V minulosti som už mnohokrát povedal, že Zem je najlepšia planéta vo vesmíre. Evolúcia nás prispôsobila tejto planéte a je nepravdepodobné, že by sme niekedy našli inú planétu, ktorá by bola pre nás dobrá.
Je to však najlepšia planéta? Existujú vo vesmíre miesta, ktoré by mohli mať podmienky pre väčšiu rozmanitosť života?
Skutočnosť, že na Zemi vôbec máme život, je celkom úžasná. Nachádzame sa v obývateľnej zóne hlavnej hviezdy, ktorá nevyrába príliš veľa vražedných slnečných erupcií.
Máme hustú atmosféru naplnenú kyslíkom a dusíkom, ktorú môžeme dýchať. Planéta je dostatočne veľká na to, aby bola stále v jadre roztavená, s rotujúcou guľkou zo železa, ktorá udržuje magnetické pole planéty. Toto v kombinácii so silnou atmosférou chráni povrch planéty pred kozmickými lúčmi, najhorším ultrafialovým žiarením zo Slnka a smrteľnými slnečnými búrkami.
Máme doskovú tektoniku, ktorá neustále recykluje materiál na povrchu planéty, privádza čerstvé chemikálie zo svojho vnútra.
Máme pomerne veľký mesiac, ktorý pravdepodobne udržiava našu planétu stabilnejšiu v axiálnom náklone, s prílivmi a odlivmi, ktoré pomohli pri prechode skorých foriem života z oceánov na zem. Ale nie príliš veľký mesiac.
Máme obrovské oceány, ktoré pomáhajú regulovať klímu planéty, presúvajú teplé vody do chladnejších oblastí, aby boli rozmanitejšie a obývateľnejšie.
Zoznam pokračuje a som si istý, že existujú faktory, ktoré sme ešte neobjavili.
A keď príde na Zem, život sa darí, nachádza sa v každej možnej ekologickej výklenku, prispôsobuje sa evolúcii, aby zvládol horkú studenú, intenzívnu horúčavu, intenzívne tlaky na dne oceánov, dokonca aj v mestách, ktoré žijú hneď vedľa človeka. bytosti.
Ale mohla by byť Zem lepšia? Mohli by existovať planéty, ktoré sú obývateľné?
Ak nás niečo astronómie naučilo, nie sme zvláštne. Nie sme v strede slnečnej sústavy. Toto nie je zvláštne miesto alebo čas vo vesmíre. A to pravdepodobne znamená, že Zem nie je najlepším miestom na život. Je to najlepšie miesto pre ľudí, ale nie pre život.
Podľa článku z roku 2013 vypočítal štátny astrobiológ Penn Ravi Kumar Kopparapu a ďalší, kde by okraje obývateľnej zóny hviezdy mali byť skutočne na základe moderných údajov o klíme. Vypočítali, že obývateľná zóna okolo slnečnej hviezdy by mala byť medzi 0,99 a 1,7-násobkom vzdialenosti od Zeme k Slnku.
Čo znamená, že Zem je skutočne na vnútornom okraji obývateľnej zóny Slnka. Len sotva. Keby to bolo bližšie k Slnku, zažili by sme útek skleníkového efektu, ako je napríklad Venuša.
Pravdepodobne budete chcieť byť bližšie k stredu obývateľnej zóny, kde orbitálne variácie nebudú tlačiť vašu planétu do extrémov.
Zem je pomerne mladá. Berúc do úvahy skutočnosť, že planéta je už len 4,5 miliardy rokov a prišiel na viacbunkový život len za posledných niekoľko stoviek miliónov rokov.
Slnko sa zahrieva a keďže sme tak blízko, máme vlastne len niekoľko sto miliónov rokov, nanajvýš miliardu rokov predtým, ako teplota stúpne a oceány sa vyparia. Čo ak by však život mohol získať miliardy ďalších rokov vývoja, aby vypracovali nové, rozmanitejšie formy života?
Myslíte si, že platypus je nezvyčajný, len si predstavte, čo by ste získali s vývojom ďalších 2 miliárd rokov. Alebo 20 miliárd.
V dokumente z roku 2016 s názvom Obývateľné svety Rene Heller a John Armstrong prechádzajú podmienkami, ktoré by mohli vytvoriť najobývateľnejšiu možnú planétu. Toto je veľmi čitateľný papier s množstvom skvelých nápadov. Ak ste spisovateľ sci-fi a hľadáte nejaké nápady na budovanie sveta, určite si to pozrite. Do poznámok o show vložím odkaz.
Navrhujú, že hviezdy s menšou hmotnosťou ako Slnko, klasifikované ako hviezdy K, sú pravdepodobne najlepšími kandidátmi na rozmanitosť, pretože majú dlhovekosť a sú relatívne stabilné. Hviezda typu K bude mať životnosť 20 až 70 miliárd rokov bez toho, aby boli tie otravné červené trpasličí megaflaresy.
Chceli by ste, aby iné planéty v hviezdnom systéme boli schopné presmerovať asteroidy a kométy s ich gravitáciou, aby dodávali vodu a ďalšie chemikálie potrebné pre život. Vďaka za to, Jupiter.
A v ideálnom prípade chcete viac obývateľných planét v rovnakom systéme, schopných poslať život sem a tam. Proces známy ako panspermia.
Urobte z vašej obývateľnej planéty mesiac plynného gigantu, aby ste získali silné prílivové sily, ktoré by udržali čerstvý vulkanický materiál prepuknutý na povrch.
Ešte lepšie je mať binárnu planétu, kde dva svety obiehajú jeden druhého, dodávajú prílivové sily a vymieňajú si formy života sem a tam.
A my len začíname!
Zväčšite planétu a získate väčšiu plochu na cirkuláciu teplôt vody (viac na sekunde), ale aj väčšiu plochu na životnosť, aby ste mohli využívať rôzne výklenky.
Takže hovoríme o väčšej, mohutnejšej planéte. Akonáhle dosiahnete približne dvojnásobok hmotnosti Zeme, tanierová tektonika sa začne vypínať, takže sa pokúste zostať pod touto hodnotou.
Tiež by ste chceli mať vo svojom vnútri dostatočne veľký a dostatočne horúci priestor na pohyb železných zliatin vo svojom jadre na udržanie magnetosféry na celej planéte.
Pravdepodobne sa obávate povrchovej gravitácie, ale planéta s dvojnásobnou hmotnosťou Zeme musí byť približne o 40% väčšia, aby mala približne rovnakú povrchovú gravitáciu.
Na nedávnej konferencii v Barcelone predstavila Dr. Stephanie Olson z Chicagskej univerzity prácu, ktorú vykonali pri hľadaní prostredí, ktoré by najlepšie podporovali život na exoplanetách.
Používali nástroj NASA s názvom všeobecný model obehu ROCKE-3D. Je to skutočne úžasný nástroj, ktorý je voľne prístupný verejnosti. Môžete ísť na webovú stránku a potom zistiť, aké podmienky by boli v rôznych svetoch, od starej Venuše po planéty obiehajúce okolo Proxima Centauri.
Môžete simulovať teplotu vzduchu, zrážky, koncentrácie v pôde a ďalšie.
Ukážem vám niekoľko príkladov. Tu je predpriemyselná Zem, s teplotami vzduchu pohybujúcimi sa od okolo 35 ° C v blízkosti rovníka po chladnejšie ako -60 ° C na póloch.
Ale môžete nahradiť Zem starou Venušou, tak ako vyzerala planéta pred 2,9 miliardami rokov, keď bolo Slnko o 20% slabšie ako dnes. Stále sa však striedala každých 243 dní a pravdepodobne mala plytký oceán, ktorý dosiahol hĺbku 310 metrov cez nížiny.
A tu je planéta obiehajúca po červenej trpaslíkovi Proxima Centauri, ktorá je najbližšie k Slnku. Pretože obieha tak blízko svojej hviezdy, je planéta pravdepodobne prílivovo uzamknutá. To má dramatický vplyv na teplotu vzduchu tak, že jedna strana je obrátená k hviezde a jedna strana je odvrátená.
Ale ak má planéta rezonančnú rotáciu, kde sa obracia trikrát na svojej osi pre každé 2 obežné dráhy a ak má atmosféru, ktorá zhruba zodpovedá atmosfére dusíka a kyslíka na Zemi, potom skončíte so svetom, ktorý vyzerá oveľa viac. pohodlne žiť.
Olson a jej tím použili tento softvér na simuláciu klimatických a oceánskych biotopov rôznych druhov exoplanet. Tu na Zemi závisí rozmanitosť života od toho, ako sa v oceánoch objaví materiál z hĺbky dole a vráti sa na povrch, kde ho môže život použiť.
Viac príbytku znamená viac biologickej aktivity, väčšiu rozmanitosť.
Inými slovami, aby ste našli planéty s najväčšou rozmanitosťou života, musíte nájsť svety, ktoré majú silné množstvo cirkulácie oceánov.
Je niečo lepšie ako Zem?
Podľa Olsona, ak planéta rotuje pomalšie, má vyššiu hustotu atmosféry a má kontinenty, môžete zvýšiť množstvo cirkulácie oceánu.
A to nám dáva predstavu o tom, čo budú astronómovia hľadať, keď skúmajú mimozemské svety. Keď misie NASA LUVOIR alebo HabEx budú lietať v 30. rokoch 20. storočia, budú môcť priamo zobraziť povrchy exoplanet. Zmerajú chemikálie v ich atmosfére, zisťujú vodu a dokonca určujú, koľko planéty je na kontinentoch pokryté.
Naozaj by nás nemalo prekvapiť, ak nájdeme super obývateľné svety v Mliečnej dráhe, svety, ktoré sú zjavne obývateľnejšie ako Zem. Opäť sa ukáže, že nie sme zvláštni. To je v poriadku, aspoň budeme mať spoločnosť.
