Ja cilvēki būtu spiesti pamest Zemi, kur ir nākamā labākā dzīvesvieta mūsu Saules sistēmā? Arecibo Puertoriko universitātes pētījums ir sniedzis kvantitatīvu apdzīvojamības novērtējumu, lai identificētu potenciālos biotopus mūsu Saules sistēmā. Profesors Ābelis Mendezs, kurš sagatavoja pētījumu, apskatīja arī to, kā pagātnē ir mainījusies Zemes apdzīvojamība, secinot, ka daži periodi bija pat labāki nekā mūsdienās.
Mendezs izstrādāja kvantitatīvās izmantojamības teoriju, lai novērtētu pašreizējo sauszemes apdzīvojamības stāvokli un izveidotu bāzes līniju attiecīgiem salīdzinājumiem ar pagātnes vai nākotnes klimata scenārijiem un citiem planētu ķermeņiem, ieskaitot ekstrasolārās planētas.
"Tas ir pārsteidzoši, ka nav vienošanās par apdzīvojamības kvantitatīvo definīciju," sacīja biofiziķis Mendezs. “Ekoloģijā ir labi izstrādāti pielāgojamības mēri kopš 70. gadiem, taču tikai daži nesenie pētījumi ir ierosinājuši labākas alternatīvas astrobioloģijas laukam, kas vairāk orientēts uz mikrobu dzīvi. Tomēr neviena no esošajām alternatīvām no ekoloģijas jomām līdz astrobioloģijai nav parādījusi praktisku pieeju planētu mērogos. ”
Viņa teorijas pamatā ir divi biofizikāli parametri: apdzīvojamība (H) kā vides dzīves potenciāla vai biotopu kvalitātes relatīvs rādītājs un apdzīvojums (M) kā relatīvs bioloģiskās šķidruma jeb noslogojuma rādītājs. Parametros ietilpst fizioloģiskie un vides mainīgie lielumi, kurus var izmantot, lai prognozētu potenciālā pārtikas izplatību un pārpilnību (gan augu, gan mikrobu dzīvību), vidi un laika apstākļus.
Augšējā attēlā parādīts potenciālās apdzīvojamās telpas salīdzinājums uz Zemes, Marsa, Europa, Titan un Enceladus. Zaļās sfēras attēlo globālo tilpumu ar pareizo fizisko vidi lielākajai daļai sauszemes mikroorganismu. Uz Zemes biosfēra ietver atmosfēras daļas, okeānus un zemes virsmu (šeit ir biosfēras definīcija). Citu planētu ķermeņu potenciālie globālie biotopi atrodas dziļi zem to virsmas.
Enceladus ir mazākais tilpums, bet vislielākais biotopu un planētas lieluma koeficients, kam seko Europa. Pārsteidzoši, ka Enceladus vidējā apdzīvojamība ir arī Saules sistēmā, kaut arī tā atrodas tālāk no saules un Zemes, padarot to grūtāk nokļūt. Mendess sacīja, ka Marss un Europa būtu labākais kompromiss starp dzīvības potenciālu un pieejamību.
"Lai aprēķinātu un salīdzinātu Marsa, Venēras, Eiropas, Titāna un Enceladus apdzīvojamību, tika izmantoti dažādi planētu modeļi," sacīja Mendezs. “Interesanti, ka Enceladus radās kā objekts ar visaugstāko zemes virsmu apdzīvojamību Saules sistēmā, bet pārāk dziļa tiešai izpētei. Marss un Europa bija labākais kompromiss starp apdzīvojamību un pieejamību. Turklāt nākotnē ir iespējams arī novērtēt jebkuras atklātās zemes lieluma ekstrasolāru planētas globālo izmantojamību. Turpmākie pētījumi paplašinās apdzīvojamības definīciju, iekļaujot citus vides mainīgos lielumus, piemēram, gaismu, oglekļa dioksīdu, skābekli un barības vielas. Tas palīdzēs paplašināt modeļus, it īpaši vietējā mērogā, un tādējādi uzlabos tā pielietojumu, novērtējot apdzīvojamās zonas uz Zemes un ārpus tās. ”
Pētījumi par klimata pārmaiņu ietekmi uz dzīvi ir interesanti, ja tos piemēro uz pašas Zemes. "Biofizikālais daudzums Standarta primārā dzīvotne (SPH) tika definēts kā pamats, lai salīdzinātu primāro ražotāju kopējo virsmas apdzīvojamību virs zemes," sacīja Mendess. “SPH vienmēr ir planētas apdzīvošanas augšējā robeža, bet citi faktori var veicināt tās vērtības pazemināšanos. Pašreizējais mūsu planētas SPH ir tuvu 0,7, bet dažādu paleoklimatu laikā, piemēram, vēlajā krīta laikā, kad dinozauri izmira, tas bija līdz 0,9. Es tagad strādāju pie tā, kā SPH varētu mainīties globālās sasilšanas apstākļos. ”
Apdzīvojamas vides meklēšana Visumā ir viena no NASA Astrobioloģijas institūta un citu starptautisko organizāciju prioritātēm. Mendesa pētījumi koncentrējas arī uz dzīves meklēšanu Saules sistēmā, kā arī uz ekstrasolārajām planētām.
"Šis darbs ir svarīgs, jo tas nodrošina kvantitatīvu izmēru salīdzināmībai," sacīja NASA planētu zinātnieki Kriss Makijajs. "Tas nodrošina objektīvu veidu, kā salīdzināt dažādas klimata un planētu sistēmas."
“Man bija prieks redzēt Enceladus uzvarētāju,” sacīja Makjajs. "Jau kādu laiku esmu domājis, ka tā bija visinteresantākā pasaule astrobioloģijai Saules sistēmā."
Mendess iepazīstināja ar saviem rezultātiem Amerikas astronomijas biedrības Planetāro zinātņu nodaļā, kas notika šī mēneša sākumā.
Avots: AAS DPS
