Может быть, отзывы о планетарный интеллект или биосферная стабильность быть признаками жизни инопланетян, которых мы не видели? Здесь мы изучаем, как применение гаианской точки зрения может переопределить астробиологию и SETI - от того, что мы считаем доказательством жизни до того, как мы слушаем чужеземные умы - и почему рассматривание планет как живых систем может изменить наши критерии для поиска жизни за пределами Земли.

Планетарный интеллект и саморегулируемые миры

Если биосфера планеты ведет себя как координированная система, может она проявить что-то подобное разведка- Я не знаю. В то время как сама теория Гаиа не утверждает, что Земля является сознательно Ученые начали исследовать идею планетарный интеллект - определение теории Гаиа представляет собой представление о том, что коллективная деятельность жизни и возможно технологии на планете может равняться некоему виду познания или цели. Например, рост растений фундаментально преобразовал атмосферу Земли (производит кислород) в пользу жизни.

Это... возникающие - В разведке. Ни один микроб или растение не может изменить планету, но вместе они создают самостоятельную гомеостатическую систему, которая "знает", как сохранить жизнь на планете. Недавнее исследование астробиолога Адама Фрэнка и коллеги идут так далеко, что спрашивают, когнитивная активность в планетарном масштабе Это возможно, и может ли это быть универсальным явлением на мирах, где обитает долгоживущая жизнь.

Команда Фрэнка описывает планетарный интеллект как коллективные знания и познания осуществляемый на глобальном уровне - продукт жизни, который становится сетевым и основанным на обратной связи в масштабе

Они отмечают, что интеллект не должен ограничиваться отдельными организмами (например, людьми); он может возникнуть из коллективы - будь то колонии муравьев, бактериальные сообщества или целая биосфера.

В этом отношении, действительно "зрелая" планета Это место, где жизнь и возможно технологии содействуют развитию в состоянии, когда планета саморегулирует себя стабильным, устойчивым образом. Подумайте об этом как о сознании, заботящемся о своем теле. Некоторые называют это теорией живой Земли.

Достигнуть этого этапа может быть планетарным эквивалентом достижения мудрости. Как говорит Фрэнк, "планеты эволюционируют на незрелых и зрелых этапах, а планетарный интеллект свидетельствует о зрелой планете".

Эта концепция является спекулятивной, но вызывает мысль. Представьте себе мир, где развитая цивилизация не только создавала гаджеты и мегаструктуры, но и научилась живут в гармонии с его биосферой, превращая всю планету в своего рода супер-интеллектуальную, самоисправляющуюся систему. Такая планета может справиться с кризисами (например, с изменением климата или дисбалансом ресурсов) без проблем, давно "учившись" избегать катастроф, которые неспелая планета (например, наша), возможно, пытается справиться.

В философских терминах, появление интеллекта и технологий можно рассматривать не как то, что происходит на планета, но что-то происходит. к планета - переход, в котором судьба планеты становится руководством информированной коллективной деятельности (сознательной или не).

Хотя Земля еще не может быть квалифицирована как "полностью умная" в этом смысле, эта линия мышления расширяет наше воображение о том, как может выглядеть инопланетный интеллект. Он может не отправлять радиосигналы; он может быть закодирован в самом государство Инопланетного мира.

Биосферная стабильность как показатель жизни инопланетян

Одним из самых значимых вкладов мышления Гаи в науку является идея, что жизнь объявляет свое присутствие дестабилизируя стабильность - то есть, отталкивая окружающую среду от химического или физического равновесия, ожидаемого на мертвом мире. Сам Лоулок впервые применил это понимание в 1960-х годах, когда НАСА спросила его, как они могут обнаружить жизнь на Марсе. Вместо того чтобы искать микробы в почве, Лоулок предложил просто анализ марсианской атмосферы для показательных дисбалансов.

Его мышление было элегантным - планета без жизни должна иметь атмосферу, определяемую только геологией и химией, вероятно смесью газов в стабильном равновесии. Живая планета, напротив, имеет атмосферу в состоянии неравновесие - с газами, которые обычно не сосуществуют, производимыми и потребляемыми живыми процессами.

В 1965 году, используя Землю в качестве шаблона, Лоулок отметил: что наш воздух полон реактивных газов (например, кислорода, метана и других), которые должны быстро отреагировать, если не постоянно пополняются жизнью.

С другой стороны, тонкая атмосфера Марса с двуокислым газом (CO2) оказалась в близком химическом равновесии - это, по мнению Лоулок, является сильным намеком на то, что Марс был вероятно безжизненный- Я не знаю. История доказала его право: спутники-посадки викингов позже не нашли ясных свидетельств биологии на поверхности Марса, в то время как атмосферный дисбаланс Земли (например, обильный кислород рядом с метаном) остается маяком глобальной жизнеспособности.

Сегодня эта идея поиска атмосферных биоподписи является центральным в астробиологии. Ученые утверждают, что обнаружение значительного химического дисбаланса в атмосфере экзопланеты будет сильные доказательства На всю жизнь.

Например, обнаружение в воздухе далекого мира сочетания кислорода и метана - газов, которые обычно разрушают друг друга - было бы соблазнительным признаком того, что действует нечто вроде биосферы, как мы ее знаем.

На самом деле, предстоящие телескопы готовятся к тому, чтобы сделать именно это. Исследуя спектры атмосфер экзопланет, астрономы надеются вывести на свет существование инопланетных экологий. Это стратегия. непосредственно вдохновленные Ловлок, Гаианская логика десятилетий назад.

Как отметил один научный писатель, "новое поколение телескопов скоро будет просматривать близлежащие звезды для получения доказательств содержания кислорода и метана; простая идея, предложенная Лоулок 40 лет назад во время охоты на жизнь на Марсе".

Помимо атмосферного состава, Гаианская перспектива предполагает, что мы активно ищем признаки планеты. сохраняет свою пригодность к жизни- Я не знаю. Климат Земли оставался в благоприятном для жизни диапазоне на протяжении миллиардов лет, несмотря на яркое Солнце, отчасти благодаря стабилизации обратной связи (например, циклы CO2 и биологический углерод). Эта долгосрочная стабильность замечательна - сравни Землю с Венерой (с ее отходящим парниковым теплом) или Марсом (который потерял атмосферу и замерз). Одна гипотеза, называемая Гаян Ботлонный Колон, утверждает, что хотя жизнь может начаться на многих планетах, она обычно не стабилизирует окружающую среду достаточно быстро и быстро вымирает, оставляя планету враждебной и бесплодной.

В этом отношении, Только несколько планет удается "отключить" саморегулирование Гайя., выживая ранние вызовы, чтобы стать долгоживущими, живыми мирами. Земля может быть одним из тех редких выживших, развившихся формы жизни, которые умеренно отражают парниковые газы и другие факторы для предотвращения экстремальных климатических явлений.

Если это правда, то всякая внеземная жизнь, которую мы найдем, вероятно, находится на планетах, которые, как и Земля, демонстрируют странную стабильность или явные признаки активного поддержания равновесия. Другими словами, наиболее легкой обнаружить инопланетяне могут быть те, которые успели в Стать Гаей, преобразуя весь их мир в процессе.

Возможное биоподпись для Гайана

С точки зрения Гай, вот несколько подсказок планетарного масштаба, которые могут указывать на жизнь на экзопланете:

  • Неравновесие в атмосфере - Наличие газовых смеси, которые не должны сосуществовать естественным образом. Например, одновременное обилие реактивного газа (например, кислорода) вместе с уменьшающим газом (например, метаном или аммиаком) трудно объяснить только абиотической химией. Такой баланс предполагает непрерывное биологическое производство и потребление газов, как на Земле. Источник
  • Гомеостаз климата - Доказательства того, что климат планеты остался в стабильном, обитаемом диапазоне по геологическим временным шкалам. Свет звезды обычно меняется в течение эонов, но живая планета может показывать признаки (например, постоянная жидкая вода), которые подразумевают саморегулирующие обратные связи. Устойчивость Земли (избегая постоянного состояния снежного шара или духовного тела) несмотря на изменения в солнечной энергии может служить шаблоном.
  • Химические циклы и поверхностные модели - Необъяснимые сезонные или ежедневные колебания атмосферных газов или изменения отражения поверхности (например, сезоны "зеленения" и "скрашения"). На Земле, например, растения ведут сезонные колебания CO2 и производят характерный спектровой "красный крах" в отражении. Выявление ритмической модели газовых изменений или необычного спектра отражения на экзопланете может указывать на активный цикл биосферы в течение года.
  • Глобальный дисбаланс редоксации - В целом, планета, которая, кажется, поддерживает большой поток энергии в химической форме (например, много свободного кислорода, который в основном хранится в энергии) указывает на то, что что-то постоянно накачивает эту энергию вверх против энтропии. Жизнь умеет делать именно это - использовать энергию для создания порядка. Как отмечают Лоулок и другие, постоянное состояние низкой энтропии (высокого порядка) в условиях максимальной энтропии - это отпечаток жизни на планетарном уровне. Источник

Ни одна особенность не может быть необычным доказательством существования жизни, но вместе эти показатели укрепляют убеждение в том, что существует мир. В отличие от этого, безжизненная планета стремится к химическому и тепловому равновесию - скучному, инертному и неактивному. предсказуемое- Я не знаю. Живая планета почти Слишком интересно. только для геологии, чтобы объяснить.

Переосмысление астробиологии и SETI через Гайскую линзу

Гейская перспектива не только добавляет новые потенциальные биосигнатуры, она фундаментально меняет наш подход к поиску жизни и интеллекта во Вселенной.

Астробиологии традиционно сосредоточилась на поиске земноподобных условий (правильная температура, вода и т.д.) и возможно микроскопических ископаемых или биохимических следов. SETI, поиск внеземного интеллекта, классически слушал радиосигналы или искал мега-инженерные (например, колоссальные энергетические структуры) как доказательства инопланетных цивилизаций. Гаианское мышление побуждает нас рассматривать целые планеты как единица жизни и разума, возможно, переопределяя как "жизнь" и "интеллект" в наших поисковых стратегиях.

Для астробиологов это означает расширение критериев "обитаемого" или "обитаемого" мира. Вместо того, чтобы просто проверить, находится ли планета в обитаемой зоне или есть океан, мы также спрашиваем: показывает ли эта планета признаки саморегулирование?

Например, если мы найдем экзопланету, которая кажется немного слишком холодной или слишком горячей по расстоянию от звезды, но тем не менее имеет атмосферу, напоминающую жидкую воду, это может быть намеком на то, что какой-то механизм Гаия (жизнь!) работает на регулировании термостата.

Мы можем приоритетно наблюдать за планетами, которые, кажется, имеют странные стабильные состояния или циклические модели, поскольку они могут "дыхать" жизнью. По сути, астробиология переходит от простого подсчет ингредиентов (вода, кислород и т.д.) к читать историю поведения системы планеты. Планета просто реагирует на физические силы, или она ведет себя так, будто есть водитель в ее кресле? Этот повествовательный подход - рассматривать планету как последовательную, возможно целенаправленную систему - является даром гипотезы Гаи.

Когда дело доходит до SETI, Гаианский взгляд предполагает, что разумная жизнь может проявиться не как маячок в космосе, а как планета, которая выделяется как аномально организованные- Я не знаю. Адам Франк и его коллеги утверждают, что наше поиск внеземного интеллекта был слишком узким и антропоцентричным, сосредоточенным на отдельных технологических сигналах, когда "интеллект" может быть чем-то более распределенным.

Они предлагают расширить SETI, чтобы искать признаки "планетарный интеллект"Другими словами, обнаружение планеты, которая, кажется, находится под какой-то формой коллективного управления или глобальной координации. Как это может выглядеть на практике? Возможно, экзопланета с атмосферой, которая была точно настроена (далеко от того, что бы сделала естественная геология), - возможно, содержащая необычно сбалансированные парниковые газы, что предполагает преднамеренный контроль климата. Или планета, чье световое спектр показывает не только дикие леса, но и масштабные структуры, интегрированные с экосистемами (образите орбитальные солнечные оттенки для регулирования климата, обширные инженерно-водноводные угодья для обработки углерода и т.д.). Такие особенности будут технические подписи, но целостного рода: отпечаток пальцев цивилизации, которая слилась со своей средой, эффективно "усовершенствовав" свою биосферу, а не просто эксплуатируя ее.

Можно даже утверждать, что у продвинутой инопланетянической цивилизации может быть меньше экстравагантная технологические сигналы (например, шумные радиопередачи или отходы тепла от мега-машин), если они достигли устойчивого состояния Гаи. Настоящий вид, осознающий планету, может так хорошо интегрироваться в процессы своей планеты, что не передает легко обнаруживаемые сигналы - вместо этого планета само по себе Это сообщение. Это означает, что наши стратегии SETI могут потребовать более тонких намеков: планета, которая Слишком идеально. В то время как в его балансе или в другом, он оставался в жизнеспособном состоянии, когда по правам должен был колебаться. В философских терминах, рассматривая планеты как живые системы, мы не понимаем границы между "естественными" и "искусственными" влияниями. Инопланетный мир с биосферой и техносферой в гармонии не может вызвать наши традиционные сигналы о жизни или интеллекте, если мы не будем ценить представление Гайя о том, что жизнь и ее планета содействуют развитию как одно целое..

Расширение определения жизни (и разума)

Считая планеты живыми системами, нам также нелегко расширить то, что мы понимаем под "жизнью". Обычно биологи определяют жизнь как набор свойств отдельных организмов - метаболизм, размножение, эволюция и так далее. Планета сама по себе не воспроизводится (по крайней мере, не в каких-либо очевидных формах), и мы не ожидаем, что планеты сами пройдут дарвиновскую эволюцию. Однако, если биосфера планеты коллективно поддерживает гомеостаз (как это делает организм) и, возможно, даже демонстрирует адаптивные реакции на внешние изменения, можно сказать, что планета в целом "Живая" в смысле? Это философски сложный вопрос. Теория Гаиа часто не утверждает, что Земля буквально является организмом, называя ее метафорой. Однако это мощная метафора, которая может иметь буквальные аспекты - особенно если рассматривать другие миры.

Одно из последствий заключается в том, что единица жизни может не всегда быть отдельным существо или вид. Это может быть ансамбль - биосфера - что только вместе они отвечают критериям жизни. Ведь ни одна бактерия не может производить кислород, чтобы заполнить атмосферу; но триллионы из них могут и сделали это за миллиарды лет. Если бы мы встретили инопланетную планету, где не видится ни одного организма, но вся планета ведет себя как самоподдерживающаяся система, которая саморегулируется, признали бы мы ее живой? Принятие Гайского мышления готовит нас к тому, чтобы сказать "да" - это планетарная экосистема Самое себя можно считать живым сущностью, даже если оно состоит из множества меньших жизней. Это может изменить наши критерии для заявления "мы нашли жизнь!" за пределами Земли. Вместо того чтобы собирать микробы, мы можем принять ряд измерений планеты (композиция атмосферы, энергетические потоки и т.д.) в качестве достаточного доказательства того, что мы наблюдаем за живой миром.

Точно так же определение интеллекта может простираться за пределы отдельных мозгов. Если с течением времени биосфера "учится" (в эволюционном смысле) как сохранить планету пригодной для жизни, это своего рода мудрость, накопленная в генах, поведении и даже неорганических процессах - коллективный интеллект воплощенной планетой. Добавьте технологический вид, который сознательно понимает эти процессы, и планета может достичь нового уровня скоординированного интеллекта (ноосфера, которую представил Вернадский и другие). Для SETI это означает, что мы можем судить о цивилизации не только по радио-разговорам или ракетам, но и по тому, насколько умно работает вся планета. Истинно умная инопланетянинская цивилизация может быть одной, чья планетарная система функционирует оптимально и устойчиво, возможно, имея устраняет большие дисфункциональные сигналы (например, катастрофическое загрязнение или тратец энергии) которые мы могли бы обнаружить. В провокационном смысле, Нет, нет. Видеть определенные хаотические подписи может быть само по себе признаком интеллекта! (Например, если мы наблюдаем планету с стабильным климатом и никаких признаков тяжелых промышленных побочных продуктов в ее атмосфере, когда такие признаки ожидаются для развивающегося технологического общества, это может означать, что они продвинулись к более чистой, стабильной стране.)

Новая система для космоса

Гипотеза Гаи приглашает нас рассматривать миры не как простые скалы с жизнью, посыпаемой на вершине, а как интегрированные живые системы- Я не знаю. Эта целостная перспектива является как научной, так и глубоко философской, перерабатывая наш подход к вековому вопросу, "Мы одни?" Если жизнь в других местах, как на Земле, соразвилась с планетой до такой степени, что она преобразовалась, то наиболее надежным способом найти инопланетную жизнь является поиск Гаиас инопланетянин - планеты с тонкими отпечатками пальцев, изготовленными жизнью и, возможно, руководством разума. Изучая шепоты планетарного интеллекта и саморегулирования - необычную атмосферу здесь, странно стабильный климат там - мы открываемся для открытия жизни, которая могла быть упущена более узкими методами.

На практике применение объектива Гай означает использование системной науки в нашем анализе данных: рассматривать каждую экзопланету как сложную историю взаимодействий, а не проверять список критериев обитаемости. Это означает междисциплинарное сотрудничество биологов, геологов, климатологов и даже философов, чтобы понять, что такое действительно живая планета Похоже, что на световые годы. Выгодой является не только лучшие шансы обнаружить жизнь, но и более богатое понимание того, что может быть жизнь. Мы можем найти планеты, которые бросают вызов нашим предвзятым взглядам на Землю - возможно, биосферы, регулирующие себя совершенно инопланетными способами, или планеты, где технология и биология сливаются в нечто неотличимое. Каждое подобное открытие не только ответит на вопрос о жизни внеземной планеты, но и научит нас большему о нашей собственной планете.

Смотреть на Землю как на один живой мир среди многих потенциально подчеркивает скромное представление: жизнь - это планетарное явление.- Я не знаю. В грандиозной перспективе астробиологии отдельные виды (даже такие умные, как мы) могут приходить и уходить, но для долговечности действительно важно планетарное живое устройство. Если мы будем относиться к этому, это повлияет на то, как мы заботимся о своем мире. Ведь если мы стремимся найти мудрые, прочные цивилизации, то они, вероятно, научились жить в равновесии со своей планетой. Возможно, главное послание теории Гайи как для науки, так и для общества - это то, что наша планета - это и признание живой планеты, когда мы видим ее здесь или на световых годах от нас, является частью того, чтобы стать более мудрым планетарным видом. Переопределяя жизнь, включая планеты и переопределяя интеллект, включая экосистемы, мы приближаемся к космической перспективе, в которой Земля не является изолированной "синей точкой", а членом семьи живых миров, каждый с собственным сердцебиением в просторе пространства.