Veliko naslovov in razprav o bivalnosti eksoplanetov je osredotočeno na bližino njihove zvezde in na prisotnost vode. Smiselno je, ker so ti dejavniki zelo omejujoči. Toda te planetarne značilnosti so res le izhodišče za pogostitev / neprimerno razpravo. Pomembno je tudi dogajanje v notranjosti planeta.
Obstaja skoraj zmedeno število dejavnikov, zaradi katerih je Zemlja planet, ki vzdržuje življenje. Vzdušje, voda, bližina njegove zvezde. Vrsta zvezde in njena stabilnost, orbitalna stabilnost planeta, njegova lega v galaksiji. To je le nekaj tistih, o katerih se pogosto razpravlja. Tudi drugi, bolj ezoterični dejavniki, kot je velikost Lune, imajo lahko ključno vlogo.
"Srce bivanja je v notranjosti planeta."
Iz »Kaj naredi planet za bivanje?«
Vendar je tudi Zemljino staljeno jedro, ki igra izjemno vlogo pri bivanju Zemlje z ustvarjanjem magnetosfere, ki nas ščiti pred sončnimi smrtnimi žarki. In čeprav smo morda seznanjeni s tistim vidikom Zemljinega jedra, ki omogoča bivanje, njegova notranja sestava prispeva na druge načine.
Skupina raziskovalcev z Carnegie Institute je napisala pismo, objavljeno v Science, v katerem poziva raziskovalce, naj razširijo področje uporabe, ko gre za določanje življenjske sposobnosti. Bistvo njihovega pisma je, da je življenjska doba preveč zapletena, da bi jo bilo mogoče določiti v eni znanstveni disciplini in da je potreben celostni celostni ali visoko integrirani pristop, da bi lahko ugotovili, kakšen eksoplanet je mogoče bivati.
In to je fascinantno branje.
"Človeštvo bo zgradilo knjižnico informacij o plinastih ovojnicah, ki predstavljajo le milijonino mase eksoplaneta."
V razdelku »Kaj naredi planet za bivanje«.
Ko naša opazovalna moč raste, znanstveniki ugotavljajo, da mora rasti tudi naša metodologija za določanje habitacije.
Trenutno lahko znanstveniki odkrijejo eksoplanet, ugotovijo njegovo bližino do zvezde, omejijo njegovo maso in gostoto, nato pa od tam ustvarijo verjetna ugibanja o potencialni bivalnosti. Namen tega je poskusiti in ugotoviti, kakšno ozračje je danega planeta. Toda tudi če bomo vzpostavili njegovo vzdušje, smo olupili samo prvo plast čebule. Kot pišejo v svojem pismu, "bo človeštvo zgradilo knjižnico informacij o plinastih ovojnicah, ki bodo vsebovale le milijonino mase eksoplaneta."
Toda kaj potem? Kaj pa preostala masa planeta? Ali določa bivalnost?
V skupini znanstvenikov so Anat Shahar, Peter Driscoll, Alycia Weinberger in George Cody. V pismu govorijo o številnih načinih, kako Zemljina notranjost določa njegovo bivalnost.
Ekipa priznava, da se z naše perspektive na planetu vse začne z vzdušjem. Izčrpavanje signalov iz ozračja, kot so prisotnost kisika ali zunaj ravnovesja kemične sestave, bi lahko bili znaki življenja in bivanja. Vendar še zdaleč niso dokončne.
Atmosfere so zapletene, dinamične stvari. Zanje veljajo vse vrste vložkov, od virov kemikalij znotraj Zemljine notranjosti do sposobnosti notranjosti, da deluje kot ponor za kemikalije. Vedno so v toku, zato potrebujejo določeno stabilnost v dolgih obdobjih, da lahko življenje cveti.
Vsi poznajo vodni cikel Zemlje, vendar obstajajo tudi drugi cikli pri delu. Ko vulkani izbruhnejo in magma doseže površino skozi zračnike, se sproščajo kemikalije, ki se nato reciklirajo nazaj v skorjo. Če se nekatera kemikalija lahko nabere, močno omejijo možnosti za življenje. V prispevku avtorji uporabljajo primer ogljika, ki ga lahko atmosferski procesi odstranijo iz atmosfere in odnesejo na morsko dno. Tam jih reciklirajo nazaj v notranjost na območjih subdukcije med tektonskimi ploščami.
Bistvo je, da ne moreš resnično presoditi atmosfere, ne da bi vedel, kakšni so notranji procesi planeta.
Vendar pa ne samo procesi v notranjosti vplivajo na bivanje. To je tudi sestava.
Osnovni gradniki planetov so dosledni in vključujejo kisik, silicij in železo. Količine in deleži teh gradnikov pa se lahko zelo razlikujejo. To določajo pogoji na protoplanetarnem disku, iz katerega so se oblikovali planeti. Kot avtorji navajajo v svojem pismu, se lahko količina teh elementov in način obdelave med planetarno tvorbo razlikujeta za veliko rezervo.
Njihova končna sestava na planetu se lahko spreminja tudi zaradi razmer na protoplanetarnem disku. Na primer, nastanek velikanskih planetov zgodaj v osončju lahko vpliva na sestavo planetov, ki se oblikujejo pozneje.
Vsa ta raznolikost ustvarja zmeden nabor spremenljivk, ko gre za določanje življenjske sposobnosti.
"Raziskav, potrebnih za dosledno raziskovanje teh procesov, znanstveniki ne morejo izvajati v eni sami disciplini."
V razdelku »Kaj naredi planet za bivanje«.
Avtorji trdijo, da je nov način iskanja bivalnosti. Predlagajo bolj interdisciplinarni način za to. Kot pravijo v svojem pismu, "Raziskav, potrebnih za dosledno preučevanje teh procesov, znanstveniki ne morejo izvajati v eni sami disciplini."
Predlagajo eksperimentalne raziskave, ki se osredotočajo na stvari, kot je fizika mineralov, in bolj opazovalne študije sestave zvezdnih diskov in planetarnih diskov. To novo znanje bi uporabili za oblikovanje boljšega modela za razumevanje življenjske dobe, kar bi nas odneslo dlje od odvisnosti od tekoče vode, atmosferske sestave, bližine njene zvezde in drugih dejavnikov, ki jih uporabljamo pri poskusu določitve bivalnosti.
Torej znanstveniki ne dajejo dovolj teže notranjosti planeta, ko poskušajo določiti bivalnost? Odgovor je ... mogoče.
Mogoče potrebujemo bolj diplomiran sistem razvrščanja eksoplanetov. Bivalnost prve stopnje bi lahko pokazala najosnovnejše zahteve za bivanje. Bližina primerne zvezde, verjetno tekoča voda, podobne stvari. Od tam bi lahko različne ravni kodificirali glede na strožje in strožje pogoje.
Lammer idr. al. je v svojem prispevku iz leta 2009 predlagal nekaj takega, kot je to: "Kaj naredi planet, ki ga lahko bivamo?" Toda njihov klasifikacijski sistem na štiri ravni se ni poglabljal v notranjost eksoplanetov. V dokumentu iz leta 2012 z naslovom »Verjetnost bivanja planetov« je Francois Forget pripovedoval Lammer et. al. klasifikacijskega sistema, preden se poglobljeno vkopljemo v geofizične procese, ki morajo biti prisotni, preden bo planet lahko bival.
To pismo poziva znanstveno skupnost k nadaljnjemu napredku.
Verjetno je potreben izvedljiv in podrobnejši model notranjosti eksoplanetov, ki ne temelji le na atmosferi, temveč na sestavi in pogojih diskov. V bližnji prihodnosti nam bodo zmogljivejši teleskopi pomagali izvedeti več o eksoplanetih, morda nam celo dali dejanske slike nekaterih od njih.
Če pa je ekipa, ki stoji za tem pismom, prava, to ne bo dovolj za določitev življenjske sposobnosti. Olupiti moramo več slojev čebule in to bi morda zahtevalo bolj izpopolnjen tip modela, ki ga predvidevajo.
