The Living Cosmos - Our Search for Life in the Universe

Cover......Page 1
Half Title......Page 3
Title......Page 5
Copyright......Page 6
Dedication......Page 7
PREFACE vii......Page 9
CONTENTS......Page 13
1. THE UNFINISHED REVOLUTION 3......Page 21
THE AUDACITY OF THE GREEKS 4......Page 22
From Atoms to Worlds—......Page 23
the Earth—......Page 24
Witnessing the Birth of Science......Page 26
HOW WE KNOW WHAT WE KNOW 9......Page 27
We Are All Scientists—......Page 28
From Patterns to Understanding—......Page 29
The Toolkit of Science—......Page 30
Better Living Through Logic—......Page 31
Does Science Have Limits?......Page 32
THE COPERNICAN REVOLUTION 15......Page 33
The Mystic of Many Worlds—......Page 36
Heliocentric Model—......Page 37
Worlds in Collision—......Page 38
Master of the Universe......Page 40
Herschel Scans the Skies—......Page 42
Better Telescopes, Better Technology—......Page 45
Nature of the Nebulae—......Page 46
Welcome to the Expanding Universe—......Page 47
to Gravity—......Page 49
Enigmas of the Universe......Page 51
ENHANCING OUR SENSES 35......Page 53
Extending the Reach of the Eye—......Page 54
Detecting Invisible Waves—......Page 56
Exotic Messengers......Page 58
OUR PLACE IN THE UNIVERSE 41......Page 59
Space: A Toy Model—......Page 60
Time: A Toy Model......Page 61
Chemistry Is Cosmic—......Page 62
The Nature and Evolution of Life—......Page 64
of Space—......Page 65
Astrobiology Grows Up......Page 66
2. LIFE’S ORIGINS 51......Page 69
Helium and the Big Bang—......Page 71
The Stuff of the Universe—......Page 72
Cauldron of the Elements—......Page 73
Cycles of Life and Death......Page 75
DEEP TIME 58......Page 76
Everyday Time—......Page 77
Time Using Gravity—......Page 78
Atoms and Time—......Page 79
The Clocks in the Rocks......Page 81
The Art of Reading Rocks—......Page 83
Finding the Oldest Rocks—......Page 84
A Time Capsule of Life—......Page 85
Fossils—......Page 86
Trace Fossils—......Page 88
Molecular Fossils—......Page 89
Life’s Early Frontier......Page 90
The Miller-Urey Experiment—......Page 91
Ingredients from Space......Page 92
Life Uses Energy—......Page 93
Life Battles Disorder—......Page 95
Life Stores Information—......Page 96
of Evolution......Page 98
HOW DID LIFE START? 81......Page 99
An Intelligent Designer?—......Page 100
From Atoms to Molecules—......Page 102
RNA Is Special—......Page 103
Replicator—......Page 104
The Birth of Evolution......Page 106
Gaia—......Page 108
3. EXTREME LIFE 93......Page 111
THE TREE OF LIFE 95......Page 113
Phylogenetic Trees—......Page 114
Intimate Strangers—......Page 118
of Life—......Page 119
A Genetic Bazaar......Page 121
Protists Are Neat—......Page 122
The Father of Extreme Life......Page 123
CHAMPION EXTREMOPHILES 106......Page 124
Cute but Tough—......Page 125
Redefining Normal—......Page 126
Some Like It Hot—......Page 127
at the Edge—......Page 128
Lost Worlds—......Page 129
Meet the Titans of Toxicity—......Page 130
Strategies for Survival......Page 132
An Intricate Dance......Page 109
Miniature Industrialists—......Page 134
The Midas Touch—......Page 135
Photocopying DNA—......Page 136
A Conspiracy of Germs......Page 137
Riding the Interplanetary Shuttle—......Page 139
A Thimbleful of Stardust—......Page 140
Living Among the Stars......Page 141
HOW STRANGE CAN LIFE BE? 124......Page 142
Chance and Necessity—......Page 143
Life 1.1—......Page 144
Life 2.0—......Page 145
Exploring the Biological Landscape......Page 147
Life in a Computer—......Page 148
A-Life—......Page 150
Life Beyond Biology—......Page 152
Welcome to the Singularity......Page 153
4. SHAPING EVOLUTION 138......Page 156
Clues from the Crime Scene—......Page 158
Collapse of the Solar Nebula—......Page 159
to Planets—......Page 160
Collisions and Catastrophes—......Page 161
The Primeval Earth......Page 162
IMPACTS 146......Page 164
Weighing the Odds—......Page 165
Tunguska—......Page 166
The Big One......Page 169
HUNTING SPACE JUNK 153......Page 171
Meteorites for the Masses......Page 172
COSMIC INFLUENCES ON LIFE 155......Page 173
The Fickleness of Stars—......Page 174
Star Death—......Page 176
The Ultimate Cataclysm—......Page 177
Radiation—......Page 178
Life in Other Neighborhoods......Page 179
THE EVOLVING BIOSPHERE 162......Page 180
Changing Sun and Atmosphere—......Page 181
Carbon and the Earth’s Crust—......Page 183
Snowball Earth—......Page 185
Violent Change Is Normal......Page 187
The Evolving Planet—......Page 188
Variation and Evolution—......Page 189
Life’s Common Solutions—......Page 190
Tolerating Imperfection......Page 192
LANDMARKS IN EVOLUTION 175......Page 193
The Power of Networking—......Page 194
Life Surges—......Page 195
The Emergence of Brains......Page 197
5. LIVING IN THE SOLAR SYSTEM 182......Page 200
HOW SPECIAL IS THE EARTH? 184......Page 202
The Rare Earth Hypothesis—......Page 203
Habitable Zones—......Page 204
What We Mean by “Habitable”—......Page 206
or Inevitable?......Page 207
The Mars in Each of Us—......Page 208
Mars Attacks—......Page 209
Canals on Mars......Page 210
EXPLORING THE RED PLANET 193......Page 211
Mars Up Close—......Page 212
A Kinder, Gentler Mars—......Page 213
The Little Rovers That Could......Page 215
Where the Water Went—......Page 217
Martian Microbes?—......Page 218
Wanted, Dead or Alive—......Page 220
the Red Planet—......Page 222
EARTH’S EVIL TWIN 206......Page 224
The Goddess of Love Welcomes You—......Page 225
Greenhouse—......Page 226
MYSTERIES OF TITAN 209......Page 227
Patience and Romance—......Page 228
Cassini and Huygens Pay a Visit—......Page 229
Saw on Titan—......Page 231
Could There Be Life on Titan?......Page 232
The Ice Floes of Europa—......Page 233
Voyages to Europa......Page 234
SIGNS OF LIFE 218......Page 236
Biomarkers—......Page 237
Living in the Neighborhood......Page 238
6. DISTANT WORLDS 222......Page 240
Why Finding Planets Is Hard—......Page 243
The Man Who Harvests Planets—......Page 245
Hot Jupiters—......Page 246
Strange New Worlds—......Page 248
Transiting Planets—......Page 250
Gravity Lends a Hand—......Page 252
Playing the Odds......Page 255
Complexity and Chaos—......Page 256
Forging Exoplanets—......Page 257
Following the Water......Page 259
7. ARE WE ALONE? 264......Page 282
How to Find Clones of Home—......Page 261
Big Glass—......Page 262
Cheating the Atmosphere......Page 263
Upcoming Missions—......Page 265
The Promise of TPF—......Page 266
Cutting to the Chase......Page 268
TRAVEL TO THE STARS 251......Page 269
Bigger and Bigger Fireworks—......Page 270
New Technologies—......Page 272
Between Science and Science Fiction......Page 273
NASA Goes on a Diet—......Page 275
The Experience of Space—......Page 277
Bring on the Robots—......Page 276
Vacation?—......Page 278
Dreams of Other Worlds......Page 280
WHERE ARE THEY? 266......Page 284
Fermi’s Provocative Question—......Page 285
Maybe the Question Is Moot—......Page 286
and Conspiracies—......Page 288
The Absence of Space Tourists—......Page 289
COSMIC COINCIDENCES 272......Page 290
Fine-tuning in Nature—......Page 291
Is Life Surprising?—......Page 292
Enter the Multiverse......Page 293
Motivating the Search—......Page 295
The Boy or Girl of Your Dreams—......Page 296
The Optimists Weigh......Page 297
Lost in Space......Page 298
Counting Stars with Planet Stuff—......Page 299
Potentially Life-bearing Rocks......Page 300
Defining Intelligence—......Page 302
How We Got So Smart—......Page 303
Is Intelligence Inevitable?—......Page 304
Among Us—......Page 305
The Role of Technology......Page 308
The Doomsday Hypothesis—......Page 309
Room at the Bottom—......Page 310
The Number of Companions......Page 312
SETI Pioneers—......Page 313
Beating the Odds—......Page 314
Current Searches—......Page 316
The Medium Is the Message......Page 317
Our Postbiological Future—......Page 319
Reality and Simulation—......Page 321
At One with The Cosmos......Page 323
Companionship or Loneliness?......Page 325
The Search for Meaning......Page 326
NOTES 311......Page 329
GLOSSARY 341......Page 359
READING LIST 353......Page 371
MEDIA RESOURCES 361......Page 379
ILLUSTRATION CREDITS 363......Page 381
INDEX 369......Page 387