Suur osa eksoplaneetide elamiskõlblikkust käsitlevatest pealkirjadest ja aruteludest on keskendunud nende lähedusele oma tähega ja vee olemasolule. See on mõistlik, kuna need on tõsiselt piiravad tegurid. Kuid need planeetide omadused on tõepoolest vaid lähtepunktiks elamiskõlbliku / mitte-elamiskõlbliku arutelu alustamiseks. Samuti on oluline, mis toimub planeedi sisemuses.
Seal on peaaegu hämmastav hulk tegureid, mis muudavad Maa elu toetavaks planeediks. Atmosfäär, vesi, selle tähe lähedus. Tähe tüüp ja selle stabiilsus, planeedi orbitaalne stabiilsus, asukoht galaktikas. Need on vaid mõned neist, mida sageli arutatakse. Muud, esoteerilisemad tegurid, näiteks Kuu suurus, võivad samuti mängida olulist rolli.
"Asustatavuse süda peitub planeedi sisemuses."
Filmist “Mis teeb planeedi elamiskõlblikuks?”
Kuid see on ka Maa sula tuum, mis mängib Maa elustatavuses ülitähtsat rolli, luues magnetosfääri, mis kaitseb meid Päikese surmakiirte eest. Ja ehkki võib-olla oleme tuttavad Maa tuuma selle aspektiga, mis võimaldab elamiskõlblikkust, aitab selle sisemuse koostis muul viisil kaasa.
Carnegie Instituudi teadlaste meeskond on juba kirjutanud ajakirjas Science avaldatud kirja, milles kutsutakse teadlasi üles laiendama oma ulatust, kui asi puudutab elamiskõlblikkuse määramist. Nende kirja olemus seisneb selles, et elatavuse määramine on ühe teadusharu jaoks liiga keeruline ja et praktilisema meetodi saamiseks on vaja üldist terviklikku või väga integreeritud lähenemisviisi, et otsustada, milline eksoplaneet võib olla elamiskõlblik.
Ja see on põnev lugemine.
"Inimkond ehitab raamatukogu teabe nende gaasiliste ümbriste kohta, mis moodustavad ainult miljoni eksoplaneedi massist."
Filmist “Mis teeb planeedi elamiskõlblikuks”.
Meie vaatlusjõu kasvades väidavad teadlased, et ka meie elamiskõlblikkuse määramise metoodika peab kasvama.
Praegu saavad teadlased tuvastada eksoplaneedi, teha kindlaks selle lähedus tähele, piirata selle massi ja tihedust, seejärel teha tõenäolisi hinnanguid võimaliku asustatavuse kohta sealt. Selle eesmärk on proovida ja kindlaks teha, milline antud planeedi atmosfäär tõenäoliselt on. Kuid isegi kui saame selle õhkkonna õigesti, oleme koorinud sibula esimese kihi ainult esimesena. Nagu nad oma kirjas ütlevad: "Inimkond ehitab teabekogu gaasiliste ümbrike kohta, mis moodustavad ainult miljoni eksoplaneedi massist."
Aga mis siis saab? Mis saab ülejäänud planeedi massist? Kas see määrab elamiskõlblikkuse?
Teadlaste meeskonnas on Anat Shahar, Peter Driscoll, Alycia Weinberger ja George Cody. Oma kirjas räägivad nad mitmel viisil, kuidas Maa sisemus määrab selle asustatavuse.
Meeskond tunnistab, et meie planeedi jahi vaatepunktist saab kõik alguse atmosfäärist. Atmosfääri ahvatlevad signaalid, nagu hapniku olemasolu või tasakaalust väljas olev keemiline koostis, võivad olla märgid elust ja asustatavusest. Kuid need pole kaugeltki lõplikud.
Atmosfäärid on keerukad, dünaamilised asjad. Neid mõjutavad kõikvõimalikud sisendid, alates Maa sisemuses leiduvatest kemikaalide allikatest kuni sisemuse võimeni toimida kemikaalide valamutena. Nad on alati liikumises ja elu õitsenguks on vaja teatud tüüpi stabiilsust pika aja jooksul.
Kõik on Maa veeringlusega tuttavad, kuid tööl on ka teisi tsükleid. Kui vulkaanid purskavad ja magma jõuab õhuavade kaudu pinnale, eralduvad kemikaalid, mis suunatakse tagasi maakooresse. Kui teatud kemikaalidel lastakse koguneda, piiravad need tõsiselt eluvõimalusi. Autorid kasutavad selles artiklis süsiniku näidet, mida atmosfääri protsessid võivad atmosfäärist eemaldada ja viia merepõhja. Seal suunatakse need tagasi tektooniliste plaatide vahelistesse subduktsioonitsoonidesse tagasi sisemusse.
Nad rõhutavad seda, et te ei saa õhkkonna üle tegelikult otsustada, teadmata, millised on planeedi sisemised protsessid.
Kuid elamiskõlblikkust ei mõjuta ainult protsessid interjööris. See on ka kompositsioon.
Planeetide elementaarsed ehitusplokid on järjekindlad ja sisaldavad hapnikku, räni ja rauda. Kuid nende ehitusplokkide kogused ja proportsioonid võivad väga erineda. Selle määravad kindlaks planeedil moodustatud protoplanetaarse ketta tingimused. Nagu autorid oma kirjas selgitavad, võivad nende elementide kogused ja nende töödeldavus planeetide moodustumise ajal suuresti varieeruda.
Nende lõplik koostis planeedil võib varieeruda ka protoplaneetilise ketta tingimuste tõttu. Näiteks võib hiiglaslike planeetide moodustumine varakult päikesesüsteemis mõjutada hiljem moodustuvate planeetide koostist.
Kogu see sort loob segadusvõimega muutujate komplekti, kui on vaja kindlaks teha elamiskõlblikkust.
"Teadlased ei saa nende protsesside ühtseks uurimiseks vajalikke uuringuid teha ühe distsipliini abil eraldi."
Filmist “Mis teeb planeedi elamiskõlblikuks”.
Autorid väidavad, et see on uus viis elamiskõlblikkuse otsimiseks. Nad pakuvad välja interdistsiplinaarsema viisi, kuidas seda teha. Nagu nad oma kirjas väidavad: "Teadlased ei saa nende protsesside ühtseks uurimiseks vajalikke uuringuid teha ühe distsipliini abil eraldi."
Nad pakuvad välja eksperimentaalseid uuringuid, mis keskenduvad sellistele asjadele nagu mineraalfüüsika, ja rohkem vaatlusuuringuid täheketaste ja planetaarketaste koostiste kohta. Neid uusi teadmisi kasutatakse parema mudeli ehitamiseks, et mõista paremini elamiskõlblikkust - asi, mis viiks meid kaugemale kui sõltuvus vedelast veest, atmosfääri koostisest, tähe lähedusest ja muudest teguritest, mida kasutame elamiskõlblikkuse määramiseks.
Kas teadlased ei anna asustatavuse määramisel planeedi sisemusele piisavalt kaalu? Vastus on… võib-olla.
Võib-olla vajame eksoplaneetide klassifitseerimise järkjärgulisemat süsteemi. Esimese astme asustatavus võiks näidata kõige põhilisemaid nõudeid elamiskõlblikkusele. Lähedus sobiva tähe, tõenäoliselt vedela veega, sellised asjad. Sealt alates sai erinevaid tasemeid kodifitseerida vastavalt rangematele ja rangematele tingimustele.
Lammer et. al. pakkusid oma 2009. aasta dokumendis „Mis teeb planeedi elamiskõlblikuks?“ midagi sellist Kuid nende neljatasandiline klassifitseerimissüsteem ei süvenenud eksoplaneetide sisemusse liiga sügavalt. Francois Forget rääkis 2012. aasta artiklis „Asustatavate planeetide tõenäosuse kohta” Lammer et. enne selle süvenemist geofüüsikalistesse protsessidesse, mis peavad aset leidma enne, kui planeet saab elada.
Selles kirjas kutsutakse teadusringkondi üles kaugemale minema.
Tõenäoliselt on vaja toimivat, üksikasjalikumat eksoplaneedi interjööri mudelit, mis põhineks mitte ainult atmosfääril, vaid ketta koostisel ja tingimustel. Lähitulevikus aitavad võimsamad teleskoobid meil eksoplaneetide kohta rohkem teada saada, ehk annavad meile neist isegi tegelikke pilte.
Kuid kui selle kirja taga oleval meeskonnal on õigus, ei piisa sellest elamiskõlblikkuse määramiseks. Peame koorima rohkem sibulakihte tagasi ja see võib vajada keerukamat tüüpi mudelit, mida nad ette näevad.
