Anksčiau esu ne kartą sakęs, kad Žemė yra geriausia planeta Visatoje. Evoliucija pritaikė mus prie šios planetos ir mažai tikėtina, kad kada nors rasime kitą planetą, kuri būtų tokia gera mums.
Vis dėlto ar tai geriausia planeta? Ar yra vietų Visatoje, kuriose gali būti sąlygų daugiau gyvenimo įvairovės?
Tai, kad iš viso turime gyvybę Žemėje, yra gana nuostabu. Mes įsikūrę pagrindinės sekos žvaigždės, kuriai nėra per daug žalingų saulės spindulių, gyvenamojoje zonoje.
Mūsų atmosfera yra pripildyta deguonies ir azoto, kad galėtume kvėpuoti. Planeta yra pakankamai didelė, kad vis dar išlydyta jos šerdyje, su besisukančiu geležies rutuliu, palaikančiu planetinį magnetinį lauką. Tai kartu su tiršta atmosfera apsaugo planetos paviršių nuo kosminių spindulių, blogiausio saulės ultravioletinės spinduliuotės ir mirtinų saulės audrų.
Mes turime plokštelinę tektoniką, kuri nuolat perdirba medžiagą planetos paviršiuje, iš jos vidaus iškelia šviežias chemines medžiagas.
Turime palyginti didelį Mėnulį, kuris tikriausiai palaiko stabilią mūsų planetos ašinę pakrypimą su atoslūgiais, kurie padėjo ankstyvosioms gyvenimo formoms pereiti iš vandenynų į sausumą. Bet ne per didelis mėnulis.
Mes turime didžiulius vandenynus, kurie padeda reguliuoti planetos klimatą, šiltuosius vandenis perkeldami į vėsesnius regionus, kad jie būtų įvairesni ir tinkamesni gyventi.
Šis sąrašas tęsiasi ir aš tikiu, kad yra veiksnių, kurių dar net neatradome.
O kai atėjo į Žemę, gyvenimas suklestėjo ir rado savo kelią į visas įmanomas ekologines nišas, evoliucijos metu prisitaikydamas prie karšto šalčio, stipraus karščio, intensyvaus slėgio vandenynų apačioje, net miestų, gyvenančių šalia žmogaus būtybių.
Bet ar Žemė galėtų būti geresnė? Ar gali būti planetų, kuriose galima gyventi?
Jei yra vienas dalykas, kurio mus išmokė astronomijos sritis, tai mes nesame ypatingi. Mes nesame Saulės sistemos centras. Tai nėra ypatinga vieta ar laikas Visatoje. Ir tai tikriausiai reiškia, kad Žemė nėra pati geriausia gyvenimo vieta. Tai geriausia vieta žmonėms, bet ne gyvenimui.
Remiantis 2013 m. Dokumentu, remiantis šiuolaikiniais klimato duomenimis, „Penn State“ astrobiologas Ravi Kumaras Kopparapu ir kiti apskaičiavo, kur turėtų būti žvaigždės gyvenamosios zonos kraštai. Jie apskaičiavo, kad gyvenama zona aplink saulės žvaigždę turėtų būti nuo 0,99 iki 1,7 karto didesnis už atstumą nuo žemės iki saulės.
O tai reiškia, kad Žemė iš tikrųjų yra tiesiai ant Saulės gyvenamosios zonos vidinio krašto. Kaip, vos vos. Jei ji būtų arčiau saulės, mes pajustume bėgantį šiltnamio efektą, pavyzdžiui, Venerą.
Tikriausiai norėsite būti arčiau gyvenamosios zonos vidurio, kur orbitos variacijos neišstums jūsų planetos į kraštutinumus.
Žemė yra palyginti jauna. Turint omenyje tai, kad planeta gyvavo tik 4,5 milijardo metų ir tik per pastaruosius kelis šimtus milijonų metų suprato daugiabriaunį gyvenimą.
Saulė kaitina, ir kadangi mes esame taip arti, mums iš tikrųjų buvo tik keli šimtai milijonų metų, daugiausiai milijardas metų, kol pakilo temperatūra ir vandenynai išgaravo. O kas būtų, jei gyvenimas būtų galėjęs gauti milijardus metų evoliucijos metų, kad būtų galima sukurti naujas, įvairesnes gyvenimo formas?
Jūs manote, kad vėžlys yra neįprastas, tiesiog įsivaizduokite, ko gautumėte su dar 2 milijardais evoliucijos metų. Arba 20 milijardų.
2016 m. Leidinyje, pavadintame „Superhabitable Worlds“, Rene Heller ir John Armstrong išgyvena tokias sąlygas, kurios gali sudaryti tinkamiausias įmanomas planetas. Tai labai lengvai skaitomas popierius, kuriame daug įdomių idėjų. Jei esate mokslinės fantastikos rašytojas, ieškantis kokių nors pasaulio kūrimo idėjų, būtinai pasidomėkite. Į parodomąsias pastabas įdėsiu nuorodą.
Jie siūlo, kad žvaigždės, turinčios mažesnę masę nei saulė, priskiriamos K žvaigždėms, yra turbūt geriausios įvairovės kandidatai, nes jos ilgaamžės ir palyginti stabilios. K tipo žvaigždės gyvavimo laikas be tų baisių raudonųjų nykštukinių megafloretų bus 20–70 milijardų metų.
Norėtumėte, kad žvaigždės sistemoje būtų kitos planetos, galinčios nukreipti asteroidus ir kometas savo sunkumu, kad galėtų tiekti vandenį ir kitas chemikalams reikalingas gyvybes. Ačiū už tai, Jupiter.
Idealiu atveju jūs norite, kad toje pačioje sistemoje būtų kelios gyvenamosios planetos, galinčios perduoti gyvybę pirmyn ir atgal. Procesas, žinomas kaip panspermija.
Padarykite savo gyvenamąją planetą dujų milžino mėnuliu, kad gautumėte galingų potvynių jėgų, kurios išlaikytų šviežią ugnikalnio medžiagą išsiveržiančią į paviršių.
Dar geriau, jei turite dvejetainę planetą, kurioje du pasauliai skrieja vienas į kitą, teikdami potvynio jėgas ir keisdami gyvybės formas pirmyn ir atgal.
Ir mes tik pradedame!
Padidinkite planetą ir gausite daugiau paviršiaus paviršiaus, kad vanduo galėtų cirkuliuoti (daugiau nei per sekundę), taip pat daugiau paviršiaus ploto, kad gyvybės formos galėtų išnaudoti įvairias nišas.
Taigi, mes kalbame apie didesnę, masyvesnę planetą. Kai tik gausite maždaug dvigubai didesnę Žemės masę, plokštelinė tektonika pradės išsijungti, todėl stenkitės išlikti mažesnė.
Jūs taip pat norite, kad jo vidus būtų pakankamai didelis ir karštas, kad geležies lydiniai galėtų judėti jo šerdyje ir palaikyti visos planetos magnetosferą.
Tikriausiai esate susirūpinę dėl paviršiaus gravitacijos, tačiau planeta, kurios žemės masė dvigubai didesnė, turi būti tik maždaug 40% didesnė, kad būtų maždaug tokia pati paviršiaus gravitacija.
Neseniai vykusioje konferencijoje Barselonoje dr. Stephanie Olson iš Čikagos universiteto pristatė savo nuveiktą darbą ieškant aplinkos, kuri geriausiai palaikytų gyvenimą egzoplanetose.
Jie naudojo NASA įrankį, vadinamą bendrosios cirkuliacijos modeliu ROCKE-3D. Tai tikrai puikus įrankis, laisvai prieinamas visuomenei. Galite apsilankyti svetainėje ir pamatyti, kokios sąlygos būtų skirtinguose pasauliuose, nuo senovės Veneros iki planetų, skriejančių aplink Proxima Kentaurą.
Galite modeliuoti jų oro temperatūrą, kritulius, dirvožemio koncentraciją ir dar daugiau.
Leiskite parodyti jums keletą pavyzdžių. Čia yra ikipramoninė žemė, kurios oro temperatūra svyruoja nuo maždaug 35 C prie pusiaujo iki šaltesnės nei -60 C prie polių.
Bet jūs galite pakeisti Žemę senovine Venera, tokia, kokia atrodė planeta prieš 2,9 milijardo metų, kai Saulė buvo 20% silpnesnė nei dabar. Vis dėlto jis vis dar sukasi kartą per 243 dienas ir greičiausiai turėjo seklią vandenyną, kurio žemuma siekė 310 metrų gylį.
O štai planeta, aplink kurią skrieja raudonoji nykštukė žvaigždė „Proxima Centauri“, yra arčiausiai saulės esanti žvaigždė. Kadangi ji skrieja taip arti savo žvaigždės, planeta tikriausiai yra užfiksuota potvynio link. Tai daro didelę įtaką oro temperatūrai, kai viena pusė yra nukreipta į žvaigždę, o kita - nukreipta.
Bet jei planetoje yra rezonansinis sukimasis, kai ji pasisuka tris kartus ant savo ašies kas 2 orbitas, ir jei jos atmosfera maždaug atitinka Žemės azoto ir deguonies atmosferą, jūs galų gale su pasauliu, kuris atrodo daug daugiau patogu gyventi.
Olson ir jos komanda naudojo šią programinę įrangą imituodami įvairių egzoplanetų klimatą ir vandenynų buveines. Gyvybės įvairovė čia, Žemėje, priklauso nuo to, kaip medžiaga atsiduria vandenynuose, grąžinant ją į paviršių, kur gyvybė gali naudoti.
Aukštesnis gyvenimas reiškia daugiau biologinio aktyvumo, daugiau įvairovės.
Kitaip tariant, norėdami rasti tokias planetas, kuriose yra didžiausia gyvenimo įvairovė, jūs norite rasti pasaulius, kuriuose vandenynų cirkuliacija yra didžiulė.
Ar yra kas nors geriau už Žemę?
Anot Olsono, jei planeta sukasi lėčiau, jos atmosferos tankis yra didesnis ir turi žemynus, tuomet galite padidinti vandenynų cirkuliaciją.
Ir tai suteikia mums supratimo, ko ieškos astronomai, tirdami ekstrasoliarų pasaulius. Kai NASA LUVOIR ar „HabEx“ misijos skris 2030-aisiais, jie galės tiesiogiai atvaizduoti egzoplanetų paviršius. Jie išmatuos savo atmosferoje esančias chemines medžiagas, aptinka vandenį ir netgi nustato, kokią planetos dalį užima žemynai.
Mes tikrai neturėtume stebėtis, jei Paukščių Take rasime supergyvenamus pasaulius, pasaulius, kurie yra akivaizdžiai tinkamesni gyventi nei Žemė. Dar kartą paaiškėja, kad mes nesame ypatingi. Puiku, bent jau turėsime kompaniją.
