Veľa titulkov a diskusií týkajúcich sa obývateľnosti exoplanet sa zameriava na ich blízkosť k hviezdam a na prítomnosť vody. Má to zmysel, pretože to sú prísne obmedzujúce faktory. Tieto planetárne charakteristiky sú však iba východiskovým bodom pre obývateľnú / nie obývateľnú diskusiu. Dôležité je aj to, čo sa deje v interiéri planéty.
Existuje takmer mätúce množstvo faktorov, vďaka ktorým je Zem životaschopnou planétou. Atmosféra, voda, blízkosť hviezdy. Typ hviezdy a jej stabilita, orbitálna stabilita planéty, jej umiestnenie v galaxii. To sú len niektoré z tých, o ktorých sa často diskutuje. Rozhodujúcu úlohu môžu hrať aj ďalšie ezoterickejšie faktory, ako je veľkosť Mesiaca.
„Srdce obývateľnosti leží v planétovom vnútri.“
Z „Čo robí planétu obývateľnou?“
Ale je to tiež roztavené jadro Zeme, ktoré zohráva hlavnú úlohu v obývateľnosti Zeme tým, že vytvára magnetosféru, ktorá nás chráni pred slnečnými lúčmi. Aj keď môžeme byť oboznámení s tým aspektom jadra Zeme, ktorý umožňuje obývateľnosť, jeho vnútorné zloženie prispieva iným spôsobom.
Tím vedcov v Carnegieho inštitúte napísal list uverejnený v Science, ktorý vyzýva výskumných pracovníkov, aby rozšírili svoje pôsobenie, pokiaľ ide o určovanie obývateľnosti. Podstatou ich listu je, že obývateľnosť je príliš zložitá na to, aby sa mohla určiť jedna vedecká disciplína, a že na získanie praktickejšej metódy na určenie, ktorá exoplaneta môže byť obývateľná, je potrebný celkový holistický alebo vysoko integrovaný prístup.
A je to fascinujúce čítanie.
"Ľudstvo vybuduje knižnicu informácií o plynných obálkach, ktoré tvoria iba milióntu hmotnosti exoplanety."
Z „Čo robí planétu obývateľnou“.
S rastúcou našou pozorovacou silou vedci tvrdia, že musí rásť aj naša metodika určovania obývateľnosti.
V súčasnosti vedci dokážu odhaliť exoplanet, určiť jej blízkosť k svojej hviezde, obmedziť jej hmotnosť a hustotu a potom odtiaľ urobiť pravdepodobnostné odhady možného obývania. Cieľom je pokúsiť sa zistiť, aká bude pravdepodobne atmosféra danej planéty. Ale aj keď máme správnu atmosféru, skutočne sme olúpali iba prvú vrstvu cibule. Ako sa uvádza v liste: „Ľudstvo vybuduje knižnicu informácií o plynných obálkach, ktoré tvoria iba milióntu hmotnosti exoplanety.“
Ale čo potom? A čo zvyšok hmoty planéty? Určuje obývateľnosť?
Tím vedcov je Anat Shahar, Peter Driscoll, Alycia Weinberger a George Cody. Vo svojom liste hovoria o mnohých spôsoboch, ktorými vnútorný priestor Zeme určuje jeho obývateľnosť.
Tím uznáva, že z nášho pohľadu na planétu to všetko začína atmosférou. Dráždivé signály z atmosféry, napríklad prítomnosť kyslíka alebo nevyvážené chemické zloženie, by mohli byť príznakmi života a obývateľnosti. Ale zďaleka nie sú definitívne.
Atmosféry sú komplexné, dynamické veci. Podliehajú všetkým druhom vstupov, od zdrojov chemikálií vo vnútri Zeme až po schopnosť interiéru pôsobiť ako prepady pre chemikálie. Sú neustále v pohybe a vyžaduje si určitý druh stability počas dlhých období, aby život prekvital.
Každý je oboznámený s vodným cyklom Zeme, ale existujú aj ďalšie cykly. Keď sopky vybuchnú a magma dosiahne povrch cez vetracie otvory, uvoľnia sa chemikálie, ktoré sa potom recyklujú späť do kôry. Ak sa určité chemikálie môžu hromadiť, prísne obmedzujú vyhliadky na život. V článku autori uvádzajú príklad uhlíka, ktorý môžu atmosférické procesy z atmosféry odstrániť a odniesť dole na morské dno. Tam sa recyklujú späť do interiéru v subdukčných zónach medzi tektonickými doskami.
Ide o to, že nemôžete skutočne posúdiť atmosféru bez toho, aby ste vedeli, aké sú vnútorné procesy planéty.
Obyvateľstvo však neovplyvňujú iba procesy v interiéri. Je to tiež zloženie.
Základné stavebné bloky pre planéty sú konzistentné a zahŕňajú kyslík, kremík a železo. Avšak množstvo a proporcie týchto stavebných prvkov sa môžu značne líšiť. To je dané podmienkami v protoplanetárnom disku, z ktorých sa planéty vytvorili. Ako autori vo svojom liste objasňujú, množstvo týchto prvkov a spôsob ich spracovania počas planétovej formácie sa môžu výrazne líšiť.
Ich konečné zloženie na planéte sa tiež môže meniť kvôli podmienkam v protoplanetárnom disku. Napríklad vytvorenie obrovských planét čoskoro v slnečnej sústave môže ovplyvniť zloženie planét, ktoré sa tvoria neskôr.
Celá táto rozmanitosť vytvára ohromujúcu množinu premenných, pokiaľ ide o určovanie obývateľnosti.
„Výskum potrebný na koherentné preskúmanie týchto procesov nemôžu vedci vykonať v jedinej disciplíne izolovane.“
Z „Čo robí planétu obývateľnou“.
Autori tvrdia, že ide o nový spôsob hľadania obývateľnosti. Navrhujú interdisciplinárny spôsob, ako to dosiahnuť. Ako sa uvádza v liste: „Výskum potrebný na koherentné preskúmanie týchto procesov nemôžu vedci vykonať v jedinej disciplíne izolovane.“
Navrhujú experimentálny výskum, ktorý sa zameriava na veci, ako je fyzika nerastov, a pozorovacie štúdie zloženia hviezdnych diskov a planétových diskov. Tieto nové znalosti by sa použili na vytvorenie lepšieho modelu na pochopenie obývateľnosti, niečoho, čo by nás vzalo ďalej, než na našu závislosť na tekutej vode, zloženie atmosféry, blízkosť hviezdy a ďalšie faktory, ktoré používame na stanovenie obývateľnosti.
Takže vedci nedávajú dostatočnú váhu vnútrajšku planéty, keď sa snažia určiť obývateľnosť? Odpoveď je ... možno.
Možno potrebujeme prepracovanejší systém klasifikácie exoplanet. Obývateľnosť prvej úrovne by mohla naznačovať najzákladnejšie požiadavky na obývateľnosť. Blízkosť vhodnej hviezdy, pravdepodobne tekutej vody a podobne. Odtiaľ by sa rôzne úrovne mohli kodifikovať podľa prísnejších a prísnejších podmienok.
Lammer a kol. al. navrhli niečo také vo svojom dokumente z roku 2009 „Čo robí obývateľnú planétu?“ Ich štvorúrovňový klasifikačný systém sa však do hĺbky exoplanet príliš neprenikol. V dokumente z roku 2012 s názvom „O pravdepodobnosti obývateľných planét“ uviedol Francois Forget Lammer et. klasifikačný systém al. skôr, ako sa bude môcť hlbšie venovať geofyzikálnym procesom, ktoré musia byť prítomné skôr, ako bude možné obývať planétu.
Tento list vyzýva vedeckú obec, aby šla ďalej.
Pravdepodobne bude potrebný funkčný podrobnejší model exoplanetových interiérov založený nielen na atmosfére, ale aj na zložení disku a podmienkach. V blízkej budúcnosti nám výkonnejšie teleskopy pomôžu dozvedieť sa viac o exoplanetách, možno nám dokonca poskytnú skutočné obrazy niektorých z nich.
Ak však bude mať tím za týmto listom pravdu, nebude to stačiť na určenie obývateľnosti. Potrebujeme odlúpnuť viac vrstiev cibule, čo si môže vyžadovať sofistikovanejší typ modelu, aký si myslia.
