Olen varem mitu korda öelnud, et Maa on universumi parim planeet. Evolutsioon kohandas meid selle planeediga ja on ebatõenäoline, et kunagi võiksime leida veel ühe planeedi, mis oleks meile hea.
Kas see on siiski parim planeet? Kas Universumis on kohti, kus võiksid olla tingimused elu mitmekesisuse suurendamiseks?
See, et meil üldse Maa peal elu on, on päris hämmastav. Asume põhijärjestuse tähe asustatavas tsoonis, mis ei tekita liiga palju tapvaid päikesekiirgust.
Meil on paks hapniku ja lämmastikuga täidetud õhkkond, mida saame hingata. Planeet on piisavalt suur, et see oleks endiselt oma põhiosas sula, pöörleva rauast kuuliga, mis hoiab planeedi magnetvälja. See koos paksu atmosfääriga kaitseb planeedi pinda kosmiliste kiirte, kõige halvema päikese ultraviolettkiirguse ja surmavate päikesetormide eest.
Meil on plaaditektoonika, mis kogu planeedi pinnal pidevalt materjali ringlusse võtab, värskeid kemikaale selle sisemusest üles toob.
Meil on suhteliselt suur kuu, mis tõenäoliselt hoiab meie planeeti aksiaalsuunas kaldu stabiilsema tõusulainetega, mis aitasid varajastel eluvormidel ookeanidelt maismaale liikuda. Kuid mitte liiga suur kuu.
Meil on tohutud ookeanid, mis aitavad planeedi kliimat reguleerida, viies soojad veed jahedamatesse piirkondadesse, et muuta need mitmekesisemaks ja elamiskõlblikumaks.
See nimekiri jätkub ja olen kindel, et on tegureid, mida me pole veel avastanud.
Ja Maale jõudes on elu jõudsalt arenenud, leides tee igasse võimalikesse ökoloogilisse niššisse, kohandades end evolutsiooni käigus nii, et see suudab hakkama saada kibeda külma, intensiivse kuumuse, ookeanide põhjas paiknevate intensiivsete rõhkudega, isegi linnades, elades otse inimese kõrval olendid.
Kuid kas Maa võiks olla parem? Kas võib olla planeete, mis on ülitähtsad?
Kui astronoomia valdkond on meid õpetanud, siis pole asi eriline. Me pole Päikesesüsteemi keskus. See pole universumis eriline koht ega aeg. Ja see tähendab tõenäoliselt seda, et Maa pole elu jaoks parim koht. See on parim koht inimestele, kuid mitte eluks.
2013. aasta paberi kohaselt arvutasid Penni osariigi astrobioloog Ravi Kumar Kopparapu ja teised kaasaegsete kliimaandmete põhjal, kus tähe asustatava tsooni servad peaksid olema. Nad arvutasid, et päikesetaolise tähe ümber asuv vöönd peaks olema Maast Päikeseni 0,99–1,7-kordne.
Mis tähendab, et Maa asub tegelikult Päikese asustatava tsooni siseservas. Nagu, vaevalt. Kui see oleks Päikesele lähemal, tunneksime põgenevat kasvuhooneefekti, nagu Veenus.
Tõenäoliselt soovite olla lähemal asustatava tsooni keskpunktile, kus orbitaalide variatsioonid ei suru teie planeeti äärmustesse.
Maa on suhteliselt noor. Arvestades tõsiasja, et planeet on praeguseks elanud vaid 4,5 miljardit aastat ja arvutas alles mitmetsellulaarse elu viimase paarisaja miljoni aasta jooksul.
Päike soojeneb ja kuna me oleme nii lähedal, on meil tegelikult kõigest paarsada miljonit aastat, kõige rohkem miljard aastat, enne kui temperatuur tõuseb ja ookeanid aurustuvad. Aga mis oleks, kui elu oleks saanud miljardeid rohkem evolutsiooniaastaid, et töötada välja uusi, mitmekesisemaid eluvorme?
Teie arvates on harilik kaelus ebaharilik. Kujutage vaid ette, mida saaksite veel 2 miljardi evolutsiooniaastaga. Või 20 miljardit.
2016. aasta paberkandjal nimega Superhabitable Worlds läbivad Rene Heller ja John Armstrong tingimused, mis võiksid muuta planeedi võimalikult elamiskõlblikuks. See on väga loetav paber, kus on palju lahedaid ideid. Kui olete ulmekirjanik, kes otsib mõnda maailma loomise ideed, siis kontrollige seda kindlasti. Panen lingi saate märkmetesse.
Nad arvavad, et päikesest väiksema massiga tähed, mis on klassifitseeritud K-tähtedeks, on tõenäoliselt parimad mitmekesisuse kandidaadid, kuna nad on pikaealised ja suhteliselt stabiilsed. K-tüüpi tähe eluiga on ilma nende tüütu punase kääbuse megafloreedeta 20–70 miljardit aastat.
Tahaksite, et tähesüsteemis oleksid ka teised planeedid, mis suudavad oma raskusega suunata asteroidid ja komeedid vee ja muude eluks vajalike kemikaalide tarnimisele. Tänan selle eest, Jupiter.
Ja ideaalis tahate, et samas süsteemis oleks mitu elamiskõlblikku planeeti, mis on võimelised elu edasi-tagasi saatma. Protsess, mida nimetatakse panspermiaks.
Tehke oma elamiskõlblikuks planeediks gaasihiiglase kuu, et saada tugevaid loodejõude, mis hoiavad värske vulkaanilise materjali purskamist pinnale.
Veelgi parem, kui teil on binaarne planeet, kus kaks maailma tiirlevad üksteise ümber, pakkudes loodejõude ja vahetades eluvorme edasi-tagasi.
Ja me alles alustame!
Tehke planeet suuremaks ja saate rohkem temperatuuri ringlemiseks mõeldud vee pindala (rohkem kui sekundi jooksul), aga ka rohkem pinnavormi elumoodustiste jaoks, et kasutada erinevaid nišše.
Niisiis, me räägime suuremast, massiivsemast planeedist. Kui Maa mass on umbes kaks korda suurem, hakkab plaaditektoonika välja lülituma, nii et proovige jääda selle koguse alla.
Soovite ka maailma, mis oleks oma sisemuses piisavalt suur ja piisavalt kuum, et raua sulamid liikuksid selle tuumas, et säilitada kogu planeeti hõlmav magnetosfäär.
Tõenäoliselt olete mures pinna gravitatsiooni pärast, kuid Maa kahekordse massiga planeet peab olema umbes 40% suurem, et selle pinna gravitatsioon oleks sama.
Hiljutisel konverentsil Barcelonas tutvustas dr Stephanie Olson Chicago ülikoolist tööd, mida nad olid teinud keskkonna otsimisel, mis toetaks elu kõige paremini eksoplaneetide peal.
Nad kasutasid NASA tööriista, mida nimetatakse üldise ringluse mudeliks ROCKE-3D. See on tõesti hämmastav tööriist, mis on avalikkusele vabalt saadaval. Võite minna veebisaidile ja vaadata, millised oleksid tingimused erinevates maailmades, iidsest Veenusest kuni Proxima Centauri tiirlevate planeetideni.
Saate simuleerida nende õhutemperatuure, sademeid, kontsentratsiooni mullas ja palju muud.
Lubage mul tuua teile mõned näited. Siin on eelindustriaalne maa, mille õhutemperatuurid on vahemikus umbes 35 ° C ekvaatori lähedal ja kuni -60 ° C poolustel.
Kuid võite asendada Maa iidse Veenusega, nagu nägi planeet 2,9 miljardit aastat tagasi, kui Päike oli 20% hämaram kui praegu. See pöörles siiski üks kord iga 243 päeva tagant ja tõenäoliselt oli sellel madal ookean, mis ulatus üle selle madaliku 310 meetri sügavusele.
Ja siin asub planeet, mis tiirleb ümber punase kääbustähe Proxima Centauri, mis on Päikesele lähim täht. Kuna see tiirleb tähega nii lähedalt, on planeet tõenäoliselt loodete poolt lukus. See mõjutab õhutemperatuuri dramaatiliselt, kui üks külg on tähe ja teine külg suunatud.
Kuid kui planeedil on resonantsi pöörlemine, kus see pöördub kolm korda teljel iga 2 orbiidi kohta ja kui sellel on atmosfäär, mis vastab umbkaudu Maa lämmastiku ja hapniku atmosfäärile, siis jõuate lõpuks maailma, mis näeb välja palju rohkem mugav elada.
Olson ja tema meeskond kasutasid seda tarkvara eri tüüpi eksoplaneetide kliima ja ookeani elupaikade simuleerimiseks. Elu mitmekesisus sõltub siin Maakeral materjali ookeanide sügavusest, viies selle tagasi pinnale, kus elu saab seda kasutada.
Rohkem püsti seismist tähendab rohkem bioloogilist aktiivsust ja mitmekesisust.
Teisisõnu, selleks, et leida elust kõige mitmekesisemat planeeti, soovite leida maailmu, kus on palju ookeaniringlust.
Kas on midagi paremat kui Maa?
Olsoni sõnul kui planeet pöörleb aeglasemalt, atmosfääri tihedus on suurem ja sellel on mandreid, saate ookeaniringluse hulka suurendada.
Ja see annab meile ettekujutuse sellest, mida astronoomid ekstrasolaarsete maailmade uurimisel otsivad. Kui NASA LUVOIR- või HabEx-missioonid 2030. aastatel lendavad, saavad nad eksoplaneetide pindu otse pildistada. Nad mõõdavad oma atmosfääris olevaid kemikaale, tuvastavad vett ja määravad isegi, kui suur osa planeedist on mandritel kaetud.
Me ei peaks tegelikult olema üllatunud, kui leiame Linnutee ääres super elamiskõlblikke maailmu - maailmu, mis on selgelt elamiskõlblikumad kui Maa. Veelkord selgub, et me pole erilised. See sobib, vähemalt on meil seltskond.
