Iepriekš jau daudzkārt esmu teicis, ka Zeme ir labākā planēta Visumā. Evolūcija mūs pielāgoja šai planētai, un ir maz ticams, ka mēs kādreiz varētu atrast citu planētu, kas būtu tik laba mums.
Tomēr vai tā ir labākā planēta? Vai ir vietas Visumā, kurās varētu būt apstākļi dzīves daudzveidīgākai?
Tas, ka mums vispār ir dzīvība uz Zemes, ir diezgan pārsteidzošs. Mēs atrodamies galvenās secības zvaigznes apdzīvojamā zonā, kas neizraisa pārāk daudz saules iznīcinošu signālu.
Mums ir bieza atmosfēra, kas piepildīta ar skābekli un slāpekli, un mēs varam elpot. Planēta ir pietiekami liela, lai tā joprojām būtu izkususi tās kodolā ar rotējošu dzelzs lodīti, kas uztur planētas magnētisko lauku. Tas apvienojumā ar biezu atmosfēru aizsargā planētas virsmu no kosmiskajiem stariem, vissliktākajiem no saules ultravioletā starojuma un nāvējošajām saules vētrām.
Mums ir plākšņu tektonika, kas pastāvīgi pārstrādā materiālu uz planētas virsmas, no tās iekšpuses izceļ svaigas ķīmiskas vielas.
Mums ir salīdzinoši liels mēness, kas, iespējams, notur mūsu planētu stabilākā tās ass slīpumā, ar plūdmaiņām, kas palīdzēja agrīnām dzīvības formām pāriet no okeāniem uz zemi. Bet ne pārāk liels mēness.
Mums ir milzīgi okeāni, kas palīdz regulēt planētas klimatu, pārvietojot siltus ūdeņus uz vēsākiem reģioniem, lai tie būtu daudzveidīgāki un apdzīvojamāki.
Saraksts turpinās, un es esmu pārliecināts, ka ir faktori, kurus mēs vēl neesam atklājuši.
Un, nonākot uz Zemes, dzīve ir uzplaukusi, atrodot ceļu uz visām iespējamām ekoloģiskām nišām, evolūcijas gaitā pielāgojoties rūgtajam aukstajam, intensīvajam karstumam, intensīvajam spiedienam okeānu apakšā, pat pilsētās, dzīvojot tieši blakus cilvēkam būtnes.
Bet vai Zeme varētu būt labāka? Vai var būt planētas, kuras ir ļoti apdzīvojamas?
Ja ir kāda lieta, ko astronomijas joma mums ir iemācījusi, tas nozīmē, ka mēs neesam īpaši. Mēs neesam Saules sistēmas centrs. Šī nav īpaša vieta vai laiks Visumā. Un tas, iespējams, nozīmē, ka Zeme nav labākā dzīves vieta. Tā ir labākā vieta cilvēkiem, bet ne dzīvībai.
Saskaņā ar 2013. gada pētījumu Penn State astrobiologs Ravi Kumar Kopparapu un citi aprēķināja, kur patiesībā vajadzētu būt zvaigznes apdzīvojamās zonas malām, pamatojoties uz mūsdienu klimata datiem. Viņi aprēķināja, ka apdzīvojamajai zonai ap saulainai zvaigznei jābūt no 0,99 līdz 1,7 reizes lielākam par attālumu no Zemes līdz Saulei.
Kas nozīmē, ka Zeme faktiski atrodas tieši Saules apdzīvojamās zonas iekšējā malā. Tāpat kā, tik tikko. Ja tas būtu tuvāk Saulei, mēs piedzīvotu bēgošu siltumnīcas efektu, piemēram, Venēru.
Jūs, iespējams, vēlaties atrasties tuvāk apdzīvojamās zonas vidum, kur orbītas variācijas nenospiež jūsu planētu galējībās.
Zeme ir salīdzinoši jauna. Ņemot vērā faktu, ka planētai ir bijuši tikai 4,5 miljardi gadu, un daudzslāņu dzīve tika izdomāta tikai pēdējos dažos simtos miljonu gadu.
Saule sakarst, un, tā kā esam tik tuvu, mums faktiski ir palikuši tikai daži simti miljoni gadu, ne vairāk kā miljards gadu, pirms temperatūra paaugstinās un okeāni iztvaiko. Bet kas būtu tad, ja dzīve būtu ieguvusi miljardus gadu ilgus evolūcijas gadus, lai izstrādātu jaunas, daudzveidīgākas dzīves formas?
Jūs domājat, ka pīļknābis ir neparasts, iedomājieties, ko jūs iegūtu vēl 2 miljardu evolūcijas gadu laikā. Vai 20 miljardi.
2016. gada rakstā ar nosaukumu Superhabitable Worlds Rene Hellers un Džons Ārmstrongs iziet cauri apstākļiem, kas varētu padarīt iespējami apdzīvojamu planētu. Šis ir ļoti lasāms raksts ar daudz lieliskām idejām. Ja esat zinātniskās fantastikas rakstnieks, kurš meklē kādas pasaules veidošanas idejas, noteikti pārbaudiet to. Izrādes piezīmēs ievietošu saiti.
Viņi ierosina, ka zvaigznes, kurām ir mazāka masa nekā Saule un kuras tiek klasificētas kā K zvaigznes, iespējams, ir labākās dažādības pretendentes, jo tās ir ilgmūžīgas un samērā stabilas. K veida zvaigznes kalpošanas laiks būs 20–70 miljardi gadu, ja nebūs šo nepatīkamo sarkano punduru megaflazeru.
Jūs vēlētos, lai zvaigžņu sistēmā būtu citas planētas, kas ar sava smaguma spēka palīdzību varētu novirzīt asteroīdus un komētas, lai piegādātu ūdeni un citas dzīvībai nepieciešamās ķīmiskās vielas. Paldies par to, Jupiters.
Un ideālā gadījumā jūs vēlaties, lai vienā sistēmā būtu vairākas apdzīvojamas planētas, kas spēj sūtīt dzīvību turp un atpakaļ. Process, kas pazīstams kā panspermija.
Padariet savu apdzīvojamo planētu par gāzes giganta mēnesi, lai iegūtu spēcīgus plūdmaiņas spēkus, kas uzturētu svaigu vulkānisko materiālu izvirdumu virspusē.
Vēl labāk, ja jums ir binārā planēta, kurā divas pasaules riņķo viena otrai apkārt, piegādājot plūdmaiņas spēkus un apmainoties ar dzīvības formām uz priekšu un atpakaļ.
Un mēs tikai sākam!
Padariet planētu lielāku un iegūsit vairāk virsmas, lai ūdens cirkulētu temperatūrā (vairāk nekā sekundē), kā arī lielāku virsmas laukumu dzīvības formām, lai izmantotu dažādas nišas.
Tātad, mēs runājam par lielāku, masīvāku planētu. Tiklīdz jūs saņemat apmēram divreiz lielāku Zemes masu, plātņu tektonika sāk slēgties, tāpēc mēģiniet palikt zem šī daudzuma.
Jūs arī vēlaties pasauli, kuras iekšpusē ir pietiekami liela un pietiekami karsta, lai dzelzs sakausējumu kustība tās kodolā uzturētu planētas mēroga magnetosfēru.
Jūs, iespējams, uztraucaties par virsmas gravitāciju, taču planētai ar dubultu Zemes masu jābūt tikai par aptuveni 40% lielākai, lai tai būtu aptuveni tāds pats virsmas gravitācija.
Nesenā konferencē Barselonā Dr Stephanie Olson no Čikāgas universitātes iepazīstināja ar paveikto darbu, meklējot vidi, kas vislabāk atbalstītu dzīvi eksoplanetu laikā.
Viņi izmantoja NASA rīku, ko sauca par ROCKE-3D vispārējās cirkulācijas modeli. Šis ir patiešām pārsteidzošs rīks, kas ir brīvi pieejams sabiedrībai. Jūs varat doties uz vietni un tad redzēt, kādi apstākļi būtu līdzīgi dažādās pasaulēs, sākot no senās Venēras līdz planētām, kas riņķo ap Proxima Centauri.
Jūs varat simulēt to gaisa temperatūru, nokrišņus, augsnes koncentrāciju un daudz ko citu.
Ļaujiet man parādīt dažus piemērus. Šeit ir pirmsindustriāla Zeme, kuras gaisa temperatūra svārstās no aptuveni 35 C pie ekvatora līdz aukstākai par -60 C pie poliem.
Bet jūs varat aizstāt Zemi ar seno Venēru, kā planēta izskatījās pirms 2,9 miljardiem gadu, kad Saule bija par 20% blāvāka nekā šobrīd. Tomēr tas joprojām rotēja reizi 243 dienās, un, iespējams, tam bija sekla okeāns, kas visā tās zemienē sasniedza 310 metru dziļumu.
Un šeit ir planēta, kas riņķo ap sarkano punduru zvaigzni Proxima Centauri, kas ir Saulei tuvākā zvaigzne. Tā kā tā riņķo tik tuvu savai zvaigznei, planēta, iespējams, ir paisuma virzienā aizslēgta. Tam ir dramatiska ietekme uz gaisa temperatūru, ja viena puse ir vērsta pret zvaigzni, bet otra - pretēji.
Bet, ja planētai ir rezonanses rotācija, kur tā trīs reizes pagriežas uz asi uz katrām 2 orbītām, un ja tai ir atmosfēra, kas aptuveni atbilst Zemes slāpekļa un skābekļa atmosfērai, tad jūs nonāksit pasaulē, kas izskatās daudz vairāk ērti dzīvot.
Olsona un viņas komanda izmantoja šo programmatūru, lai modelētu dažādu veidu eksoplanetu klimatu un okeāna dzīvotnes. Dzīves daudzveidība šeit, uz Zemes, ir atkarīga no materiāla uzlabošanās no dziļa okeāna līmeņa, atdodot to virsmai, kur dzīvība to var izmantot.
Vairāk augšupcelšanās nozīmē lielāku bioloģisko aktivitāti, lielāku dažādību.
Citiem vārdiem sakot, lai atrastu planētas ar visdažādāko dzīves veidu, jūs vēlaties atrast pasaules, kurās ir ļoti daudz okeāna cirkulācijas.
Vai ir kaut kas labāks par Zemi?
Pēc Olsona teiktā, ja planēta rotē lēnāk, tai ir lielāks atmosfēras blīvums un tai ir kontinenti, tad jūs varat palielināt okeāna cirkulācijas daudzumu.
Un tas dod mums priekšstatu par to, ko meklēs astronomi, kad viņi pārbaudīs ekstrasolārās pasaules. Kad 2030. gados lidos NASA LUVOIR vai HabEx misijas, viņi varēs tieši attēlot eksoplanetu virsmas. Viņi mērīs atmosfērā esošās ķīmiskās vielas, noteiks ūdeni un pat noteiks, cik lielu daļu planētas klāj kontinenti.
Mums patiešām nevajadzētu pārsteigt, ja Piena ceļā mēs atrodam super apdzīvojamas pasaules, kuras ir nepārprotami apdzīvojamākas nekā Zeme. Atkal izrādās, ka mēs neesam īpaši. Tas ir jauki, vismaz mums būs kompānija.
