Jsme ve vesmíru sami? Rozhovor s vědcem z Fyziologického ústavu Akademie věd

Ještě než se pustíme do pátrání po životě jinde ve vesmíru, můžete krátce shrnout, jak vznikl ten pozemský? 

Na naší planetě se první život objevil velmi záhy: Nepřímé důkazy o živých organismech nacházíme už v nejstarších horninách. Z doby před 3,8 miliardy let známe první mikrofosilie svědčící o tom, že již tehdy existoval mikrobiální život hojně a v podobné formě jako dnes. Z uvedeného by se mohlo zdát, že život vzniká poměrně snadno. A potom jsme tu my, lidé, coby inteligentní bytosti. Ačkoliv to tak nevypadá, evoluce člověka se odehrála poměrně rychle. 

Mohla by být Země svými podmínkami vhodnými pro život ojedinělá? 

To asi ne. Vesmír je skutečně obrovský, jenom v naší Galaxii máme asi tři sta miliard hvězd a minimálně stejný či vyšší počet planet. Víme, že je vesmír plný organických látek – stavebních kamenů života. Nacházejí se v meteoritech, kometách, na planetách i v mezihvězdném prostoru. Nic z toho pochopitelně nedokazuje, že by mimozemšťané museli být hned „za humny“, ale jde o důvod k mírnému optimismu.

Přesto dřív převládal názor, že je Sluneční soustava „mrtvá“ a že jedinou naději na nalezení života skýtají planety podobné Zemi kdesi u vzdálených hvězd... 

Výzkum vesmíru tehdy zasáhlo zklamání z toho, že se nepotvrdily různé romantické představy – že na Marsu budou Marťané a na Venuši džungle. Ikonickými snímky té doby se staly fotografie pustého a prázdného Měsíce. Přitom již začaly přicházet záběry ledových měsíců vnějších planet, které naznačovaly výskyt podpovrchových oceánů, tedy vody, a tím i možnost vzniku života.

Horkými adepty na mimozemský život se staly také exoplanety. Potvrzují to i výsledky nejnovějších výzkumů? 

Výzkum exoplanet v současné době nabírá na tempu. V posledních deseti letech jsme získali nové informace o planetách, které se velikostí a přijímaným slunečním zářením podobají Zemi. Bohužel o nich stále víme poměrně málo: Naprostou většinu exoplanet totiž detekujeme pouze nepřímo, což limituje množství informací, jež o nich můžeme získat. 

Než si tedy položíme otázku, kde bychom mohli živé formy mimo naši planetu hledat, jaké jsou vlastně hranice života? 

Země je doslova plná života, který je mnohem přizpůsobivější, než bychom si mohli myslet. Najdeme tu i organismy odolávající extrémním podmínkám, takzvané extrémofily. Dokážou existovat v teplotách nad bodem varu, ve výjimečně slaném prostředí, v roztocích kyselých i zásaditých nebo za extrémních tlaků – i vyšších než na dně Mariánského příkopu. Některé bakterie prosperují také v bezprostřední blízkosti jaderných reaktorů a snesou až desettisíckrát vyšší dávky radioaktivity než člověk. 

Můžeme vůbec život definovat tak, abychom obsáhli veškeré jeho projevy? 

NASA ve svém astrobiologickém výzkumu definuje život jako sebeudržující se systém schopný darwinovské evoluce. V ní se skrývá schopnost reprodukovat se a předávat dědičnou informaci. Pokud by život vytvářel pouze identické kopie, nevyvíjel by se. 

Jaké podmínky musejí být splněny, aby mohl život vzniknout? 

Život jako chemický systém by zřejmě musel existovat na bázi nějaké tekutiny coby rozpouštědla, v níž by docházelo k chemickým reakcím. Je těžko představitelné, že by obdobný proces mohl fungovat třeba v plynném či pevném skupenství. Další předpoklad tvoří přítomnost molekuly, jež by představovala nosič informace. Nám známé organismy využívají molekuly DNA a RNA, ale mohou existovat i jiné, které by mohly danému účelu sloužit. Některé se již podařilo i chemicky syntetizovat.

Dále musíme mít takzvané strukturální molekuly, jež tvoří tělo organismu, umožňují mu existovat a provádět jednotlivé životní děje. U nás zmíněnou schopnost zajišťují proteiny. A samozřejmě život potřebuje neustálý přísun stavebního materiálu a především energie – už jen na to, aby mohl existovat. Bez energie není možné celý systém organismu udržovat proti rozkladným silám a nebylo by bez ní možné ani rozmnožování. Právě energie umožnuje životu udržet vysokou organizovanost, a třeba ji v průběhu biologické evoluce dokonce zvyšovat. 

Pokud tedy budeme mimo­zemský život hledat, kde a jak daleko to bude?

Musíme si správně definovat, jaký mimozemský život chceme hledat: jestli jakýkoliv obecně, včetně toho mikroskopického, který může být i docela blízko, nebo nám půjde o inteligentní bytosti a civilizace. Ale jistě se shodneme, že z praktického hlediska nás budou zajímat místa, jež leží blízko a kde je šance na setkání alespoň hypoteticky reálná.

Jak vlastně v daném kontextu definovat pojem inteligence?

S její definicí je to ještě těžší než s definicí života. Nás astrobiology zajímají bytosti, které s námi dokážou navázat kontakt nebo k nám přiletět. Protože pokud se jedná o netechnické civilizace, nemáme se s nimi prostě jak setkat.

Skutečně by mohli mimozemšťané existovat?

Ano, je to vědecká možnost, mohli by existovat. Představa, že tam někde mohou být, je z výše uvedených předpokladů logická. Bohužel nás zatím nenavštívili, nemáme ani žádné zkamenělé talíře třeba z doby druhohor. Pokud tu tedy někdy byli, nezanechali žádné důkazy a ani s námi nenavázali kontakt.

Dá se očekávat, že by inteligentní mimozemské bytosti mohly být humanoidního typu? 

Občas se setkáváme s argumentem, že člověk představuje tu nejvhodnější bytost a nic lepšího evoluce vymyslet nemůže. Na druhou stranu vidíme, že jiné druhy k humanoidní podobě netíhnou. Sice mají třeba končetiny a oči, ale v úplně jiném počtu. Proto bychom mohli u mimozemšťanů očekávat i velmi exotický zjev. Inteligence totiž nepředpokládá nějakou vnější konkrétní fyzickou podobnost.

Na druhou stranu se evoluce někdy označuje jako konvergentní… 

Konvergentní evoluce znamená, že za podobných podmínek dojde vývoj často k podobným výsledkům. Což ovšem nemusí platit absolutně. Navíc se i zmíněné podmínky mohou značně různit. Život však omezují zákony fyziky, chemie a geometrie, které platí vlastně v celém vesmíru.

Takže by ve vesmíru nemohl žít třeba obří hmyz nebo členovci, jak je známe z některých sci-fi filmů? 

Obrovský hmyz či členovci, to asi nepůjde. Jejich velikost je dána mimo jiné principem stavby vnější kostry. Například nohy hmyzu nejsou svým charakterem určeny k nesení velké hmotnosti. Další problém by pak jistě představoval princip dýchání. Pozemský hmyz nemá krevní oběh: Kyslík získává vzdušnicemi, které jej sice vedou do těla, ale tam se pak rozvádí difuzí. Pokud by ovšem hmyz dosahoval velikosti slona, jenom s difuzí by si určitě nevystačil. Je zkrátka specialistou na malé rozměry.

V dávné minulosti byl přitom větší. Jak tehdy přežívaly například obří vážky? 

V prvohorách opravdu žily vážky o velikosti racka. Tehdy však bylo v ovzduší víc kyslíku, a tak se limit rozměrů hmyzu uvolnil. Existovaly rovněž dvoumetrové stonožky, což bylo ovšem zase dáno „stonožkovitým“ tvarem jejich těla. Pokud bychom se tedy ve vesmíru setkali s hmyzem o velikosti člověka, pak by to bylo na planetě s extrémně nízkou gravitací či hodně kyslíkatou atmosférou, nebo by tito živočichové museli používat nějaký sofistikovanější systém dýchání. Obří hmyz skutečně nepatří k tomu nejpravděpodobnějšímu.

Má tedy evoluce vůbec na výběr?

Určitě má. Dokonce i tam, kde ji svazují zákony fyziky a geometrie, se může projevit poměrně kreativně. Vezměme si třeba oko: Fyzikální princip je poměrně jasný – čočka soustřeďuje světelné paprsky, které dopadají na sítnici a vytvářejí tam obraz. Ale systém jeho zaostření se u různých organismů liší. U člověka čočku deformují svaly a změnou tvaru se posouvá její ohnisko, zatímco ryby čočku nedeformují, ale pohybují s ní zepředu a dozadu jako s lupou. A pavouci ji mají pevnou a hýbou pouze sítnicí.

Lze přesto předpovědět, jak by mohla mimozemská inteligentní techno­logická bytost vypadat? 

Mimozemšťané by pravděpodobně museli mít ruce nebo jejich obdobu a dále dobře vyvinuté smysly, aby mohli manipulovat se svým okolím, vnímat ho a používat nástroje. Museli by být komunikativní, tvořiví a společenští a starat se o svoje potomky, aby si dokázali předávat poznatky a zkušenosti. Radioteleskop nebo kosmickou loď by totiž bez čerpání ze zkušeností ostatních nikdo sám nepostavil. Určitě by hodně záleželo i na jejich biologické podstatě.

Proč je tedy nevidíme, když „tam venku“ asi mohou být? Spočívá příčina ve velkých vzdálenostech? 

Z technického hlediska víme, že cestovat na mezihvězdné vzdálenosti ve vesmíru není nemožné. Takže pokud by se jednalo o technologicky vyspělé civilizace, mohly by nás navštívit. I když mezihvězdné vzdálenosti jsou samozřejmě obrovské a my něco takového zatím ani zdaleka nedokážeme.

Existuje nějaký příměr z praxe, který by nám pomohl si takové vzdálenosti představit? 

V roce 2018 jsme v povodí Vltavy vytvořili planetární stezku v měřítku jedna ku milia­rdě. Na trase dlouhé třináct kilometrů lze tudíž putovat od makety Slunce až k maketě planetky Sedna. Kdybychom však chtěli takto dojít k nejbližší hvězdě, mohli bychom ji umístit na druhý břeh Vltavy – ale s tím, že bychom na cestě k ní museli obejít zeměkouli. O takový rozdíl se tedy jedná: mezi výletem na jedno odpoledne a cestou kolem světa.

Mohly by nám moderní technologie v kosmickém průmyslu dát určitou naději? 

I při rychlostech současných kosmických lodí by cesta trvala velmi dlouho. Voyager 2 by se svými sedmnácti kilometry za sekundu letěl k Proxima Centauri osmdesát tisíc let. Raketa, která by se průletem kolem Slunce urychlila na sto deset kilometrů za sekundu, by tam putovala dvanáct tisíc let. Navíc se hvězdy samy pohybují, a to rychleji než naše sondy. Kdyby k Proximě Centauri některá z raket dorazila, stálice by tam na ni už nečekala.

A pokud bychom dokázali vyrobit vesmírné plavidlo s technologií vyspělého jaderného štěpení?

Pak by ke zrychlení určitě došlo. Taková mise by trvala už jen stovky či desítky let – ale i tak by se jednalo o velmi náročnou cestu, a to z hlediska energie, času a také biologie člověka. Pokud by šlo o loď s posádkou, tedy nikoliv například s umělou inteligencí, musely by se zajistit životní funkce dvěma a více generacím mezihvězdných cestovatelů. Navíc i v případě využití vyspělých technologií přetrvá problém s množstvím paliva, které bude muset loď nést – odhadem by mělo srovnatelnou hmotnost s pyramidou v Gíze. 

Můžeme se domnívat, že by mezihvězdné cestování zvládly vyspělé mimozemské civilizace?

Je možné, že by mimozemšťané nemuseli sdílet naše biologická omezení a mohli by například žít déle než my. Nebo by mohlo jít o civilizace tak vyspělé, že by využívaly umělou inteligenci, pro kterou by prostor a čas tolik neznamenaly. Případní návštěv­níci by nás jistě technologicky vysoce převyšovali.

Připustíme-li možnost, že by mohli cestovat a kolonizovat planety, protože by se pohybovali nějakým procentem rychlosti světla a rozmnožovali se geometrickou řadou jako pozemšťané, mohli by naši Galaxii kolonizovat řádově za desítky či stovky milionů let. Žádný takový kolonizační pokus však zřejmě neproběhl, protože pokud by k němu došlo, pozemský život by asi ani nevznikl.

Nabízí se tedy otázka: Kde všichni jsou? Pokud bychom vyloučili mezihvězdné cestování, můžeme předpokládat, že by nás mimozemšťané kontaktovali jinak? 

Rozhodně by šlo o proveditelnější způsob. Ale abychom mohli uvažovat o nalezení cizích signálů, museli bychom se s mimozemšťany shodnout na volbě komunikačního média. Coby první prostředek se zvažovalo rádiové vysílání, ale nyní se jako vhodnější ukazují lasery. Světelný záblesk totiž umožňuje přenést víc informací za jednotku času a s menším množství energie. Další možnost by představovalo záření gama.

Pátrání po mimozemských civilizacích, označované jako CETI z anglického „communication with extraterrestrial intelligence“ nebo SETI alias „search for extraterrestrial intelligence“, probíhá už šedesát let. Podařilo se zachytit signály, které by na ně mohly poukazovat?

V šedesátých letech vznikly první obří radioteleskopy, které by byly schopné navázat rádiový kontakt i na mezihvězdné vzdálenosti. Velmi vážně se předpokládalo, že je spojení s mimozemšťany jen otázkou času. V roce 1967 se tímto způsobem podařilo objevit první pulzar a o dva roky později rovněž první kvazar. V roce 1977 zaznamenal teleskop Big Ear v Ohiu velmi silný signál, dokonce o mnoho řádů nad úrovní šumu, ale dodnes se neví, o co šlo. Ukázal se na frekvenci, na níž by mimozemšťané mohli vysílat, přicházel však z oblasti, kde se nevyskytují žádné blízké hvězdy. Uvažovalo se například o prolétajícím hvězdoletu či nějakém utajeném vojenském satelitu. V oblasti se tehdy nacházely i dvě komety, ale zda by mohly vygenerovat tak silný signál, to nevíme.

Hodně pozornosti vyvolal také údajný signál od Proximy Centauri z roku 2019, nicméně později se ukázalo, že šlo spíš o pozemské rušení. V současnosti nemáme žádný vesmírný program, který by neustále monitoroval celou oblohu. Šance najít nějaký mimozemský signál je tudíž malá.

Probíhá projekt SETI i dnes? 

NASA ho již nepodporuje, ale stále ještě probíhá jinde ve světě i v rámci nevládních organizací. Podařilo se již zachytit několik sporných signálů, ale bohužel žádný, který by se dal nepopiratelně připsat mimozemšťanům.

Bylo by možné pátrat i po vedlejších produktech extrémně vyspělých civilizací?

V rámci nadšení z šedesátých let byla sestavena i takzvaná Kardašovova škála. Vytvořil ji ruský badatel Nikolaj Kardašov, který vycházel z předpokladu, že lidská civilizace plynule zvyšuje spotřebu své energie. Civilizace prvního stupně, planetární, používá veškerou energii dostupnou na dané planetě. Lidstvo se podle této škály nachází teprve na hodnotě 0,7, takže naštěstí nevyužívá všechnu energii na Zemi, protože by to znamenalo naprostou destrukci pozemské přírody.

Civilizace druhého stupně, stelární, využívá energii odpovídající výkonu hvězdy a třetí stupeň koresponduje s energií celé galaxie. Takové civilizace by byly ve vesmíru nepřehlédnutelné a snáz detekovatelné i v galaktických měřítkách. Daly by se tak odhalit třeba na základě produkovaného odpadního tepla, pohonu hvězdoletů, megastruktur či hvězdného inženýrství. 

V současné době se v dané souvislosti hovořilo o Tabbyině hvězdě neboli KIC 8462852. Nepravidelným způsobem totiž pohasíná a zjasňuje, tudíž se uvažovalo, zda se na její oběžné dráze nebuduje nějaká megastruktura – třeba určená k získávání energie. O umělém původu se přemýšlelo i v souvislosti s rychlými rádiovými záblesky, které jsou velmi intenzivní, a mohly by tedy tvořit produkt vzdálených supercivilizací. Nic z toho se však zatím nepotvrdilo.

A mohli bychom se naopak pokusit kontaktovat mimozemšťany my?

Zmíněná představa je ještě starší než samotné rádio. V devatenáctém století vznikly v souvislosti s vírou v marsovské civilizace myšlenkové experimenty k upoutání jejich pozornosti. Naštěstí se nikdy nerealizovaly, protože šlo o dost děsivé nápady – třeba vykácet lesy na Sibiři do tvaru Pythagorovy věty nebo vylít petrolej na Saharu a zapálit ji.

V roce 1891 byla vyhlášena Guzmanova cena s finanční odměnou sto tisíc franků za navázání komunikace s mimozemšťany. Měla však kuriózní podmínku, že nesmí jít o Marťany, protože s jejich existencí se tehdy prostě počítalo. Ještě kurióznější bylo, že byla vyplacena: Obdržela ji posádka Apolla 11, která poprvé navázala kontakt mezi Zemí a Měsícem – ale na obou stranách byli lidé. 

Jak bychom tedy mohli a měli postupovat dnes? 

Důležitý je už výběr cílů: Buď můžeme vysílat do všech směrů, ale takový signál se rychle rozptýlí a splyne s šumem vesmíru. Nebo bychom mohli vysílat cíleně, ke konkrétním hvězdám do vzdálenosti přibližně sta až tisíce světelných let. Takové signály by dokázaly zachytit podobné přístroje, jaké máme my. Jde samozřejmě také o délku vysílání – ojedinělé krátké signály se snadno přehlédnou a obtížně se identifikují. 

V roce 1974 byla k potenciálním mimozemským civilizacím vyslána zpráva z radioteleskopu v Arecibu. Uspěla?

Její cíl představovala hvězdokupa M13 v souhvězdí Herkula, vzdálená od nás dvacet dva tisíc světelných let. Vědci se ve zprávě snažili vysvětlit čísla, chemické prvky, lidské postavy, schéma Sluneční soustavy a také schéma radioteleskopu, z nějž se vysílalo. M13 však bohužel představuje kulovou hvězdokupu a je sporné, zda v těchto stelárních uskupeních můžeme očekávat planety. Odpověď by navíc mohla přijít až za čtyřicet čtyři tisíc let.

Uskutečnily se i jiné podobné pokusy, které bychom mohli označit jako METI neboli „messaging to extraterrestrial intelligence“ – tedy právě „posílání zpráv mimozemským civilizacím“?

Aktivní vysílání METI probíhá od roku 1962, ale ve velmi malém pokrytí v čase i prostoru. Vysílala se například živá těreminová hudba, sekvence enzymu rubisco, zprávy ze sociálních sítí či vzkazy poskytnuté veřejností. Šance zastihnout mimozemšťany popsaným způsobem je však poměrně mizivá, pokusů se odehrálo jen málo a trvaly velmi krátce.

Pokud by v budoucnu ke kontaktu s inteligentními mimozemšťany skutečně došlo, jaké chování u nich předpokládáme?

Asi vás zajímá, jestli by uvažovali stejným způsobem jako my a zda bychom jim dokázali porozumět. Protože by se jednalo o tvory vzešlé z evoluce jako my, zřejmě by také nejčastěji mysleli na sebe, nebyli by to ďáblové ani svatí a ani bych nečekal, že půjde o nějaké moudré učitele, kteří vyřeší všechny naše problémy a nebudou za to nic chtít. Také proto bych při kontaktu s nimi doporučoval rozumnou dávku opatrnosti.

TIP: Pátrání po životě ve vesmíru: Proč mimozemšťané mlčí?