A Földön kívüli élet lehetőségének kutatása sokáig fekete báránynak számított a természettudományok között. Bár sokan még ma sem tartják külön tudományágnak az asztrobiológiát, szakmai körökben komoly elismerést vívott ki magának. A Nemzetközi Csillagászati Unió Asztrobiológiai Bizottságának magyar elnöke is volt. Az asztrobiológiai kutatások célja, hogy konkrét megfigyelések és ezek alapján felállított elméletek segítségével megpróbálja lehatárolni, mely tényezők voltak szükségesek a földi élet kialakulásához, és ezek alapján a Világegyetemben hol várhatunk a földihez hasonló életformákat. És mi a földi élet várható kozmikus időtartama?

Kutatási témái között szerepel a bolygók vizsgálata, a csillagközi térben, illetve a meteoritokban található aminosavak tanulmányozása, a bolygórendszerek keletkezésének és a bolygófejlődés jellemzőinek megállapítása. Megpróbálja feltérképezni, hogy a Tejútrendszerben miként oszlik meg a fémtartalom, és ezzel kapcsolatban a bolygókeletkezés. A Naprendszerben vizsgálja a Mars jelenlegi és ősi felszíni viszonyait, az Europa Jupiterhold felszín alatti vízóceánjait, a Titán légkörében zajló abiogén szerves-anyag szintézist. A bolygófejlődés törvényszerűségein keresztül Földünkön az élet keletkezésének viszonyait próbálja rekonstruálni, az extremofileknek nevezett, rendkívül ellenálló élőlények tűrőképességét behatárolni. Az asztrobiológia kitűnő lehetőséget biztosít arra, hogy a különböző tudományterületek szakemberei szintetizálják tudásukat.

A CERN, az Európai Űrkutatási Ügynökség (ESA) és az Európai Déli Obszervatórium (ESO) 2001-ben meghirdette a “Life in the Universe" (Élet az Univerzumban) című, középiskolás diákok számára rendezett nemzetközi versenyt. A genfi szervezők országonként 8 diáknak és 2 tanárnak a kiutazását és a részvételét finanszírozták. Annak érdekében, hogy a magyar diákok közül az arra leginkább érdemesek utazzanak ki a CERN-be, az Eötvös Loránd Fizikai Társulat egy eseménysorozatot szervezett, amelynek során a figyelem felkeltésétől a válogatóversenyen át a helyezett csapatok végleges felkészítése is történt.

A diákok és a tanárok több csatornán tájékozódhattak. www.ady-kozgazd.sulinet.hu/LIFU/index.htm

Minden pályázó maga dönthette el, hogy milyen műfajban pályázik, de fontos volt, hogy a választott téma valós tudományos alapokra támaszkodjon. Bevezetésként a Társulat tájékoztató szakmai délutánt szervezett a verseny iránt érdeklődő diákok és tanárok számára, ahol a résztvevők figyelemfelkeltő, érdekes előadásokat hallhattak Marx Györgytől, Balázs Bélától, Jéki Lászlótól. Ezt követően a diákoknak 2 hét állt a rendelkezésükre, hogy a versenyre benevezzenek. A fantáziát felcsigázó előadássorozat hallatára-a selejtezőre az országból 35 diák nevezett 16 csapatban. A csapatok között vidéki és budapesti iskolák egyformán képviselve voltak: Budapestről, Dunaújvárosból, Kapuvárról, Miskolcról, Sopronból.

A válogató versenyre 2001. október 19-én került sor a Köztársasági Elnöki Aranyéremmel kitüntetett Ady Endre Közgazdasági Szakkollégiumban, Budapesten. A kollégium jól felszerelt előadótermet, kulturált környezetet nyújtott, még étkezést és szálláslehetőséget is biztosított a vidéki résztvevők számára. A diákok a versenyen 15 perces előadást tartottak angol nyelven, amelyben bemutatták pályamunkájukat. A zsűri tagjai (Marx György, Kovách Ádám, Szegő Károly, Balázs Béla, Jéki László, Ujvári Sándor) a következő értékelési szempontok alapján választották ki a magyar delegációt:

• a pályamunkák tudományos tartalma,
• a munkák újszerűsége, a diákok kreativitása,
• a diákok előadókészsége angol nyelven, és a vizuális megjelenítés.

1. How to be an alien - weblap. Felkészítő tanár: Kereszturi Ákos, Ady Endre Közgazdasági Szakkollégium, Budapest
2. Water, the primary condition of life - tudományos esszé. Felkészítő tanár: Kereszturi Ákos, Ady Endre Közgazdasági Szakkollégium, Budapest
3. Life in the Universe, as people see it - tudományos esszé. Felkészítő tanár: Kispál István, Széchenyi István Gimnázium, Dunaújváros
4. Search for alien worlds - képzeletbeli újság. Felkészítő tanár: Sík András, Alternatív Közgazdasági Gimnázium, Budapest
5. Entropoly-társasjáték-művészimunka.Felkészítő tanár: Simon Tamás, Alternatív Közgazdasági Gimnázium, Budapest

A jó magyar-genfi kapcsolatoknak köszönhetően a genfi szervezők engedélyezték, hogy a delegáció 8 főről. 11 főre bővüljön. A versenyt több magyar vállalat és intézmény anyagilag is támogatta, így mind a 11 diák ki tudott utazni a genfi versenyre. Ez úton fejezzük ki köszönetünket mind a versenyzők, mind pedig a Társulat nevében. Támogatás érkezett a Paksi Atomerőmű Rt., az Országos Atomenergiai Hivatal, a Közoktatási Modernizációs Közalapítvány (KOMA), a Budapest Science Center Alapítvány, a Csodák Palotája kht., az Automex kft., valamint a Moró kft. részéről. A szponzorok megteremtették a hazai válogatón résztvevő diákok számára a részvétel anyagi feltételeit, sőt a diákok értékes tárgyjutalmakat is kaptak.

A válogató verseny eredményhirdetése után a zsűri tagjai kiutazás előtt segítséget nyújtottak a csapatoknak, hogy minél jobban felkészülhessenek a nemzetközi megmérettetésre, minél sikeresebben képviselhessék Magyarországot. Ezek figyelembe vételével a diákok kijavították hibáikat, munkájukat kiegészítették. A tavalyi “Physics on Stage" konferencia tapasztalatai alapján a magyar delegáció előzetesen megtervezte a kiállítási hely dekorálását, a poszterek és egyéb szakmai anyagok elkészítését is.

A “LIFE IN THE UNIVERSE" nemzetközi versenyre és konferenciára november 8-tól - 11-ig Genfben került sor. Az Európai Tudományos Technológiai Hét keretei között zajló vetélkedőn a 23 országból meghívott 80 csapat diákjai a világ leghíresebb fizikai kutatóintézetében a CERN-ben gyűltek össze. A rendezvényen 300-an vettek részt Európából: diákok, tanárok, tudományos újságírók, oktatáspolitikusok.

A tudósítók szerint a konferencián a magyar delegáció kiállítóhelye bizonyult a legszebbnek. A nemzetközi zsűri a magyar delegáció minden csapatának munkáját dicséretben részesítette, megállapítván, hogy 23 résztvevő ország diákjai közül hazánk diákjai bizonyultak legkiválóbbaknak. Egy magyar csapat - az Entropoly - bekerült abba a 14 csapatba, akik munkájukat az ünnepélyes központi döntőn is bemutathatták! A döntőre élő internetes show-műsor keretei között, a CERN épülő LHC részecske gyorsítójának szerelőcsarnokában került sor. Az Entropoly bemutatóját percekig tartó tapsvihar kísérte. Határtalan volt a kis magyar csapat öröme, amikor az eredményhirdetéskor megtudtuk, hogy 23 európai ország 80 csapata közül az Entropoly csapata a nemzetközi vetélkedő egyik nyertese. A diákok egy bolygó élettel való benépesülését modellező társasjátékot készítettek. A díjazott magyar csapat januárban tanulmányúton vehet részt a chilei Very Large Telescope intézetében.

A siker a magyar diákok kreativitásának és lelkesedésének köszönhető, de nem szabad elfeledkeznünk az őket felkészítő tanárokról sem, akiknek munkája nélkül ez az eredmény biztosan nem jöhetett volna létre, valamint a zsűri neves professzorairól, és tudósairól, akik fontosnak tartották, hogy sok órát rászánjanak az idejükből a diákok zsengéinek végighallgatására, tanácsaikkal segítvén őket a pályamunkák színvonalának további emeléséhez. Végül, köszönet illeti az Eötvös Társulatot a szervező és menedzseri munkáért, amely nélkül ez az eredmény ugyancsak nem születhetett volna meg.

Riport a Science 2018. évi szeptemberi számából

Csapatunk a “Life in the Universe" című versenyre egy tudományos újságcikket készített, melyet a jövőben, pontosabban a 2018. szeptember 17-én megjelenő Science magazinban publikál egy képzeletbeli bolygó felfedezéséről. Az eddigi tudományos eredményekre, valamint az exobolygók jövőbeli kutatásának terveire támaszkodva mutatjuk be az extraszoláris bolygókutatás várható fejlődését, s ezen a konkrét példán keresztül ismertetjük, hogy milyen szenzációs fejleményeket várhatunk ettől a tudományterülettől a jövőben.

Kiemelkedő jelentőségű felfedezésünk egy földtípusú bolygó, a Planet Truth felfedezésével kezdődik, mely igen elnyúlt pályán kering G0 típusú napja körül. Ami ezt a bolygót különlegessé teszi a többi exobolygó közt, az a spektrumanalízis eredményei. A TPF eszközeivel lehetőségünk nyílt a légkör összetételét vizsgálni, melyben N₂, CH₄, CO₂, O₂, O₃ és vízgőz jelenlétét tudtuk kimutatni.

Elnyúlt pályája miatt bolygónknak két jelentős periódusa van keringése folyamán. Mikor távolabb van napjától, a légkör gázainak egy része kifagy, ez a hideg periódus. Amikor azonban a bolygó közelebb kerül a csillaghoz, a meleg periódus során megindul a felmelegedés. Az üvegházhatású gázok, így például a CO₂ szublimációja jelentős mértékben felgyorsítják egy ilyen kisméretű égitest átmelegedését.

A szublimációs szakasz után egy viszonylag stabil összetételű atmoszférára számítanánk. Az O₂, O₃ és víz jelenléte már önmagában azt a reményt kelti, hogy a bolygón jelen lehet az élet. Feltételezésünk szerint primitív, autotróf életformák élhetnek ezen a bolygón, melyek a hidegebb periódust spóraként, betokozódva vészelhetik át. Életfolyamataik során megváltoztathatják a légkör O₂ -CO₂ arányát, mivel élettevékenységük folyamán ezeket a gázokat használják. Ilyen meleg periódusbeli ingadozásokat nem okozhatnak abiotikus folyamatok, sokkal kézenfekvőbb magyarázat a biológiai aktivitás.

A bolygó feltételezett életvilágában nagyon gyors evolúcióra számítunk, a “nyári" periódus rövidsége miatt - ez a biológiailag aktív időszak. Teóriánkat Szuperevolciónak nevezzük. Itt a természetes szelekciónak igen gyorsan kell történnie, mivel a környezeti tényezők az egyes évek meleg periódusaiban különbözőek lehetnek. Az újabb aktív időszak populációjának alapjául az előző periódus legsikeresebb faja szolgál.

Egy távoli, idegen világon való élet létéről való bizonyosság - még ha itt nem is intelligens lényeket, csupán primitív baktériumokat képzelünk el - rendkívüli jelentőségű az emberiség számára. Levonhatjuk belőle azt a következtetést, hogy fizikai, kémiai, biológiai evolúció nem csupán egyszer, itt a Földön zajlott le, hanem más helyen is végbement, az élet tehát nem egyedi jelenség az Univerzumban.

Élet az Univerzumban - ahogyan az emberek látják

Bocz Máté és Zsarnóczay Ádám
Széchenyi István Gimnázium, Dunaújváros

Munkánk egy közvélemény-kutatás formájában dolgozta fel a témát, az emberek véleményéről érdeklődtünk az Univerzumbeli élettel kapcsolatban. Egy kérdőív összeállítása után különböző végzettségű, korú, társadalmi helyzetű, érdeklődésű embereket kérdeztünk meg (a rendelkezésünkre álló idő rövidsége miatt csak 50-et). Arra voltunk kíváncsiak, hisznek-e az emberek a földön kívüli életben, mennyire tájékozottak a kutatásokkal kapcsolatban stb. A válaszokat összesítettük, az emberek véleményét összehasonlítottuk a tudományos közvélemény álláspontjával. Néhány diagramm a kapott eredményekről, a hozzájuk tartozó észrevételekkel:

1.)

Mindenekelőtt az emberiséget már régóta foglalkoztató kérdést tettük fel interjúalanyainknak. Nagy örömünkre szolgált, hogy többségük hisz benne, hogy nem vagyunk egyedül a Világegyetemben.

2.)

3.)

Az igazi bizonyíték mindenki számára az lenne, ha saját szemével látná az idegeneket, de voltak egy páran, akik már az idegen helyről érkező rádióhullámok esetén is bizakodnának. Csak nagyon kevés ember hinne a médiumnak.

4.)

Látható, hogy az emberek többsége ismer legalább egy módszert a földön kívüli intelligencia kutatására. Csak 2%-uk nem tudott egy kutatási irányt sem megnevezni, és ez mutatja, hogy az embereket érdekli a téma és elég tájékozottak.

A célunk nem az igazság keresése volt, hanem a közvélemény bemutatása. Pályamunkánk végén néhány javaslat is szerepel a földön kívüli élet kutatásával kapcsolatban.

Milyen földöntúlinak lenni?

Munkánkban, egy elvben lehetséges, de képzeletbeli lakott égitest: a Hydrot és a Földet hasonlítottuk össze. Célunk egyrészt az volt, hogy a hagyományostól eltérő módon foglaljuk össze a tudomány mai ismereteit arról, milyen körülmények kellenek a földihez hasonló élet kialakulásához. Emellett fantáziánk és ötleteink segítségével felépítettünk egy olyan képzeletbeli világot, amely a Földitől eltér, mégis tudományos ismereteken alapul -azaz elvben valahol létezhet a Világegyetemben.

A Hydronak és környezetének elképzeléséhez mindössze két alapfeltevésből indultunk ki: egyrészt a bolygórendszer központi csillaga egy M típusú, fél naptömegű csillag, valamint hogy ennek fémtartalma (a Nap 2%-ával ellentétben) mindössze 0,7%. Ezekből következik, hogy a Kis Foltosnak nevezett központi csillag kialakulásakor gyengébben sugárzott a Napnál, ezért a gázbolygók közelebb alakultak ki hozzá, mint a Naprendszerben. Az alacsonyabb fémtartalom miatt nem jöttek létre nagy, a Földhöz hasonló Föld-típusú bolygók. Az a néhány kőzet égitest, ami megszületett, az óriásbolygók hatására a kisbolygó övhöz hasonlóan egy feldarabolt kőzet zónát alkotott.

Az óriásbolygók körül itt is gazdag holdrendszerek vannak. Maga a Hydro a legnagyobb gázóriás: a Desperado egyik holdja. Egy 5642 km átmérőjű hold, amelynek sűrűsége 2 g/cm³. Nem rendelkezik jelentős belső hőforrással, nincsenek aktív vulkánok a felszínén. Kötött tengelyforgással rendelkezik, és hatnaponta kerüli meg a Desperadot, amely minden délben öt órás napfogyatkozást okoz. A Hydro felszínét szinte egészében egy 20-40 km mély óceán borítja. Vastag vízpára légköre nagyon erős üvegházhatást hoz létre - ez tartja folyékony állapotban a vizet. Felszínén minimális a napi és az évszakos hőingás, mindig és mindenhol +30° C uralkodik. Az égből folyamatosan finom eső permetez, így az itt lakóknak nincs szükségük időjárás előrejelzésre.

A Hydro bioszférája a vízre, és a Desperadohoz tartozó, valamint a Hydro óceánjában áramló oldott sók által létrehozott mágneses mezőre épül. Az innen származó energiát használják fel az élőlények, amelyek nagy része a vízben lebeg. Mivel az energiaforrás egyenletesen oszlik el, nincsenek kitüntetett helyek az “élelem" szempontjából. Emiatt sokkal gyengébb a versengés a különböző életformák között, ami a földihez képest lassabb evolúciót eredményezett. Nincsenek ragadozók, a Hydro értelmes lényei is nyugodt természetűek. A vizes közeg sok érdekes következménnyel jár a társadalomra is. Nincsenek utak, az egyedek az áramlásokkal mozognak. A vízben a szilárd felületek hiányát hatalmas víz alatti úszó élő szigetek ellensúlyozzák. Az óceán fenekéről korallzátonyokra emlékeztető fák emelkednek ki egészen az űrbe, amelyek “űrliftekként" is szolgálnak. A Hydro intelligens lényei az óceán fenekén születnek, majd fejlődésük során növekednek, sűrűségük csökken, és egyre feljebb emelkednek. Mire elérik a felszínt elpusztulnak, részeik lehullanak a fenékre, ahol újabb egyedekbe épülnek be - ez jelenti náluk a szaporodást.