Wie Vergleiche uns helfen, das Universum zu verstehen / Erde

Die andere Nacht, ein paar Minuten nach 20:30 Uhr, ging ich nach draußen und verweilte. Die Umgebung war vertraut - die frisch flackernden Bodega-Schilder, die Gruppen von Menschen und Hunden, die Ziegel brannten, wenn die Sonne gerade nach unten sinkt. Der Himmel sah nicht sonderlich fremdartig aus - oft dehne ich meinen Weg nach Hause aus, um einen Blick auf die Welt zu werfen, die wie eine schlammige Pfütze gewaschen wurde, um in der blauschwarzen Dunkelheit zu stehen, die gerade zu fallen begann.

Aber an diesem Abend war ich nicht draußen, um mich in der goldenen Stunde der Bodega zu sonnen. Ich habe versucht, das Gefühl von Mittag auf Pluto zu approximieren.

Dies ist selbstverständlich, aber: Pluto ist nicht Brooklyn. Es ist kalt; es ist dunkel; Es ist 4,67 Milliarden Meilen entfernt. Es gibt viele Unterschiede, und die schwersten unter ihnen sind schwer vorstellbar. Egal welches Bild ich schieße, um zu beschwören - ein mit Eiswürfeln übersprühter Körper, Schnee driftet mich nieder - das Konzept einer auf -387 Grad Fahrenheit abfallenden Temperatur berechnet sich nicht.

Ich war noch nie so kalt. Du auch nicht. Aber wir haben beide die Dämmerung gesehen, oder die Momente gleich danach, und das ist keine schlechte Annäherung an das, was Pluto am hellsten aussieht. Die NASA hat eine Website mit dem Namen „Pluto-Zeit“ erstellt, damit Earthlings sich das Leben vorstellen kann. Sie stecken Ihre Adresse ein und spucken genau den Moment aus, in dem dieser Längengrad und Breitengrad der Himmel über Ihnen am ehesten dem über Pluto ähnelt . Jede Menge anderer, eindeutig irdischer Empfindungen könnte für Ihre Aufmerksamkeit sorgen. Sie hören vielleicht, wie Bussen gerochen werden oder Fleisch riechen, das auf einem Straßenwagen kocht. Aber optisch haben Sie einen Stellvertreter für unseren weit entfernten Solarenachbarn.

Der Raum ist groß und fremd. Das ist eine Basis der Romantik, aber es ist auch eine kognitive Hürde für alle, die versuchen, ihren Kopf um seine Reichweite zu legen. "Das Problem, das wir normalerweise mit dem Weltraum haben, ist, wenn wir versuchen, etwas zu verstehen, haben wir nur ein Beispiel - unseren eigenen Planeten", sagt Colin Stuart, Stipendiat der Royal Astronomical Society und Autor des bevorstehenden Ereignisses Wie man im Weltraum lebt: Alles, was Sie für die nicht allzu ferne Zukunft wissen müssen.

Eine solipsistische Sichtweise ist nicht unbedingt eine schlechte Sache, sagt er: Die Verwendung der Erde als Datenpunkt ist oft hilfreich - besonders für Naturwissenschaftler, die versuchen, sich mit Enthusiasten zu verbinden, die sich nicht mit astronomischen Fachbegriffen auskennen. "Wir versuchen immer, die Dinge mit der Erde zu vergleichen, wenn wir können", sagt Stuart. "Wenn Sie mit etwas anfangen, von dem sie wissen, fangen Sie nicht von Anfang an an." Auch wenn sich die Funktionen auf sehr unterschiedlichen Skalen befinden. (Olympus Mons, der höchste der vulkanischen Gipfel des Mars, ist 2,5 Mal so groß wie Everest und ungefähr so breit wie Frankreich.)

"Wenn Sie nicht in die Wissenschaft eingebettet sind, könnte ich sagen, dass es jede Art von Gobbledygook gibt, aber das macht für niemanden Sinn", sagt Michelle Nichols, die Direktorin des öffentlichen Beobachtens im Adler-Planetarium in Chicago. Nichols übersetzt oft Merkmale des Weltraums, die ansonsten etwas undurchschaubar sind, in vertraute Szenarien oder Kinderspiele. Sie vergleicht Sonnenflecken, wie sie durch ein Teleskop gesehen werden, mit Eisenspänen, die unter der Herrschaft eines Magneten tanzen. "Die Leute erinnern sich daran", sagt sie. "Sie gehen, 'Jetzt sehe ich es.'"

Bis zu einem gewissen Grad stützen sich die Wissenschaftler auch auf Analoga in Peer-Review-Artikeln. In einer aktuellen Arbeit in Wissenschaft, Ein Forscherteam, darunter Jani Radebaugh, ein Planetenwissenschaftler an der Brigham-Young-Universität, und ihr Kollaborateur Matt Telfer, ein geografischer Geograph an der University of Plymouth, berichteten über Plutos Dünen, die etwa den Wüsten oder Stränden der Erde ähneln. Ein Laienbetrachter, der auf die von der New Horizons-Sonde aufgenommenen Bilder blickt, hat die Verbindung möglicherweise nicht hergestellt, aber ein Analogon kann eine Glühbirne einschalten. "Sie sehen nur einen weißlichen Hintergrund mit einigen Schnörkeln", sagt Nichols. "Sobald Sie sagen:" Es ist wie eine Sanddüne ", sagen sie:" Oh, warten Sie eine Minute! Ich war in den Indiana-Dünen, ich habe Bilder von der Sahara gesehen. «» Plutos Driften sind kein Sand - sie sind Hänge aus gefrorenem Methan -, aber der Wind hat sie in ähnliche Formen gebracht, und dieses Wissen mag geben Laien ein Standbein.

Dasselbe gilt für Radarkarten von Titan, einem der Saturnmonde, sagt Stuart. Die Karten enthüllen eine Fülle von Inseln, Archipelen und Halbinseln, und Stuart meint: „Wenn Sie eine Radarkarte von Titan neben eine Karte der schottischen Küste legen und diese Farben in derselben Farbe dargestellt haben - kein Hinweis auf das, was blau und grün war - Sie würden sich schwer tun, sie voneinander zu unterscheiden. “Kanada würde auch funktionieren, fügt er hinzu:„ überall gibt es gezackte Küstenlinien mit Inseln und Einlässen. “Analoga können einen Teil der psychischen Distanz zwischen Erde und Weltraum zusammenbrechen, ohne dass die letzteren weniger faszinierend wirken.

Analoga sind jedoch nicht immer passend. „Vor vielen Jahrzehnten waren wir nicht sicher, wie die Oberfläche der Venus war“, sagt Nichols. Durch Teleskope schien der Planet komplett in Wolken gehüllt zu sein, und da die Forscher nicht wussten, was unter ihnen geschah, spekulierten einige, dass die Landschaft dampfig sei - vielleicht mit Wasser oder Dschungel-Dichten übersät. In der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts entstanden einige Science-Fiction-Romane und Comics, in denen die Venus von fleischfressenden Pflanzen und von sumpfliebenden Eidechsen gekrabbelt wurde. "Es stellte sich heraus, dass es zu 100 Prozent falsch war", sagt Nichols. "Wir lernen mehr, wir gehen:" Oh, warten Sie, die ganze Oberflächentemperatur von 870 Grad, die für das Leben dort vielleicht nicht so gut ist. "

Keinen Schaden angerichtet. Das eigentliche Problem mit Analoga kommt, sagt Stuart, wenn sie den Fall überschätzen und an Zugkraft gewinnen. Dann laufen sie Gefahr, die Neugier der Menschen derart zu übersättigen, dass die Zuhörer bei einem wirklich auffälligen Vergleich nicht beeindruckt sind. Er hält das für besonders gefährlich bei Exoplaneten - den entfernten Kugeln, die wir noch nicht aus der Nähe gesehen haben. "In den letzten Jahren gab es eine Menge Schlagzeilen über Astronomen, die erdähnliche Planeten in anderen Sonnensystemen fanden", sagt Stuart. Die Phrasierung trommelt Begeisterung und setzt die Einsätze fest; Stuart sagt, dass Pressemitteilungen und Artikel über die Forschung manchmal "beschleunigen", um die Ergebnisse für die Leser relevant und relevant zu machen.

"Das Problem ist, wir wissen nicht, wie erdähnlich [diese Planeten] sind", fügt er hinzu. Die Forscher wissen, dass einige Planeten in der Größe mit unseren eigenen vergleichbar sind und ähnliche Temperaturen haben können, so dass, wenn dort Wasser vorhanden wäre, es wahrscheinlich flüssig wäre. Aber das ist ein großes "Wenn", fügt er hinzu, und der Unterschied ist entscheidend. „Die Gefahr ist, wenn wir dieses Ding wie ein erdähnlicher Planet machen, und wir kommen an den Ort, an dem wir einen erdähnlichen Planeten mit flüssigem Wasser und einer Atmosphäre mit Sauerstoff finden so viel wie sie sollten “, sagt er. "Sie werden sich langweilen, denke ich."

"Wenn Sie mit etwas beginnen, von dem sie wissen, fangen Sie nicht von vorne an."

Für manche Forscher und Astronauten gehen Analoga weit über die Sprache hinaus. Eine Handvoll Forschungsstationen auf unserem Planeten erzeugen die Bedingungen verschiedener Umgebungen im Weltraum. In den letzten Jahren haben erdnahe Crews Kuppelcamps auf Mauna Loa errichtet, einem Vulkan auf Hawaii, dessen rötlicher Boden so aussieht wie das raue Gelände des Mars. In einem Programm, das von der University of Hawaii organisiert und von der NASA unterstützt wurde, bemühte sich das Team, wie menschliche Marsmenschen zu leben. Sie aßen mittelgroßes Essen, sie schliefen und erleichterten sich in beengten Verhältnissen. Sie waren von Freunden und Familie isoliert. Hier war die Erde eine Generalprobe.

Im letzten Winter lief einer der Übungsläufe falsch. Nach einem medizinischen Notfall wurde die ganze Sache bis zur Untersuchung ausgesetzt. "Wir haben alle Möglichkeiten kennen gelernt, wie man sich auf dem Mars töten kann, und wir haben gelernt, diese Dinge zu verhindern", erklärte Bill Wiecking, einer der Unterstützer des Projekts, gegenüber Marina Koren Der Atlantik. „Es ist also sehr, sehr wertvoll, denn es ist besser, es hier zu tun, wo man hinauffahren und fahren kann, oh Mann, ein Wasserventil hat sich geöffnet und jetzt hat man kein Wasser mehr. Anstatt auf dem Mars, wo es so ist, als hätten Sie kein Wasser, werden Sie in ein paar Tagen sterben. “Statt die Ähnlichkeiten zwischen unseren Welten hervorzuheben, betonte das analoge Experiment, wie viel wir noch nicht wissen wie man anderswo funktioniert.

Obwohl Analoga uns einen Weg geben, den Raum zu verstehen, werfen sie auch Licht auf die Erde. Wenn wir uns eine Geschichte über den Kosmos erzählen, enthüllen wir etwas darüber, was unseren Planeten gerade beschäftigt. Das war vor allem im 19. Jahrhundert offensichtlich, als Percival Lowell und andere Astronomen, die zweifellos von der „Kanal-Manie“, die in den Kanälen von Erie und Suez tobte, durchdrungen waren, den Eindruck erweckten, der Mars sei von künstlichen Wasserstraßen durchzogen, die durch intelligentes Leben herausgeschnitten wurden. "Angesichts dieser Entwicklungen ist es nicht verwunderlich, dass Lowell und viele seiner Zeitgenossen offen für die Idee waren ... dass Kanäle auf dem erdähnlichsten Planeten des Sonnensystems existieren könnten", schreibt Klaus Brasch, emeritierter Professor für Biologie an California State University, in Himmel und Teleskop Zeitschrift. Der Blick durch das Teleskop spiegelte etwas vom Leben hier am Boden wider, weil wir es nicht wegblinzeln konnten.

Abgesehen von der Neugier, müssen die meisten von uns nicht genau wissen, wie Pluto, Mars oder der Mond aussieht. Wir müssen keine Fertigkeiten üben, um dort am Boden zu überleben, weil wir es wahrscheinlich nie brauchen werden. Wenn unsere Jobs oder unser Leben nicht davon abhängen, die Merkmale einer fernen Welt zu verstehen, scheinen die Äquivalenzen zwischen der Erde und einem fernen Planeten wie nichts anderes als Nuggets von Kleinigkeiten. Aber sie sind mehr als das: Wenn wir an eine andere Welt denken, können wir versteckte Wunder in unserer eigenen finden. Analogien erinnern uns daran, dass der Weltraum „ein seltsamer Ort ist“, sagt Stuart. Aber "es ist nicht so komisch, weil es auch unheimlich vertraut ist."

Mary Roach, die wissenschaftliche Autorin und Autorin von Packen für den Mars: Die neugierige Wissenschaft vom Leben in der Leere, war animiert, als sie mir erzählte, dass sie auf Devon Island berichtet habe, ein anderes physikalisches Analogon, das Wissenschaftler verwenden, um Missionen außerhalb der Welt zu simulieren. Sie hüpfte mit einem ATV durch das rauhe, abgelegene Gelände der kanadischen Insel und kam mit, während die Crews für eine Zwei-Fahrzeug-Expedition einstudierten. Die Umgebung war faszinierend und monochromatisch, mit ein paar winzigen Blüten und einer einzelnen Hummel. "Ich war wie 'Yeehaw!'", Sagt Roach. „Es hat Spaß gemacht, mit einem ATV in dieser Landschaft herumzurüsten und zu denken, ich könnte auf dem Mond sein. Es war irgendwie aufregend und lustig und unglaublich schön. “Gleichzeitig vertraut und ansprechend, wundersam, angenehm fremd.