό προκύπτει από τη σχετικά αργή εμφάνιση της ανθρωπότητας στο χρονικό διάστημα που η Γη ήταν/ είναι κατοικήσιμη, υποδεικνύοντας πως η ανάπτυξή της δεν ήταν ούτε εύκολη ούτε εξασφαλισμένη διαδικασία. «Αν ξαναπαίζαμε την ιστορία της Γης, η εμφάνιση της νοημοσύνης στην πραγματικότητα είναι κάπως μη πιθανή» όπως είπε σχετικά.

Ο ίδιος υποδεικνύει πως οι πιθανότητες στη μελέτη δεν είναι συντριπτικές- αρκετά κοντά στο 50:50- και τα ευρήματα αυτά θα έπρεπε να αντιμετωπίζονται απλά ως ένα ελαφρύ κίνητρο προς την κατεύθυνση μιας υπόθεσης.

Kipping uses Bayesian statistics to shed light on how extraterrestrial life might evolve in the Universe. Image credit: Dina Dee.

«Η ανάλυση δεν μπορεί να παρέχει βεβαιότητες ή εγγυήσεις, μόνο στατιστικές πιθανότητες με βάση αυτό που συνέβη εδώ στη Γη» είπε ο Κίπινγκ. «Ωστόσο είναι ενθαρρυντικό το ότι η πιθανότητα ενός σύμπαντος γεμάτου ζωή φαίνεται το καλύτερο στοίχημα. Η αναζήτηση νοήμονος ζωής σε κόσμους πέρα από τη Γη σε καμία περίπτωση δεν θα έπρεπε να αποθαρρύνεται».

Πηγές: David Kipping, An objective Bayesian analysis of life's early start and our late arrival, Proceedings of the National Academy of Sciences (2020). DOI: 10.1073/pnas.1921655117 - http://www.sci-news.com/astronomy/bayesian-statistics-likelihood-extraterrestrial-life-intelligence-08443.html - https://www.naftemporiki.gr/story/1600934/tis-pithanotites-uparksis-noimonos-zois-se-allous-planites-upologizei-nea-ereuna