V preteklosti sem že večkrat rekel, da je Zemlja najboljši planet v vesolju. Evolucija nas je prilagodila temu planetu in malo je verjetno, da bi še kdaj našli drugega planeta za nas.
Vendar je to najboljši planet? Ali v vesolju obstajajo kraji, ki bi lahko imeli pogoje za več raznolikosti življenja?
Dejstvo, da sploh imamo življenje na Zemlji, je precej neverjetno. Nahajamo se v naseljeni coni zvezde glavnega zaporedja, ki ne proizvaja preveč ubijajočih sončnih žarkov.
Imamo gosto atmosfero, napolnjeno s kisikom in dušikom, ki ju lahko dihamo. Planet je dovolj velik, da je v svojem jedru še vedno staljeno z vrtečo se kroglico železa, ki vzdržuje planetarno magnetno polje. Ta v kombinaciji z gosto atmosfero ščiti površino planeta pred kozmičnimi žarki, najhujšim od ultravijoličnega sevanja Sonca in smrtonosnimi sončnimi nevihtami.
Imamo tektoniko plošč, ki nenehno reciklira material na površini planeta in prinaša sveže kemikalije iz svoje notranjosti.
Imamo razmeroma veliko luno, ki verjetno ohranja naš planet bolj stabilen v svojem osnem nagibu, z plimi, ki so pomagali zgodnjim življenjskim oblikam pri prehodu iz oceanov v kopno. A ne prevelika luna.
Imamo ogromne oceane, ki pomagajo uravnavati podnebje planeta, selitev toplih voda v hladnejše regije, da bodo bolj raznolike in bivalne.
Seznam se nadaljuje in prepričan sem, da obstajajo dejavniki, ki jih še nismo odkrili.
In ko gre za Zemljo, je življenje uspevalo in našlo svojo pot v vsako možno ekološko nišo, skozi razvoj se prilagodilo groznemu mrazu, intenzivni vročini, intenzivnim pritiskom na dnu oceanov, celo mest, ki živijo tik ob človeku bitja.
Toda ali bi lahko bila Zemlja boljša? Ali lahko obstajajo planeti, ki so zelo bivalni?
Če nas je naučila ena stvar astronomija, potem nismo nič posebnega. Nismo središče Osončja. To ni vesolje v posebnem mestu ali času. In to verjetno pomeni, da Zemlja ni najboljše mesto za življenje. To je najboljše mesto za ljudi, ne pa za življenje.
Po poročanju iz leta 2013 je Penn State astrobiolog Ravi Kumar Kopparapu in drugi na podlagi sodobnih podnebnih podatkov izračunali, kje naj bi resnično živeli robovi zvezdnega območja. Izračunali so, da bi moralo biti območje nastanka okoli zvezde, podobne soncu, med 0,99 in 1,7-kratno razdaljo od Zemlje do Sonca.
Kar pomeni, da je Zemlja pravzaprav na notranjem robu Sončevega bivalnega območja. Kot, komaj. Če je bilo bližje Soncu, bi prišlo do bežnega toplogrednega učinka, kot je Venera.
Verjetno želite biti bližje sredini območja bivanja, kjer orbitalne različice ne bodo potisnile vašega planeta v skrajnost.
Zemlja je razmeroma mlada. Če upoštevamo dejstvo, da je planet že približno 4,5 milijarde let, je v zadnjih nekaj sto milijonih let ugotovil le večcelično življenje.
Sonce se segreva, in ker smo tako blizu, imamo v resnici le nekaj sto milijonov let, največ milijardo let, preden se temperature dvignejo in oceani izhlapijo. Kaj pa, če bi življenje lahko dobilo več milijard let evolucije, da bi izoblikovalo nove, bolj raznolike oblike življenja?
Mislite, da je platiša nenavadna, samo predstavljajte si, kaj bi dosegli z dvema milijardama let evolucije. Ali pa 20 milijard.
V dokumentu iz leta 2016 z naslovom Superhabitable Worlds sta se Rene Heller in John Armstrong prebila skozi pogoje, ki bi lahko naredili najbolj bivan možni planet. To je zelo berljiv papir z veliko kul idej. Če ste pisatelj znanstvene fantastike, ki išče nekaj idej o svetovni gradnji, to vsekakor preverite. V zapiske o oddaji bom dal povezavo.
Predlagajo, da so zvezde z manjšo maso od Sonca, ki jih uvrščamo med K zvezde, verjetno najboljši kandidati za raznolikost, saj so dolgoživi in razmeroma stabilni. Zvezda tipa K bo imela življenjsko dobo 20–70 milijard let brez tistih motečih rdečih pritlikavih megaflares.
Želeli bi si, da bi drugi planeti v zvezdnem sistemu sposobni s svojo težo preusmeriti asteroide in komete, da bi dostavili vodo in druge kemikalije, potrebne za življenje. Hvala za to, Jupiter.
In v idealnem primeru želite imeti več bivalnih planetov v istem sistemu, ki lahko pošiljajo življenje naprej in nazaj. Postopek, znan kot panspermija.
Naj bo vaš bivalni planet luna plinskega velikana, da boste dobili močne sile plimovanja, ki bi ohranile svež vulkanski material na površje.
Še bolje, imejte binarni planet, kjer se oba sveta krožita, krožijo sile plimovanja in izmenjujejo oblike življenja naprej in nazaj.
In šele začnemo!
Povečajte planet in dobili boste več površine, da bo voda krožila temperature (več o tem v sekundi), pa tudi večjo površino za življenjske oblike za izkoriščanje različnih niš.
Torej, govorimo o večjem, bolj množičnem planetu. Ko dobite približno dvakrat večjo maso Zemlje, se tektonika plošč začne izklopiti, zato poskusite ostati pod to količino.
Prav tako želite svet, ki je v svoji notranjosti dovolj velik in vroč, da se lahko v svojem jedru gibljejo zlitine železa za vzdrževanje magnetosfere po vsem planetu.
Verjetno vas skrbi površinska gravitacija, vendar mora biti planet, ki ima dvojno maso Zemlje, samo približno 40% večji, da ima približno enako površinsko gravitacijo.
Na nedavni konferenci v Barceloni je dr. Stephanie Olson z univerze v Chicagu predstavila delo, ki so ga opravili pri iskanju okolice, ki bi najbolje podpirala življenje na eksoplanetih.
Uporabili so orodje iz Nasine, imenovano ROCKE-3D model splošnega obtoka. To je res neverjetno orodje, ki je prosto dostopno javnosti. Lahko obiščete spletno stran in si ogledate, kakšni bi bili pogoji na različnih svetovih, od starodavne Venere do planetov, ki krožijo po orbiti Proxime Centauri.
Lahko simulirate njihove temperature zraka, padavine, koncentracijo tal in drugo.
Naj vam pokažem nekaj primerov. Tukaj je predindustrijska Zemlja, kjer se temperature zraka gibljejo od približno 35 C v bližini ekvatorja do hladnejših od -60 C na polovicah.
Toda Zemljo lahko nadomestite s starodavno Venero, tako kot je izgledal planet pred 2,9 milijarde let, ko je bilo Sonce za 20% temnejše, kot je danes. Še vedno pa se je vrtel enkrat na 243 dni in verjetno je imel plitv ocean, ki je v nižinah dosegel globino 310 metrov.
In tu je planet, ki kroži okoli zvezde rdečega pritlikavca Proxime Centauri, Sonce najbližje zvezdi. Ker se tako približuje svoji zvezdi, je planet verjetno zaklenjen. To močno vpliva na temperaturo zraka, tako da je ena stran obrnjena proti zvezdi in ena stran obrnjena stran.
Če pa ima planet resonančno vrtenje, kjer se na vsaki svoji orbiti trikrat obrne na svojo os in če ima atmosfero, ki približno ustreza dušikovi in kisikovi atmosferi Zemlje, potem končate svet, ki izgleda veliko bolj udobno živeti naprej.
Olson in njena ekipa sta to programsko opremo uporabila za simulacijo podnebja in oceanskih habitatov različnih vrst eksoplanetov. Tukaj na Zemlji je raznolikost življenja odvisna od naraščanja materiala globoko v oceane in vračanja na površje, kjer ga lahko uporabi življenje.
Več razvitosti pomeni več biološke aktivnosti, več raznolikosti.
Z drugimi besedami, če želite najti planete z najbolj raznolikostjo življenja, želite poiskati svetove, ki imajo močno količino kroženja oceanov.
Je kaj boljšega od Zemlje?
Po besedah Olson-a, če se planet vrti počasneje, ima večja atmosferska gostota in ima celine, potem lahko povečate količino oceanskega kroženja.
In to nam daje predstavo, kaj bodo astronomi iskali, ko bodo preiskovali ekstrasolarne svetove. Ko bodo NASA-jeve misije LUVOIR ali HabEx letale v 2030-ih, bodo lahko neposredno slikale površine eksoplanetov. Izmerili bodo kemikalije v svoji atmosferi, zaznali vodo in celo določili, koliko planeta je pokrito na celinah.
Resnično ne bi smeli biti presenečeni, če bomo na Mlečni poti našli super bivalne svetove, svetove, ki so očitno bolj bivalni od Zemlje. Še enkrat se izkaže, da nismo posebni. To je v redu, vsaj podjetje bomo imeli.
