Kui inimesed oleksid sunnitud Maa vabastama, kus on meie päikesesüsteem järgmine parim koht, kus elada? Arecibo Puerto Rico ülikooli uuring on andnud kvantitatiivse hinnangu elamiskõlblikkusele, et tuvastada meie päikesesüsteemi potentsiaalsed elupaigad. Uuringu koostanud professor Abel Mendez vaatas ka seda, kuidas Maa elamiskõlblikkus on minevikus muutunud, leides, et mõned perioodid olid veelgi paremad kui tänapäeval.
Mendez töötas välja kvantitatiivse kasutatavuse teooria, et hinnata maapealse asustatuse hetkeseisu ja luua lähtepunkt asjakohasteks võrdlusteks varasemate või tulevaste kliimastsenaariumide ning teiste planeedikehadega, sealhulgas ekstrasolaarsete planeetidega.
"On üllatav, et elamiskõlblikkuse kvantitatiivse määratluse osas pole kokkuleppele jõutud," ütles biofüüsik Mendez. „Ökoloogias on juba 1970. aastatest alates hästi väljakujunenud asustatavuse mõõtmistulemused, kuid vaid vähesed hiljutised uuringud on pakkunud paremaid alternatiive astrobioloogia valdkonnale, mis on rohkem suunatud mikroobide elule. Kuid ükski olemasolevatest alternatiividest ökoloogia valdkonnast astrobioloogiani pole planeedimõõtmetes praktilist lähenemisviisi näidanud. ”
Tema teooria põhineb kahel biofüüsikalisel parameetril: asustatavus (H) kui keskkonna võimaliku elupotentsiaali suhteline mõõt või elupaiga kvaliteet ja asustus (M), kui suhteline bioloogilise tiheduse ehk hõivatuse mõõt. Parameetrites on füsioloogilised ja keskkonnamuutujad, mida saab kasutada võimaliku toidu (nii taimede kui ka mikroobide elu), keskkonna ja ilmastiku leviku ja arvukuse prognoosimiseks.
Ülaltoodud pilt näitab Maal, Marsi, Europa, Titan ja Enceladus asuva võimaliku elamispinna võrdlust. Rohelised sfäärid tähistavad enamiku maapealsete mikroorganismide jaoks õige füüsikalise keskkonnaga globaalset mahtu. Maa peal hõlmab biosfäär atmosfääri osi, ookeane ja maa-alust osa (siin on biosfääri määratlus). Teiste planeedikehade potentsiaalsed globaalsed elupaigad asuvad sügaval nende pinnal.
Enceladus on väikseima ruumalaga, kuid suurim elupaiga ja planeedi suuruse suhe, millele järgneb Europa. Üllataval kombel on Enceladus ka Päikesesüsteemi kõrgeim keskmine asustatavus, isegi kui see asub Päikesest ja Maast kaugemal, muutes selle ligipääsu raskemaks. Mendez ütles, et Mars ja Europa on parim kompromiss eluvõimaluste ja juurdepääsetavuse vahel.
"Marsi, Veenuse, Europa, Titani ja Enceladuse elamiskõlblikkuse arvutamiseks ja võrdlemiseks kasutati erinevaid planeedimudeleid," ütles Mendez. “Huvitav on see, et Enceladus oli objekt, mille pinnas on Päikesesüsteemis kõige paremini pinnases, kuid otsese uurimise jaoks liiga sügav. Mars ja Europa olid parim kompromiss elamiskõlblikkuse ja juurdepääsetavuse vahel. Lisaks on tulevikus võimalik hinnata ka kõigi avastatud maapealse suurusega ekstrasolaarsete planeetide globaalset asustatavust. Edasised uuringud laiendavad elamiskõlblikkuse määratlust muudele keskkonnamuutujatele, näiteks valguse, süsinikdioksiidi, hapniku ja toitainete kontsentratsioonile. See aitab mudeleid laiendada, eriti kohalikul tasandil, ja parandab seeläbi selle rakendamist Maa ja kaugemate asustatavate vööndite hindamisel. "
Uuringud kliimamuutuste mõju kohta elule on Maa enda jaoks huvitavad. "Biofüüsikalise koguse standardne esmase eluvõimelisuse (SPH) määratleti alusena esmaste tootjate globaalse pinnaasustatavuse võrdlemiseks," ütles Mendez. „SPH on alati planeedi asustatavuse ülemine piir, kuid selle väärtuse vähendamiseks võivad kaasa aidata ka muud tegurid. Meie planeedi praegune SPH on ligilähedane 0,7-le, kuid erinevatel paleoklimaatidel, näiteks kriidiaja hilisperioodil, kui dinosaurused kustusid, oli see olnud kuni 0,9. Nüüd töötan selle nimel, kuidas SPH saaks globaalse soojenemise korral muutuda. ”
Universumis elamiskõlblike keskkondade otsimine on NASA Astrobioloogia Instituudi ja teiste rahvusvaheliste organisatsioonide üks prioriteete. Mendezi uuringud keskenduvad ka elu otsimisele päikesesüsteemis, aga ka ekstrasolaarsetel planeetidel.
"See töö on oluline, kuna pakub kvantitatiivset mõõtu elamiskõlblikkuse võrdlemiseks," ütles NASA planeediteadlased Chris McKay. "See pakub objektiivset viisi erinevate kliima- ja planeedisüsteemide võrdlemiseks."
“Mul oli hea meel näha, et Enceladus selgus võitjana,” sõnas McKay. "Olen juba mõnda aega mõelnud, et see on Päikesesüsteemi astrobioloogia kõige huvitavam maailm."
Mendez esitles oma tulemusi Ameerika astronoomiaühingu planeediteaduste osakonnas selle kuu alguses.
Allikas: AAS DPS
