짧은
- 너무 많은 외계 행성이있는 은하에서는 삶이 널리 퍼지기를 희망하는 것이 합리적입니다. 그러나 우리의 지능적인 문명을 일으키기 위해 일련의 특이한 우연의 일치가 일어 났으며, 다른 곳에서는 그러한 우연성이 발생했을 가능성이 거의 없습니다.
- 태양계 출생시기 예를 들어 은하의 역사에서 은하계는 은하수의 우리 위치와 마찬가지로 우연했습니다. 게다가, 우리 지구의 몇 가지 특징은 매우 드물며, 여기서 삶의 진화를 일으키는 조건은 돌이킬 수 없습니다.
- 아마도 가장 가능성이 낮은 것은 개발이었을 것입니다 그 첫 번째 생명의 불꽃의 기술 종에 대해 - 아마도 독특한 위업.
할 수 있습니다. 지능적인 외계 생활의 가능성에 대한 낙관론은 인간이 어떻게 존재했는지에 대한 우리가 알고있는 것을 무시합니다. 우리는 오랫동안 타락 할 수없는 우연의 일치로 인해 여기에 있습니다. 이 사슬은 실제로 믿기 어려워서 인간이 은하계에서 유일한 기술 문명이라고 결론을 내릴 좋은 이유가 있습니다. (“무한 우주에서는 무엇이든 가능하다”)
.특별 타이밍
우연의 일치는 수소와 헬륨보다 무거운 모든 것을 포함하는 무거운 원소의 제조로 시작합니다. 첫 번째 별은 130 억 년 전에이 두 가지 가벼운 요소 인 빅뱅의 잔류 물에서 태어났습니다. 그들은 탄소, 산소, 실리콘, 철 또는 기타 금속으로부터 행성을 만들 수있는 것이 없기 때문에 행성을 가질 수는 없었습니다 (화학 미묘함에 대한 무시 무시, 천문학자는 모든 원소를 수소와 헬륨 금속보다 무겁게 부릅니다.
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금속은 별 내부에서 만들어지고 별이 죽을 때 재료를 버릴 때 공간을 통해 퍼져 나옵니다. 이 재료는 성간 구름을 풍부하게하기 때문에 구름으로 만든 각각의 연속적인 세대의 별은 이전의 것보다 더 큰 금속성을 갖습니다. 태양이 약 45 억 년 전에 왔을 때,이 강화는 우리 은하 지역에서 수십억 년 동안 진행되었습니다. 그럼에도 불구하고 태양은 대략 71 %의 수소, 27 % 헬륨 및 2 % 금속을 함유하고 있습니다. 그것의 구성은 태양계를 만든 구름의 구성을 반영하므로 지구를 포함한 바위 행성은 작은 양의 원소 건축 자재로만 형성되었습니다. 태양보다 오래된 별은 금속이 훨씬 적으며 그에 따라 바위가 많은 지구 같은 행성을 만들 가능성이 적습니다 (목성과 같은 거대한 가스 행성은 형성하기가 더 쉽지만 생명을주는 가능성이 없습니다). 이것은 우리가 은하계에서 유일한 기술 문명이 아니더라도 첫 번째 중 하나 여야한다는 것을 의미합니다.
특수 위치
은하수에서 우리의 자리도 독특합니다. 태양은 약 10 만 광년을 가로 질러 얇은 별 디스크에 위치하고 있습니다. 은하 센터에서 약 27,000 광년이며 림의 절반 이상입니다. 중심에 가까운 별에는 더 많은 금속이 포함되어 있으며 더 오래된 별이 있습니다. 이 상황은 전형적인 디스크 은하이며 중앙에서 바깥쪽으로 자랐습니다.
더 많은 금속은 바위 행성을 만드는 관점에서 좋은 것처럼 들리지만 인생에는 좋지 않을 수 있습니다. 여분의 금속성의 한 가지 이유는 별이 중심을 향해 더 밀도로 포장되어 있기 때문에, 근처 별의 행성에 유해한 활력 방사선 (x-rays 및 cosmic ray)을 생성하는 많은 초신성이 있기 때문입니다. 은하 센터에는 또한 매우 큰 블랙홀 인 궁수 자리 A*가 있는데, 때때로 강렬한 방사선을 생성합니다.
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그런 다음 감마선 버스트 (Gamma-ray Bursts)라는 더 활기찬 사건의 문제가 있습니다. 천문학 자들은 중력파 연구를 사용하여 이러한 폭발 중 일부가 중성자 별을 병합하여 발생한다는 것을 알게되었습니다. 다른 은하에서 감마선 버스트의 관찰은 은하의 붐비는 내부 지역에서 더 흔한 것으로 나타났습니다. 한 번의 버스트는 은하수의 핵심을 멸균 할 수 있으며, 다른 은하에 대한 연구에 근거한 통계는 우리가 백만에서 1 억 년마다 우리에서 발생한다고 제안합니다.
센터에서 멀리 떨어진이 치명적인 사건은 영향을 줄지 만 별은 희귀하고 금속성이 낮으므로 바위 행성이 적 으면 더 적습니다. 호주 국립 대학교의 Charles H. Lineweaver와 같은 천문학 자들은 모든 것을 고려하여 은하 중심에서 약 23,000 ~ 30,000 광년으로 연장되는“은하적 거주 가능한 구역”이 있으며, 은하 반경의 약 7 %만이 코어에 집중되어 있기 때문에 별의 5 % 미만을 포함한다고 추론합니다. 그 지역은 여전히 많은 별을 포함하지만 우리 은하에서 그들 대부분을위한 삶을 지배합니다.
태양은 거주 가능한 구역의 중간에 가깝지만 다른 천문학적 특성은 우리 태양계를 구별합니다. 예를 들어, 장기 안정성을 제공하는 거의 원형 궤도에 질서 정연한 행성 배열이 드물고, 대부분의 행성 시스템은 혼란스러운 곳이며, 진정 지구가 부족하여 생명을 발전 시켰습니다.
특수 행성
지구와 같은 행성에 대한 모든 이야기는 또 다른 비판적 구별을 가리고 있습니다. 천문학 자들은 그러한 세계를 많이 발견했지만, 그들이“지구 같은 행성”이라고 말할 때, 그 의미는 우리와 거의 같은 크기의 거주 가능한 지역의 바위 같은 행성입니다. 이 기준에 따라 우리가 아는 가장 지구 같은 행성은 금성입니다. 그러나 당신은 결코 그곳에서 살 수 없습니다. 지구상에서 살 수 있다는 사실은 우연한 상황의 결과입니다.
두 행성은 몇 가지 중요한 방식으로 다릅니다. 금성은 두꺼운 빵 껍질, 판 구조론의 징후가 없으며 본질적으로 자기장이 없습니다. 지구는 특히 접시 경계 주변의 지각 활동이 화산을 통해 표면에 재료를 가져 오는 얇은 이동성 빵 껍질을 가지고 있습니다. 지구의 오랜 역사를 통해이 활동은 인간이 우리의 기술 문명을위한 원료를 제공하기 위해 그것을 채굴 할 수있는 곳까지 광석을 운반했습니다. 판 구조론은 또한 그곳에 사는 세포에 의해 고갈 된 것들을 보충하기 위해 영양소를 표면에 가져 왔으며, 탄소를 재활용하고 오랜 시간에 걸쳐 온도를 안정화시키는 데 중요합니다. 지구는 또한 큰 금속 (일상적인 단어의 의미에서) 핵심을 가지고 있으며, 빠른 회전과 결합하여 유해한 우주 방사선으로부터 표면을 보호하기 위해 강한 자기장을 생성합니다. 이 화면이 없으면, 우리의 대기는 아마도 침식 될 것이고, 표면에있는 모든 생물이 튀겨 질 것입니다.
우리 지구의 이러한 모든 속성은 우리 달과 직접 관련이 있습니다. 금성과 다른 많은 지구 같은 행성에 부족한 다른 특징입니다. 과학자들의 가장 좋은 추측은 화성 크기의 물체가 초기 지구를 강타했을 때 달이 태양계의 역사 초기에 형성되었을 것이라는 점입니다. 두 물체의 금속 물질은 지구의 중심에 정착했으며, 지구의 원래 가벼운 바위가 많은 물질의 대부분이 달이되기 위해 튀어 나와 지구가 이전보다 얇은 빵 껍질을 남겼습니다. 그 영향이 없다면, 지구는 자기장과 판 구조론이없는 금성과 같은 멸균 바위 덩어리가 될 것입니다. 그러한 큰 달의 존재는 또한 우리 지구를위한 안정제 역할을했습니다. 수천 년 동안 지구는 태양을 돌아 다니면서 축에 흔들렸지 만 달의 중력 영향 덕분에 화성과 마찬가지로 수직에서 멀어 질 수는 없습니다. 지구와 달과 같은 이중 시스템을 형성하기 위해 그러한 영향이 얼마나 자주 발생하는지 말하는 것은 불가능합니다. 그러나 분명히 그들은 드물고, 우리의 위성이 없으면 우리는 여기에 없을 것입니다.
특별 생활
지구 문 시스템이 정착되면 생명은 거의 무의미한 빠른 속도로 나타났습니다. 초기 생물의 증거에 대한 논란의 여지가있는 주장을 제외하고 과학자들은 34 억 년이 지난 바위에서 단일 세포 유기체의 화석 유적을 발견했습니다. 처음에 이것은 외계인을 찾기를 원하는 사람에게는 좋은 소식처럼 들립니다. SNAG는 시작되었지만 향후 30 억 년 동안 많은 일을하지 않았다는 것입니다. 실제로, 원래의 박테리아 세포와 본질적으로 동일한 미생물은 오늘날에도 여전히 지구상에 살고 있습니다. 아마도 우리 지구상의 삶의 역사에서 가장 성공적인 종과“파산하지 않으면 고치지 마십시오.”의 전형적인 예입니다.
.원핵 생물로 알려진이 간단한 세포는 젤리 백에 지나지 않으며, 기본 생명 분자 (예 :DNA와 같은)를 포함하지만 중심 핵 및 미토콘드리아와 같은 특수 구조가 없으며 화학 반응을 사용하여 신체의 세포에 필요한 에너지를 생성합니다. 더 복잡한 세포, 동물과 식물의 물건은 진핵 생물로 알려져 있으며, 약 15 억 년 전에 발생한 세포의 단일 병합에서 내려갑니다.
.합병에는 박테리아와 고풍의 두 가지 유형의 원시 단일 세포 유기체가 포함되었습니다. 후자는 한때 박테리아보다 나이가 많다고 생각 되었기 때문에 이름이 붙어 있습니다. 이 증거는 이제 두 형태가 거의 동시에 생명이 지구에 처음 등장했을 때, 그리고 인생이 시작되었지만 실제로는 두 번 등장했음을 암시합니다. 일단 여기에 왔을 때, 그것은 약 20 억 년 동안 거의 변하지 않은 사업에 대해 사업을 갔다. 그 사업은 무엇보다도 다른 원핵 생물을 고수하고 원료를 사용하여“먹는”다른 원핵 생물을“먹는”것과 관련이있었습니다.
그런 다음 극적인 전환점이 왔습니다. 고원은 박테리아를 휩쓸었지만“소화”하지 않았습니다. 박테리아는 새로운 세포 인 최초의 진핵 생물의 거주자가되었으며, 그 안에 특수한 의무를 수행하도록 진화했으며, 나머지 호스트는 에너지가 어디에 있는지 걱정하지 않고 자유롭게 개발할 수있게되었습니다. 그런 다음 셀은 트릭을 반복하여 더욱 복잡해졌습니다.
지구상의 모든 진보 된 생명체의 세포 사이의 유사점은 그들이 단일 에서 내려 왔음을 보여줍니다. 단일 세포 조상-생물 학자들이 말하는 것을 좋아합니다. 세포 수준에서는 당신과 버섯 사이에 차이가 없습니다. 물론, 트릭은 두 번 이상 발생했을 수도 있지만, 그렇다면 다른 protoeukaryotes는 후손을 남기지 않았습니다 (아마도 그들이 먹었 기 때문에). 세포의 단일 융합이 얼마나 가능성이 낮은지에 대한 척도는 20 억 년의 진화가 발생하는 데 걸렸다는 것입니다.
그럼에도 불구하고, 10 억 년 정도 많은 일이 일어나지 않았습니다. 초기 진핵 생물은 다세포 유기체를 만들기 위해 모여졌지만, 처음에는 이불의 구조를 닮은 평평하고 부드러운 바지가있는 생물에 지나지 않았습니다. 캄브리아기 폭발로 알려진 폭발로 오늘날 지구상의 다양한 수명을 초래 한 다세포 생명체의 확산은 오늘 약 5 억 5 천만 년 전만 해왔다. 이것은 화석 기록에서 여전히 가장 중요한 사건이었습니다. 그러나 아무도 그것이 왜 일어 났는지 또는 다른 곳에서 일어날 가능성이 없다는 것을 아무도 모릅니다. 결국 생명의 분화는 기술을 개발하고 그것이 어디에서 왔는지 궁금해 할 수있는 종을 만들어 냈습니다.
특수 종
원시에서 진행된 종으로의 진행은 쉽지 않았습니다. 인류의 역사는 우리의 유전자로 작성되었으며, 다른 집단이 어디에서 왔는지뿐만 아니라 그 중 몇 개가 있었는지 DNA 분석에서 결정할 수 있도록 자세히 설명합니다. 이런 종류의 분석에서 놀라운 결론 중 하나는 중앙 아프리카에서 서로 가까이 사는 침팬지 그룹이 세계 반대편에 사는 인간과 유 전적으로 더 다르다는 것입니다. 이것은 우리가 모두 작은 인구, 아마도 재앙이나 재앙의 생존자들로부터 내려 왔다는 것을 의미 할 수 있습니다.
DNA 증거는 특히 두 가지 진화론 병목 현상을 정확히 알 수 있습니다. 150,000 년이 지난 15 만년 전인 인구는 수천 명을 넘지 않았다. 그리고 약 70,000 년 전에 전체 인구가 약 1,000 명으로 떨어졌습니다. 비록 증거에 대한 이러한 해석은 일부 연구자들에 의해 의문을 제기했지만, 그것이 옳다면, 현재 지구상의 모든 수십억의 사람들 이이 그룹에서 내려 왔는데,이 그룹은 너무 작아서 오늘날 그러한 숫자로 줄어든 종들이 멸종 위기에 처한 것으로 간주 될 것입니다.
.우리 종이 살아남아 번성했고 심지어 번성하여 결국 거의 80 억 달러로 성장하고 기술 사회로 발전하는 것은 놀라운 일입니다. 이 결과는 보장되지 않은 것 같습니다.
우리가 모든 것을 정리하면서 무엇을 말할 수 있습니까? 생명은 은하계의 다른 곳에 존재할 가능성이 있습니까? 지구상에 나타난 속도를 감안할 때 거의 확실합니다. 오늘날 또 다른 기술 문명이 존재할 가능성이 있습니까? 우리의 존재로 이어진 일련의 상황을 감안할 때 거의 확실하지 않습니다. 이러한 고려 사항은 우리가 지구뿐만 아니라 은하수 전체에서 독특하다는 것을 암시합니다. 그리고 우리 지구가 너무 특별하다면, 우리 자신, 후손들과 지구의 집이라고 부르는 많은 생물들을 위해이 독특한 세상을 보존하는 것이 더욱 중요해집니다.
이 기사는 원래 Scientific American 319, 3, 94-99 (2018 년 9 월)의 "The Milky Way"라는 제목으로 출판되었습니다.
doi :10.1038/ScientificArican0918-94
