home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Space & Astronomy / Space and Astronomy (October 1993).iso / mac / TEXT / SPACEDIG / V10_2 / V10_244.TXT < prev    next >
Internet Message Format  |  1991-07-08  |  44KB

  1. Return-path: <ota+space.mail-errors@andrew.cmu.edu>
  2. X-Andrew-Authenticated-as: 7997;andrew.cmu.edu;Ted Anderson
  3. Received: from beak.andrew.cmu.edu via trymail for +dist+/afs/andrew.cmu.edu/usr11/tm2b/space/space.dl@andrew.cmu.edu (->+dist+/afs/andrew.cmu.edu/usr11/tm2b/space/space.dl) (->ota+space.digests)
  4.           ID </afs/andrew.cmu.edu/usr1/ota/Mailbox/8ZLv9VG00VcJMZmU4t>;
  5.           Tue, 14 Nov 89 01:36:17 -0500 (EST)
  6. Message-ID: <gZLv99K00VcJ8Zkk48@andrew.cmu.edu>
  7. Reply-To: space+@Andrew.CMU.EDU
  8. From: space-request+@Andrew.CMU.EDU
  9. To: space+@Andrew.CMU.EDU
  10. Date: Tue, 14 Nov 89 01:35:53 -0500 (EST)
  11. Subject: SPACE Digest V10 #244
  12.  
  13. SPACE Digest                                     Volume 10 : Issue 244
  14.  
  15. Today's Topics:
  16.           EJASA, November 1989 - Volume 1, Number 4
  17. ----------------------------------------------------------------------
  18.  
  19. Date: 13 Nov 89 15:25:25 GMT
  20. From: wrksys.dec.com!klaes@decwrl.dec.com  (CUP/ASG, MLO5-2/G1 6A, 223-3283 13-Nov-1989 1025)
  21. Subject: EJASA, November 1989 - Volume 1, Number 4
  22.  
  23.  
  24.                          THE ELECTRONIC JOURNAL OF 
  25.                  THE ASTRONOMICAL SOCIETY OF THE ATLANTIC
  26.  
  27.                     Volume 1, Number 4 - November 1989
  28.          
  29.                        ###########################        
  30.     
  31.                             TABLE OF CONTENTS
  32.  
  33.                        ###########################
  34.  
  35.          * ASA Membership Information - Don Barry
  36.  
  37.          * Does Extraterrestrial Life Exist? - Angie Feazel
  38.  
  39.          * Suggestions for an Intragalactic Information Exchange System
  40.  
  41.               - Lars W. Holm
  42.  
  43.          * A View From Down Under - Michael Carini
  44.  
  45.                        ###########################
  46.  
  47.                        ASA MEMBERSHIP INFORMATION
  48.  
  49.          The Electronic Journal of the Astronomical Society of the Atlantic 
  50.     is published monthly by the Astronomical Society of the Atlantic, Inc.
  51.     The ASA is a non-profit organization dedicated to the advancement of 
  52.     amateur and professional astronomy and space exploration, and to the
  53.     social and educational needs of its members.
  54.  
  55.          Membership application is open to all with an interest in 
  56.     astronomy and space exploration.  Members receive the ASA Journal 
  57.     (hardcopy sent through U.S. Mail), the Astronomical League's REFLECTOR 
  58.     magazine, and may additionally purchase discount subscriptions to 
  59.     ASTRONOMY, DEEP SKY, and TELESCOPE MAKING magazines.  For information 
  60.     on membership, contact Alan Fleming, ASA Treasurer, at 2515 N.E.
  61.     Expressway, Apt. N-2, Atlanta, Georgia 30345, U.S.A., or call the
  62.     Society recording at (404) 264-0451.
  63.  
  64.          ASA Officers and Council -            
  65.  
  66.          President - Don Barry
  67.          Vice President - Bill Bagnuolo
  68.          Secretary - Scott Mize
  69.          Treasurer - Alan Fleming
  70.          Board of Advisors - Bill Hartkopf, David Dundee, Anita Kern
  71.  
  72.          EJASA Editor - Larry Klaes
  73.          Observatory Search Committee - John Stauter
  74.          Georgia Star Party Chairman - OPEN
  75.          Advertising Committee - Paul Pirillo, Willie Skelton
  76.          Travel Committee - Chris Castellaw
  77.          Sales Committee - Jim Bitsko
  78.          Society Librarians - Julian Crusselle, Toni Douglas
  79.  
  80.          Telephone the Society Info Line at (404) 264-0451 for the
  81.     latest ASA News and Events.
  82.  
  83.          ARTICLE SUBMISSIONS - 
  84.  
  85.          Article submissions on astronomy and space exploration to 
  86.     the EJASA are most welcome.  Please send your on-line articles to 
  87.     Larry Klaes, EJASA Editor, at the following net addresses:  
  88.     klaes@wrksys.dec.com, or ...!decwrl!wrksys.dec.com!klaes,
  89.     or klaes%wrksys.dec@decwrl.dec.com, or klaes@wrksys.enet.dec.com
  90.  
  91.          If you cannot send your articles to Larry, please submit them
  92.     to Don Barry, ASA President, at the following net addresses:
  93.     don%chara@gatech.edu, or chara!don@gatech.edu, or don@chara.UUCP 
  94.  
  95.          You may also use the above net addresses for EJASA backissue
  96.     requests and ASA membership information. 
  97.  
  98.          Please be certain to include either a net or U.S. Mail address 
  99.     where you can be reached, along with a brief background about yourself.
  100.      
  101.          DISCLAIMER - 
  102.  
  103.          Submissions are welcome for consideration.  Articles submitted,
  104.     unless otherwise stated, become the property of the Astronomical
  105.     Society of the Atlantic, and although they will not be used for
  106.     profit, are subject to editing, abridgment, and other changes.
  107.     This Journal is Copyright (c) 1989 by the Astronomical Society of 
  108.     the Atlantic.
  109.  
  110.  
  111.                       DOES EXTRATERRESTRIAL LIFE EXIST?
  112.  
  113.                               by Angie Feazel
  114.  
  115.         Since the time that humans first developed the ability to walk on
  116.     two legs, we have gazed wistfully at the stars, wondering what they
  117.     were.  We now know that those minute pinpoints of light are actually
  118.     giant glowing balls of gas, but we still look at them and wonder if
  119.     we are the only forms of life in the Universe.  The answer to the
  120.     question, however, requires first the definition of life's properties.
  121.     The characteristics of life are widely varied but are generally assumed 
  122.     to be composed of the four basic traits of growth, reproduction, 
  123.     reaction to stimuli, and the ability to ingest and process external 
  124.     material (WEBSTER'S DICTIONARY). 
  125.  
  126.         This is a very rudimentary definition of life, and does not
  127.     discriminate between the simple amoeba and the very complex human
  128.     being.  While the amoeba may be mildly interesting, the intelligent,
  129.     communicative, complex organism is by far the more interesting of
  130.     the two and the type that we would most wish to find. 
  131.  
  132.         Because of the vast interstellar distances, finding these advanced
  133.     beings, assuming for a moment that they do exist, is an extremely
  134.     difficult task.  For instance, other than physical contact, receiving
  135.     a radio signal or some other form of communication would be the only
  136.     method of proving the existence of such life.  Light travels at
  137.     roughly 300,000 kilometers per second (186,000 miles per second).  In
  138.     order to measure interstellar distances, it is convenient to utilize
  139.     this constant velocity (c) in measuring huge separations in space.  We
  140.     use the light year (ly), which is the distance light travels in one
  141.     year.  In order to illustrate our scale of distance, we may use a
  142.     sample from our own solar system:  Our planet Earth is approximately
  143.     150 million kilometers (93 million miles) from our Sun.  It takes
  144.     eight minutes for the light of the Sun to reach our planet. 
  145.     Therefore, it is said that Earth is eight light-minutes from the Sun. 
  146.  
  147.         Radio signals are an invisible form of electromagnetic radiation
  148.     similar to light, so they travel at the same speed as visible light.
  149.     If we were to beam a radio signal at the nearest star other than our
  150.     Sun - the Alpha Centauri trinary system - it would take 4.3 years for
  151.     that signal to reach it.  If there were life at the star, it would
  152.     take an additional 4.3 years for our signal to be answered, provided
  153.     that this life were intelligent, communicative, and possessed of the
  154.     curiosity to receive and reply to our inquiry. 
  155.  
  156.         The issue to be investigated here is the probability that advanced
  157.     beings do exist elsewhere in the Universe.  To that end, scientists
  158.     have spent much deliberation in defining and estimating factors
  159.     necessary for extraterrestrial life to develop and be found.  For
  160.     example, in 1961, a noted astronomer named Frank Drake proposed a very
  161.     important algebraic equation.  This equation, though we use numerical
  162.     values, is not strictly mathematical.  It is a method of structuring
  163.     our thinking and approach to the question of the existence of
  164.     extraterrestrial life. (Furenlid) 
  165.  
  166.         In order to understand the Drake equation, we must make some
  167.     definitions.  We denote the total number of instances of detectable
  168.     planetary life by the variable N.  First, we assume that N is the
  169.     product of factors, which increasingly narrow the number of stars and
  170.     planets which could prove habitable.  Since we know that life has
  171.     developed at least once in the Universe (on Earth), we may assume that
  172.     none of these factors is zero.  Second, we must base our estimates on
  173.     what we know.  Our solar system is the only example we have of life
  174.     emerging anywhere; therefore, our estimates must be educated guesswork. 
  175.  
  176.         Each factor of the equation represents a condition which is
  177.     necessary for the emergence of life.  By beginning with a relatively
  178.     large number (R* - See below), we may whittle away at it by using
  179.     current astronomical data and assumptions to arrive at N, the
  180.     predicted number of intelligent civilizations. 
  181.  
  182.         The equation as stated by Drake is written as follows:
  183.    
  184.         N = R* fp ne fl fi fc L
  185.    
  186.         where:
  187.  
  188.         R* = The number of stars in the Milky Way Galaxy.
  189.  
  190.         fp = The fraction of these stars with planets.
  191.  
  192.         ne = The fraction of these planets suitable for life.
  193.  
  194.         fl = The fraction of suitable planets which develop life.
  195.  
  196.         fi = The fraction of life-bearing planets developing intelligence.
  197.  
  198.         fc = The fraction of intelligently-inhabited planets who have formed 
  199.              civilization and harnessed radio or other means to communicate.
  200.  
  201.          L = The lifetime of such a communicative civilization in a ratio 
  202.              to the age of its star.
  203.  
  204.         The only number of which we can be reasonably certain is the value
  205.     for R*, the number of stars in our galaxy, the Milky Way.  Our galaxy
  206.     resembles a pinwheel with a giant central bulge.  It is about one
  207.     hundred thousand ly from side to side and ranges from 900 ly to 3000
  208.     ly thick.  We are located approximately thirty thousand ly from the
  209.     central nucleus.  Our galaxy contains too many stars to physically
  210.     count, and many are not visible because they lie on the other side of
  211.     the galaxy and are obscured by the interstellar gas and dust of the
  212.     central bulge.  Even though we cannot observe these stars directly, we
  213.     can calculate the mass of the galaxy and infer the number of stars by
  214.     observing our own solar neighborhood and extrapolating (Furenlid).  If
  215.     we do this, we discover that there are several hundred billion stars
  216.     in the galaxy (McDonough, 71-76).  This may sound like a very large
  217.     number of potentially habitable places, but the figures get 
  218.     significantly smaller once we begin multiplying by the other factors
  219.     necessary for communicative life. 
  220.  
  221.         If we plot the temperatures of stars against their luminosities on
  222.     a graph, we get what is known as the Hertzsprung-Russell (HR) Diagram.
  223.     The letters O B A F G K M along the bottom correspond to temperature
  224.     and the numbers along the left correspond to luminosity or brightness.
  225.     Our Sun is a G2 type star on the "Main Sequence", which means that it
  226.     is neither very hot nor very cool.  Because we must assume that our
  227.     solar system is typical, we will include only G stars as potentially
  228.     life-bearing.  Therefore, we may take our initial number R to be 125
  229.     billion. (Furenlid) 
  230.  
  231.         As a star collapses from a cloud of gas and dust, a quality called
  232.     angular momentum causes formation of a central condensation surrounded
  233.     by a thin disk of matter.  At this point it seems the system then
  234.     either evolves into a planetary system or a binary/multiple star
  235.     (Ridpath, 19-20); but how might we detect a planet?  Each planet
  236.     exerts a certain amount of pull on the Sun.  That pull from a planet
  237.     as comparatively small as Earth around some other star would be
  238.     unobservable.  By measuring the deviation of a star from its presumed
  239.     normal course, some investigators say they have discovered the 
  240.     existence of Jupiter-or-larger-sized companions around several of the
  241.     nearest stars (Talcott, 18; Sagan and Drake, 80).  If these stars had
  242.     Earth-sized worlds, then those planets would be undetectable. 
  243.  
  244.         If it is given that any single star would tend to form planets,
  245.     and that approximately seventy-five percent of the stars visible
  246.     from Earth are multiples, then we must reduce that 125 million by
  247.     three-fourths, which gives us our estimate:  fp = 0.25 (Furenlid). 
  248.  
  249.         Our definition of life leaves much to imagination.  As Thomas
  250.     McDonough states, "On Earth, our experience with chemistry has been
  251.     highly biased.  We were born on a lukewarm, watery planet with an
  252.     oxygen atmosphere and carbon-based life...." (102).  His observation
  253.     is the one most likely to influence our value for ne. 
  254.  
  255.         First, temperature would seem to be a major factor in the search
  256.     for a suitable habitat.  A very convenient window for our estimates
  257.     would be between the freezing and boiling points of water.  If the
  258.     temperature were too cold, the molecular bonding processes would be
  259.     too sluggish to give rise to life.  Likewise, if the temperature were
  260.     too hot, molecules complex enough to begin life would break apart. 
  261.     Our Earthly temperature is warm enough to allow chemical interactions
  262.     to take place yet cool enough to prevent any compounds from breaking up. 
  263.  
  264.         We must also assume that some sort of liquid must be present to
  265.     give those molecules a medium in which to bond.  Hal Clement suggests
  266.     that the components of that liquid should be relatively abundant. 
  267.     Hydrogen and helium compose ninety-eight percent of the mass in the
  268.     Universe.  As helium does not combine with other elements, hydrogen
  269.     is the most likely basic candidate.  There are many elements which
  270.     combine well with hydrogen, but the four which seem to be the most
  271.     reasonable are carbon, nitrogen, oxygen and fluorine (Clement).  The
  272.     compounds formed are methane, ammonia, water, and hydrogen fluoride. 
  273.     Although these compounds are gaseous under normal, terrestrial
  274.     circumstances, they could be liquid if the temperature were low enough
  275.     or if the pressure were high enough.  Any one of them could be the
  276.     fundamental building blocks for an extraterrestrial form of life. 
  277.  
  278.         Thirdly, there must be some sort of force present in order to keep
  279.     gasses in liquid form.  Atmospheric pressure serves this purpose.  The
  280.     gasses above the surface of a planet exert a certain amount of force
  281.     upon all things beneath them, thus keeping liquid in its place. 
  282.     Atmospheric gases also protect the surface of a planet from potentially 
  283.     damaging rays of its sun.  Our Sun emits ultraviolet rays which would 
  284.     kill every unprotected living organism.  The ozone layer in Earth's 
  285.     atmosphere efficiently absorbs the majority of these killing rays. 
  286.  
  287.         Though there are between one and three planets in our solar system
  288.     to have developed at least two of these characteristics, only one
  289.     planet developed all three.  Moderate temperatures, abundant liquid,
  290.     and a complex atmosphere are observed on the only planet which has
  291.     spawned life.  This is roughly ten percent of the planets in the solar
  292.     system, so we will take our value for ne to be 0.1. 
  293.  
  294.         Frank Drake states that "there seems to be near unanimity of
  295.     opinion that fl is very nearly 1" (325).  As stated earlier, fl is the
  296.     number of habitable planets where life evolves (Drake, 324).  We know
  297.     that life began very early on Earth, probably within the first billion  
  298.     years.  The rapidity with which it developed on our Earth suggests that 
  299.     life must be common (Furenlid).  Scientists can even create the basic 
  300.     building blocks of life, such as amino acids, under conditions mimicking 
  301.     those believed to have been present on prehistoric Earth (Drake, 325; 
  302.     Shklovski and Sagan, 230).  These laboratory experiments illustrate
  303.     the first step in a series of steps which "had to be completed before 
  304.     complex life could evolve...."  These steps are: 
  305.  
  306.         1 - The formation of small organic molecules from Earth's
  307.             original materials. 
  308.  
  309.         2 - The combination of these small molecules into the long 
  310.             chains necessary for living organisms.
  311.  
  312.         3 - The formation of isolated, reproducing systems from these 
  313.             long molecules.
  314.  
  315.         4 - The formation of cells and multicellular organisms.
  316.  
  317.         5 - The evolution of the different species of plants and animals. 
  318.             (Rood and Trefil, 62)
  319.  
  320.         The first three are exclusively physical and chemical.  Four and
  321.     five deal with biological processes because they deal with living
  322.     organisms. 
  323.  
  324.         Amino acids apparently do nothing but form long chains, but some
  325.     of these chains act as "enzymes" - they modify the way other chains
  326.     are made.  Once a sufficiently sophisticated system of amino acids and
  327.     enzymes have formed, they begin metabolic-like reactions.  They can
  328.     take in and process external material, thus facilitating their growth
  329.     and subsequent reproduction.  The enzymes act as glue to cause
  330.     molecules to bind together and grow (Rood and Trefil, 70-73). 
  331.  
  332.         Step four begins the process of natural selection.  When mutations
  333.     occur in developing cells, the cells pass the new trait onto succeeding 
  334.     generations, provided the first cell survived the mutation.  In this 
  335.     way, primitive life trudged along for the first two billion years after 
  336.     life developed (Rood and Trefil, 78-79).  Then, about five hundred 
  337.     million years ago, sexual reproduction began.  With the advent of 
  338.     sexual reproduction, primitive life suddenly had enormous potential
  339.     for evolution.  Organisms could combine portions of themselves and
  340.     form new combinations which would retain the genetic mutations and
  341.     offer the new creature a greater chance for survival.  Since we know
  342.     that life developed on the only planet which had the very circumstances 
  343.     which we think necessary for life, our number for fl could reasonably 
  344.     be considered to be 1. 
  345.  
  346.         As we move further away from the realm of the astronomer and
  347.     farther into the realm of the biologist, our numbers rely even more
  348.     heavily upon extrapolation and conjecture.  Though we can not
  349.     necessarily assume that every planet which develops life will evolve
  350.     intelligence, it seems likely that once intelligence manifests, it
  351.     would not die out.  Robert Rood and James Trefil have stated that
  352.     there are six events crucial to the development of intelligence: 
  353.  
  354.         1 - An oxygen-laden atmosphere.
  355.         2 - Migration to land.
  356.         3 - Stable body temperature.
  357.         4 - Hand and eye development.
  358.         5 - Tool use.
  359.         6 - Evolution of a social structure.
  360.  
  361.         Until one or two billion years ago, oxygen was poisonous to the
  362.     life existing on Earth.  Those species that were able to adapt to the
  363.     new atmosphere gained the advantage of increased metabolic processes. 
  364.     As the brain consumes an incredible amount of energy, the elevated
  365.     energy level became the catalyst for increased intelligence. 
  366.  
  367.         The second step, migration to land, would have been impossible if
  368.     there had not been enough oxygen in the atmosphere to filter out the
  369.     damaging ultraviolet radiation from the Sun.  The protection that this
  370.     new layer of oxygen provided offered enough shelter that an organism
  371.     could move with relative comfort to land. 
  372.  
  373.         The brain requires a consistent temperature to continue
  374.     functioning.  The development of a stable body temperature allowed 
  375.     the organism to bypass the awkward practice of "sunning itself in 
  376.     order to bring its body temperature up." (Rood and Trefil, 88) 
  377.  
  378.         As our Sun radiates light mainly in the visible part of the
  379.     electromagnetic spectrum, the development of sight is advantageous 
  380.     for avoiding predators, pitfalls, and other potentially dangerous
  381.     situations.  Once some sort of appendage "exists along with the eyes"
  382.     (88), the organism would be able to fight and manipulate items in the
  383.     environment. 
  384.  
  385.         The use of tools is the next step.  When the organism learns to
  386.     utilize external tools, it immediately gains an immense advantages
  387.     over the less advanced predators. 
  388.  
  389.         The development of a social structure among advanced creatures
  390.     enabled "...groups of thinking animals to coordinate hunting and a
  391.     defense against predators...and survive more often.  Intelligence,
  392.     being a survival trait, would lend strength to the survival of the
  393.     fittest (Simpson, "This View of Life", as quoted by Sullivan, 252).
  394.     At the Green Bank conference where Drake first presented his theory,
  395.     Phillip Morrison argued that "...intelligence would always appear,
  396.     sooner or later, because of 'convergence'...the tendency of species,
  397.     evolving along highly diverse routes, to converge toward life forms
  398.     that, because of certain basic laws, resemble one another." 
  399.     (Sullivan, 252)
  400.  
  401.         Following this chain of reasoning, we assume that any planet which
  402.     develops life will evolve intelligence.  Therefore, our value for fi
  403.     will be 1. 
  404.  
  405.         Frank Drake defines a communicative civilization as "a
  406.     civilization of intelligent beings having a technology sufficiently
  407.     advanced to permit detection of the civilization over interstellar
  408.     distances (324)."  Just because a civilization develops the technology
  409.     advanced enough to communicate does not mean that the society will
  410.     develop the desire to do so.  It could be possible that with the
  411.     emergence of intelligence and technology, a given race would acquire
  412.     curiosity and the urge to make itself known.  Our intelligence,
  413.     technology, and curiosity have pushed us to take our first small
  414.     steps into the Cosmos.  So because the race may have the capacity
  415.     to communicate but not the desire, fc = 0.5. 
  416.  
  417.         Of all of the values in the equation, L is the most uncertain.  
  418.     As we must end up with a value for N with no dimensions, L must be
  419.     expressed as a fraction of the age of the civilization's parent star. 
  420.     We think that the average life span of a G star is about ten billion
  421.     years, so we would divide the age of the civilization by the life of
  422.     the star.  As of yet, we do not have even one example of the lifetime
  423.     of such an advanced civilization.  Since our society has not yet
  424.     ended, we must rely totally upon guesswork.  A civilization may last
  425.     for one hundred, ten thousand, or one million years.  There are three
  426.     views regarding the value of L:  One can take an optimistic view and
  427.     argue that the civilization will broadcast signals as long as its star
  428.     continues to provide energy.  Or, that the civilization will continue
  429.     to broadcast as long as it is unable to travel in the depths of outer
  430.     space.  Once an efficient means of transport is discovered, humans
  431.     could transverse the galaxy in one million years.  The same could be
  432.     said for another civilization.  Interstellar communication would be
  433.     facilitated by travel because two-way communication would take far
  434.     less time "in person" than with the years or centuries long delays of
  435.     radio.  Thus, the optimists place this value at ten million years
  436.     (Rood and Trefil, 101). 
  437.  
  438.         On the pessimistic side, one could argue that beings with
  439.     technology akin to ours would destroy themselves before they could
  440.     make contact with another planet.  Our global tensions have escalated
  441.     to the point where many people think that we will utilize the nuclear
  442.     weapons that we have at our disposal and therefore destroy the very
  443.     civilization many are trying to preserve.  Because we may not be the
  444.     only beings with the potential for self-destruction, the pessimists
  445.     favor the value for L = 100. 
  446.  
  447.         For our own purposes, we will adopt a more moderate figure which is 
  448.     a compromise between the two: L = 10,000/10,000,000,000 or 1/1,000,000. 
  449.  
  450.         There are those who would make strident objections about our
  451.     estimates for some of these factors. 
  452.  
  453.         We are assuming that single stars form planets (Meylan).  We do
  454.     not yet have conclusive proof that other planetary systems exist, so 
  455.     our solar system may be unique. 
  456.  
  457.         Thomas McDonough states that "Some scientists claim that the
  458.     evolution of life is so complex, the chances of it happening elsewhere
  459.     are infinitesimal" (9).  Two of these scientists, Fred Hoyle and
  460.     Chandra Wickramasinghe, feel that in the time that we have had on
  461.     Earth, there would be no way for "...randomly assembling the
  462.     particular sequence of DNA atoms which would give rise to life...."
  463.     (as quoted by McDonough, 67). 
  464.  
  465.         The assumption that life develops independently on a planet is
  466.     implicit in the Drake equation.  How do we know that our planet was
  467.     not "seeded" by beings from another planet or by spores from a comet? 
  468.     The answer is that we do not know.  Doctors Francis Crick and Leslie
  469.     Orgel are firm believers in the theory that extraterrestrials, either
  470.     deliberately or inadvertently, "planted" some form of microorganism
  471.     and "we evolved from that" (35).  Though we have no way of proving this
  472.     theory wrong, we think that the harsh conditions in outer space would
  473.     kill any organism sent to populate Earth.  As Robert Rood and James 
  474.     Trefil point out, if a spore were to be ejected from a planet, the 
  475.     gravity of the nearest and largest celestial object would attract
  476.     it.  In our solar system, that would be the Sun (108).  The spore
  477.     would have to navigate the depths of interstellar space and find a
  478.     suitable planet on which to evolve.  The chances of this happening by
  479.     pure coincidence is virtually zero.  Of course, if another civilization 
  480.     were to have "seeded" Earth, we must then ask, "Where and how did that 
  481.     "seeder" originate?" 
  482.  
  483.         We assume that life will originate on a planet because the
  484.     radiation dangers in outer space work against the seeding hypothesis
  485.     (Rood and Trefil, 107).  If amino acids were to develop in the vacuum
  486.     of space, the chances of their being able to get close enough to form
  487.     chains of any kind are virtually zero. 
  488.  
  489.         The assumption that extraterrestrial life is carbon-based is also
  490.     implicit in the equation.  Carbon is the only element which conforms
  491.     to our expectations of what is necessary.  It is plentiful, it forms
  492.     chains long enough to begin molecular structure, and it operates at
  493.     the temperate limits stated earlier.  Silicon behaves similarly, but
  494.     it falls short for many reasons.  It does not form chains long enough
  495.     to begin molecular structure unless the temperature is low enough to
  496.     support nitrogen in liquid form.  In our experience, this is much too
  497.     low to support life as we know it (Rood and Trefil, 111-113). 
  498.  
  499.         Another question is:  Does the planet need to have a satellite to
  500.     create tidal pools in which the proteins can form?  Earth's Moon is 
  501.     one of the largest satellites in our solar system.  There is an ongoing
  502.     debate as to whether the presence of tides aided the primordial
  503.     organisms in their transitions to land.  Those that favor this theory
  504.     suspect that the tidal forces of the Sun would be sufficient to serve
  505.     this purpose (T. Gold, as quoted by Sagan, 143; Meylan).  Therefore,
  506.     while the presence of a moon would be beneficial, its absence would
  507.     not be critical. 
  508.  
  509.         It could be that the planet on which that society resides is
  510.     covered by an invariable blanket of clouds or that the society is
  511.     located under the seas (Rood and Trefil, 97).  The inhabitants would
  512.     have very little way of knowing that there is an "outside" or an
  513.     "outer space". 
  514.  
  515.         But perhaps the biggest fallacy of the Drake equation is the
  516.     assumption that an extraterrestrial civilization would use a readily
  517.     detectable form of communication.  To use an extreme example, if a
  518.     civilization were to develop a means of communication based upon smell
  519.     or taste, how would it be detectable over interstellar distances?  The
  520.     differences in technology could be an insurmountable barrier (Meylan).
  521.  
  522.         With our numerical values in place of the variables, the equation
  523.     now looks like this: 
  524.  
  525.         N = 125 million x 0.25 x 0.1 x 1 x 1 x 0.5 x 1/1,000,000
  526.  
  527.         When we compute the numbers, we discover that N = 1.56.  According
  528.     to these calculations, there is at least one intelligent, communicative 
  529.     civilization at any given time in the Milky Way Galaxy. 
  530.  
  531.         We must keep in mind that the Drake equation is only a tool and
  532.     can be used to support one's own viewpoint.  If one had a preconceived
  533.     notion as to what one would wish N to be, one could alter the values
  534.     of the numbers and increase or decrease them drastically.  For
  535.     instance, if one were to expand R to include F and K stars, then one
  536.     could get a much higher result.  One could assign a much larger number
  537.     to L on the assumption that a more advanced civilization would
  538.     discover an artificial means of living indefinitely.  On the other
  539.     hand, one could significantly reduce the numbers on any available
  540.     pretext, and get a value for N less than one. 
  541.  
  542.         We know that N cannot be much less than one because of the nature
  543.     of the problem.  The value for N seems to be a reasonable and it
  544.     corresponds with our observations.  We may conclude that, while the
  545.     Drake equation is not infallible, it offers adequate means of guiding
  546.     our thinking in the search for extraterrestrial life. 
  547.  
  548.         References - 
  549.  
  550.         Clement, Hal, WHERE THERE'S LIFE..., Byron Preiss Visual
  551.          Publications, In Press.
  552.  
  553.         Crick, F. H. C., and L. E. Orgel, "Directed Panspermia", THE QUEST 
  554.          FOR EXTRATERRESTRIAL LIFE: A BOOK OF READINGS, Donald Goldsmith, 
  555.          University Science Books (Mill Valley, California, 1980)
  556.  
  557.         Drake, F. D., "Radio Search for Extraterrestrial Life", CURRENT 
  558.          ASPECTS OF EXOBIOLOGY, edited by G. Mamikunian, Pergammon 
  559.          Press (1965)
  560.  
  561.         Edelson, Edward, WHO GOES THERE?, Doubleday and Company, Inc.
  562.          (New York, 1979)
  563.  
  564.         Goldsmith, D., and Tobias Owen, THE SEARCH FOR LIFE IN THE
  565.          UNIVERSE, Benjamin/Cumming Publishing Co. Inc. (Menlo Park, 
  566.          California, 1980)
  567.  
  568.         McDonough, Thomas R., THE SEARCH FOR EXTRATERRESTRIAL INTELLIGENCE, 
  569.          John Wiley and Sons, Inc. (New York, 1987)
  570.  
  571.         Ridpath, Ian, MESSAGES FROM THE STARS: COMMUNICATION AND CONTACT 
  572.          WITH EXTRATERRESTRIAL LIFE, Harper and Row (New York, 1978)
  573.  
  574.         Rood, Robert T., and James S. Trefil, ARE WE ALONE?, Charles
  575.          Scribner's Sons (New York, 1981)
  576.  
  577.         Sagan, Carl, editor, COMMUNICATIONS WITH EXTRATERRESTRIAL
  578.          INTELLIGENCE (Cambridge, Massachusetts, 1973)
  579.  
  580.         Sagan, Carl, "Direct Contact Among Galactic Civilizations by
  581.          Relativistic Space Flight", THE QUEST FOR EXTRATERRESTRIAL LIFE: 
  582.          A BOOK OF READINGS, Donald Goldsmith, University Science Books 
  583.          (Mill Valley, California, 1980)
  584.  
  585.         Sagan, C., Drake, F. D., "The Search for Extraterrestrial
  586.          Intelligence", SCIENTIFIC AMERICAN, 232, May, 1975.
  587.  
  588.         Shklovski, I. S., and Carl Sagan, INTELLIGENT LIFE IN THE UNIVERSE, 
  589.          Holden-Day, Inc. (San Francisco, California, 1966)
  590.  
  591.         Sullivan, Walter, WE ARE NOT ALONE: THE SEARCH FOR INTELLIGENT 
  592.          LIFE ON OTHER WORLDS, McGraw-Hill Book Company (New York, 1964)
  593.  
  594.         Talcott, Richard "Possible Planetary Systems Discovered",
  595.          ASTRONOMY, v15, September, 1982.
  596.  
  597.         Tipler, Frank J., "Extraterrestrial Intelligent Beings Do Not 
  598.          Exist", FRONTIERS OF MODERN PHYSICS, Rothman, Tony et al., 
  599.          Dover Publications Inc. (New York, 1985)
  600.  
  601.         Consultants - 
  602.  
  603.         Ingemar Furenlid, Associate Professor of Astronomy, Georgia   
  604.     State University. 
  605.  
  606.         Tom Meylan, Graduate Student, Department of Astronomy, Georgia
  607.     State University. 
  608.  
  609.         Special thanks to the Georgia State University Department of
  610.     Astronomy.
  611.  
  612.  
  613.          SUGGESTIONS FOR AN INTRAGALACTIC INFORMATION EXCHANGE SYSTEM
  614.  
  615.                               by Lars W. Holm
  616.  
  617.         This article is pure speculation on how to operate and manage 
  618.     an information interchange ultimately through the Milky Way Galaxy.  
  619.     The technicalities and economics of such an undertaking are not taken 
  620.     into consideration here, only some fundamental issues as I see them. 
  621.     The pros and cons of SETI (Search for ExtraTerrestrial Intelligence)
  622.     have been discussed ad nauseam, and I will only briefly state the
  623.     crucial points in my view. 
  624.  
  625.         1 - The existence of other planetary systems comparable to
  626.             our solar system.
  627.  
  628.         2 - The existence of other planets with Earthlike conditions.
  629.  
  630.         3 - The existence of intelligent life forms other than humans.
  631.  
  632.         4 - The existence of other technical civilizations.
  633.  
  634.         5 - The desire for information exchange.
  635.  
  636.         There need not be any necessary causal relationship between these
  637.     points, even if it is natural to suspect that this is the case; but
  638.     disregarding the question of an intelligence not emerging on a planet,
  639.     these point should be affirmed to establish a "common ground" with
  640.     humankind as of today.  To my knowledge, not even Point One has been
  641.     answered positively.  Point Five does merit some discussion:  What is
  642.     the sender and receiver gaining by such a project?  For the sender, it
  643.     must be a bit more than a "Kilroy was here" message, and the receiver
  644.     does not wish to open the box of Pandora.  The only answer to the
  645.     last question is that we will have to wait and see when a message
  646.     arrives, if ever.  One kind of safe and meaningful information will
  647.     be briefly mentioned later. 
  648.  
  649.         Setting the ifs aside, let us assume there are other civilizations
  650.     distributed around our galaxy, communicating with each other and
  651.     working on establishing contact with new civilizations like ours.  
  652.     How could this be achieved in a practical and rational way? 
  653.  
  654.         As a carrier of information, electromagnetic radiation presents
  655.     itself as an obvious solution.  The technical problems of which
  656.     frequencies, bandwidth, encoding and signal strength to be used is
  657.     beyond my knowledge and will not be mentioned here.  The main problem
  658.     is that we have not managed to detect any intelligent signals yet.
  659.     One conclusion of this may be that the Milky Way Galaxy is not full
  660.     of intelligence lining up to shout at newcomers, or on the other hand,
  661.     they might be politely waiting for the upstarts to knock on the door.
  662.     I do not see any clearcut answer to this dilemma; then again, we might
  663.     not even be deemed fit for polite company by more advanced beings.
  664.  
  665.         The question of time lag is worth some consideration; indeed, it
  666.     is one of the main problems of effective interstellar communication:
  667.     How to exchange information across tens, hundreds, even thousands of
  668.     light years in roughly the same time span.  It is very important to bear
  669.     in mind that we are not talking about telephone conversations or radio 
  670.     hams DX-ing (transmitting overseas) on the shortwave.  Everybody who 
  671.     considers the problems of SETI knows this very well, but instant two-way 
  672.     communication is an integral part of our civilization, so the concept
  673.     of communication with a time lag of generations is quite alien to us 
  674.     at present.  However, it is not necessary to go back further than to 
  675.     the area of sea exploration in human history before we have a similar 
  676.     situation, to set out into the unknown and hopefully return years later 
  677.     with tales of wonder.  An even better analogy regarding a large time 
  678.     span is the Melanesian kula chain:  Tokens of good faith were once 
  679.     exchanged among the peoples of the islands of the Western Pacific Ocean, 
  680.     constantly passed along in a great circuit, the means of transportation 
  681.     being sail and oar.  How long information transfer will take depends 
  682.     on the available medium, not on what our culture regards as conversation.  
  683.     These examples illustrate that the problems of considerable time lag 
  684.     are not insurmountable. 
  685.  
  686.         The concept of what I have in mind is a network of "nodes",
  687.     constantly sending and receiving information to and from other nodes,
  688.     without waiting for confirmation.  An analogy may be a WAN (Wide Area
  689.     Network, with emphasis on Wide).  To make this a bit more feasible
  690.     on the galactic scale discussed here, a couple of additions may be
  691.     suggested:  The message is returned to the sending node, with some
  692.     additional information to serve as a "receipt", and most important,
  693.     the message is beamed further on to star systems having a potential
  694.     to serve as new nodes.  In several hundred thousand years, a network
  695.     like this might span the whole of the galaxy.  The basic assumption
  696.     for a scheme like this to succeed is that a minimum number of
  697.     civilizations exist to "pick up the ball and pass it on". 
  698.  
  699.         What is important to consider in this network concept is that the
  700.     nodes are to function more or less on a peer-to-peer basis, and it
  701.     must be possible for new nodes to place their information among the
  702.     existing information; and at the same time leaving room for still
  703.     more information further down the chain.  On the other hand, at least
  704.     some nodes must have the role of "moderator" to prevent the signal
  705.     from being saturated with information.  A node firmly established in
  706.     the network will receive the signal from various nodes and, depending
  707.     on the size of the network and how long the node has been connected to
  708.     the network, will receive some of their own earlier messages.  The
  709.     signal should be regarded as an everchanging stream of information
  710.     criss-crossing its own path, partly repeated and constantly deleted
  711.     from and added to.  The topology of the net should be regarded as
  712.     non-deterministic; i.e., new nodes appearing and old ones disappearing
  713.     and reappearing randomly. 
  714.  
  715.         One kind of information that would be relevant to transmit in a
  716.     network like this would be astronomical data, perhaps the only kind of
  717.     information being universally (no pun intended) comprehensible.  For
  718.     one thing, civilizations participating in the network would, per se,
  719.     have astronomical knowledge.  In addition, nodes will have a different
  720.     view of the Milky Way Galaxy depending on their location:  Our solar
  721.     system, for example, has a fairly poor viewing angle on phenomenon
  722.     occurring along the galactic plane except in our relative vicinity. 
  723.     Among Earth's meteorologists the World Weather Watch (WWW) is a 
  724.     necessity for good weather forecasts, so why not a Galactic Astronomy
  725.     Watch (GAW)?  On the time scale of an interstellar network, 
  726.     considerable changes should be noticable among the stars, nebulas, 
  727.     and other celestial objects of our galaxy. 
  728.  
  729.         Here I have tried to present some ideas of how contact between
  730.     stars might operate.  There are many unanswered and unposed questions, 
  731.     but one thing is for certain:  The human race may never know if there 
  732.     is anybody else among the stars if we do not knock on the galactic 
  733.     door and listen. 
  734.  
  735.  
  736.                        A VIEW FROM DOWN UNDER
  737.  
  738.                          by Michael Carini
  739.  
  740.         One of the benefits of being an astronomer is having the
  741.     opportunity to travel to places you normally might not have the
  742.     chance to visit.  One example is the South American country of Chile, 
  743.     home to three observatories, including the Cerro Tololo Interamerican
  744.     Observatory (CTIO).  For seven nights in September of 1988, I had
  745.     the unique opportunity to observe. 
  746.  
  747.         It is a long trip to CTIO, starting with a roughly ten hour
  748.     commercial jet ride to the capitol, Santiago.  Usually, there is a
  749.     stopover at some place like Lima, Peru, or Buenos Aires, Argentina.
  750.     Once the international flight lands and you survive customs, there is
  751.     either an eight hour bus ride, or an hour and a half flight (La Deco,
  752.     the national airline) to the coastal town of La Serena.  This is the
  753.     home of the observatory headquarters.  Only an hour and a half ride
  754.     into the Andes remains to get to the Observatory. 
  755.  
  756.         So two days after you've left Atlanta, Georgia, you find yourself
  757.     on top of a mountain, somewhere in the Andes; but life at the
  758.     observatory is easy for a visiting astronomer.  The lodge rooms are
  759.     nice with patios that overlook a valley.  On the other side are the
  760.     Andes - a spectacular view, especially if the higher peaks have snow
  761.     on them.  Meals are provided and are very good - it's easy to gorge
  762.     yourself even if you're not quite sure what it is you are eating!  The
  763.     lodge lies below the telescopes, so you are given a Volkswagen Beetle
  764.     to move around the mountain.  Believe me, you need the car; it's quite
  765.     a hike up to the observatory. 
  766.  
  767.         On clear days, the sunsets are something to behold.  Usually you
  768.     can see the so-called "green flash" - a flash of green light that
  769.     appears on the western horizon just after sunset.  I had never seen
  770.     this before and was expecting a single flash of green.  Instead, what
  771.     I saw was several consecutive flashes of green along the western
  772.     horizon; but the best treat comes after twilight:  On a dark, Moonless
  773.     night, the southern sky is spectacular.  The Magellanic Clouds,
  774.     satellite galaxies of our Milky Way Galaxy, are an amazing sight; M42,
  775.     the Orion Nebula, pales in comparison.  The Milky Way stretches across
  776.     the sky and really looks "milky".  There are some odd sights, too,
  777.     such as the constellation Orion rising upside down, or Canis Major on
  778.     his back.  Scorpius fills almost a quarter of the sky - talk about a
  779.     big bug!  Looking north, you can find some old friends - Cygnus, Lyra,
  780.     etc., were all there, but very far north. 
  781.  
  782.         Since the purpose of the trip was scientific, let me spend a
  783.     minute on the science I did.  I was observing on the 90-centimeter
  784.     (36-inch) telescope, using a CCD (Charge Coupled Device) camera.  The
  785.     objects I was observing were two BL Lacertae objects.  BL Lacs are a
  786.     subclass of quasars; they undergo large amplitude variations in visual
  787.     brightness.  In particular, I was searching for optical variations on
  788.     time scales of less than one day, and with amplitudes of a tenth of
  789.     a magnitude or less.  These particular objects are at southern
  790.     declinations, hence the obvious need to observe from a southern
  791.     hemisphere observatory such as CTIO. 
  792.  
  793.         I could continue, but the idea should be clear.  As beautiful as
  794.     the southern sky is, however, I still prefer the northern sky and all
  795.     its wonders.  Perhaps that is because no matter where I go, I'll
  796.     always be a Yankee at heart! 
  797.  
  798.  
  799.      THE ELECTRONIC JOURNAL OF THE ASTRONOMICAL SOCIETY OF THE ATLANTIC 
  800.  
  801.                        November 1989 - Vol. 1, No. 4
  802.  
  803.                          Copyright (c) 1989 - ASA
  804.  
  805. ------------------------------
  806.  
  807. End of SPACE Digest V10 #244
  808. *******************
  809.