Liela daļa virsrakstu un diskusiju par eksoplanetu apdzīvojamību ir vērsta uz to tuvumu zvaigznei un ūdens klātbūtni. Tam ir jēga, jo tie ir stipri ierobežojoši faktori. Bet šīs planētu īpašības patiešām ir tikai sākumpunkts diskusijai par apdzīvojamo / ne apdzīvojamo. Svarīgi ir arī tas, kas notiek planētas interjerā.
Ir gandrīz satriecošs skaits faktoru, kas padara Zemi par dzīvību uzturošu planētu. Atmosfēra, ūdens, tās zvaigznes tuvums. Zvaigznes tips un stabilitāte, planētas orbītā stabilitāte, atrašanās vieta galaktikā. Tie ir tikai daži no tiem, par kuriem bieži diskutē. Izšķiroša loma var būt arī citiem, ezotēriskiem faktoriem, piemēram, Mēness lielumam.
"Pielietojamības pamatā ir planētas interjers."
No “Kas padara planētu par dzīvotnespējīgu?”
Bet tas ir arī Zemes izkusušais kodols, kam ir visaptveroša loma Zemes apdzīvošanā, izveidojot magnetosfēru, kas mūs aizsargā no Saules nāves stariem. Un, lai arī mēs varbūt esam iepazinušies ar šo Zemes kodola aspektu, kas ļauj dzīvot, tā iekšējais sastāvs veicina citus veidus.
Kārnegi institūta pētnieku grupa ir parakstījusi vēstuli, kas publicēta žurnālā Science, mudinot pētniekus paplašināt to darbības jomu, nosakot apdzīvojamību. Viņu vēstules būtība ir tāda, ka apdzīvojamība ir pārāk sarežģīta, lai to varētu noteikt viena zinātnes disciplīna, un ka ir nepieciešama vispārēja holistiska vai ļoti integrēta pieeja, lai iegūtu praktiskāku metodi, lai noteiktu, kura eksoplaneta varētu būt apdzīvojama.
Un tas ir aizraujoši lasīt.
“Cilvēce izveidos informācijas bibliotēku par gāzveida aploksnēm, kas sastāda tikai miljono daļu eksoplanētas masas.”
No filmas “Kas padara planētu par apdzīvojamu”.
Pieaugot mūsu novērošanas spējai, zinātnieki secina, ka arī mūsu metodikai, lai noteiktu apdzīvojamību, ir jāaug.
Pašlaik zinātnieki var noteikt eksoplanetu, noteikt tās tuvumu zvaigznei, ierobežot tās masu un blīvumu, pēc tam veikt varbūtīgus minējumus par iespējamo apdzīvojamību no turienes. Šajā uzmanības centrā ir mēģinājums noskaidrot, kāda varētu būt dotās planētas atmosfēra. Bet pat ja mums atmosfēra ir pareiza, mēs patiešām esam nomizojuši tikai pirmo sīpolu kārtu. Kā viņi saka savā vēstulē, “cilvēce uzcels informācijas bibliotēku par gāzveida aploksnēm, kas sastāda tikai miljonu eksoplanētas masu”.
Bet ko tad? Kā ir ar pārējo planētas masu? Vai tas nosaka apdzīvojamību?
Zinātnieku komandā ir Anat Shahar, Peter Peter Driscoll, Alycia Weinberger un George Cody. Savā vēstulē viņi runā par daudzajiem veidiem, kā Zemes interjers nosaka tās apdzīvojamību.
Komanda atzīst, ka no mūsu planētas medību viedokļa viss sākas ar atmosfēru. Mierinošie atmosfēras signāli, piemēram, skābekļa klātbūtne vai ķīmiskais sastāvs ārpus līdzsvara, varētu būt dzīvības un izmantojamības pazīmes. Bet tie ir tālu no galīgajiem.
Atmosfēras ir sarežģītas, dinamiskas lietas. Tie ir pakļauti visa veida iedarbībai, sākot ar ķīmisku vielu avotiem Zemes iekšpusē līdz iekštelpu spējai darboties kā ķīmisku vielu izlietnēm. Viņi vienmēr atrodas mainīgā ātrumā, un, lai dzīve uzplauktu, tam nepieciešama noteikta veida stabilitāte.
Ikviens ir iepazinies ar Zemes ūdens ciklu, bet ir arī citi cikli. Kad vulkāni izvirdās un magma caur ventilācijas atverēm nonāk virsmā, izdalās ķimikālijas, kuras pēc tam pārstrādā atpakaļ garozā. Ja dažām ķīmiskām vielām ir atļauts uzkrāties, tās nopietni ierobežo dzīvības iespējas. Rakstā autori izmanto oglekļa piemēru, kuru atmosfēras procesi var noņemt no atmosfēras un aizvest līdz jūras gultnei. Tur tie tiek nodoti atpakaļ iekšpusē subdukcijas zonās starp tektoniskajām plāksnēm.
Viņu uzsvērtie apstākļi ir tādi, ka patiesībā nevar spriest par atmosfēru, nezinot, kādi ir planētas iekšējie procesi.
Bet apdzīvojamību ietekmē ne tikai procesi interjerā. Tas ir arī sastāvs.
Planētu elementārie celtniecības bloki ir konsekventi un satur skābekli, silīciju un dzelzi. Bet šo bloku daudzums un proporcijas var ļoti atšķirties. To nosaka apstākļi protoplanetārajā diskā, no kura veidojas planētas. Kā autori paskaidro savā vēstulē, šo elementu daudzums un veids, kā tie tiek apstrādāti planētu veidošanās laikā, var ievērojami atšķirties.
Viņu galīgais sastāvs uz planētas var mainīties arī apstākļu dēļ protoplanetārajā diskā. Piemēram, milzu planētu veidošanās agrīnā Saules sistēmā var ietekmēt to planētu sastāvu, kas veidojas vēlāk.
Visa šī daudzveidība rada apjukumu izraisošu mainīgo kopumu, kad jānosaka apdzīvojamība.
"Pētījumus, kas nepieciešami šo procesu saskaņotai izpētei, zinātnieki nevar veikt vienā disciplīnā atsevišķi."
No filmas “Kas padara planētu par apdzīvojamu”.
Autori apgalvo, ka tas ir jauns dzīves veida meklēšanas veids. Viņi piedāvā vairāk starpdisciplināru veidu, kā to izdarīt. Kā viņi saka savā vēstulē: "Pētījumus, kas nepieciešami, lai saskaņoti izpētītu šos procesus, zinātnieki nevar veikt vienā disciplīnā izolēti."
Viņi ierosina eksperimentālus pētījumus, kas koncentrējas uz tādām lietām kā minerālfizika, un vairāk novērojumu pētījumus par zvaigžņu disku un planētu disku sastāviem. Šīs jaunās zināšanas tiks izmantotas, lai izveidotu labāku apdzīvojamības izpratnes modeli - kaut ko, kas mūs aizvestu vairāk nekā mūsu paļaušanās uz šķidru ūdeni, atmosfēras sastāvu, tās zvaigznes tuvumu un citiem faktoriem, kurus mēs izmantojam, lai mēģinātu noteikt apdzīvojamību.
Tātad vai zinātnieki, mēģinot noteikt apdzīvojamību, nepiešķir pietiekamu svaru planētas interjeram? Atbilde ir… varbūt.
Varbūt mums ir vajadzīga pakāpeniskāka eksoplanetu klasificēšanas sistēma. Pirmā līmeņa apdzīvojamība varētu norādīt pamatprasības uz apdzīvojamību. Tuvums atbilstošai zvaigznei, iespējams, šķidram ūdenim, tādas lietas. Pēc tam dažādus līmeņus varēja kodificēt saskaņā ar stingrākiem un stingrākiem nosacījumiem.
Lammers et. al. savā 2009. gada dokumentā “Kas padara planētu apdzīvojamu?” ir ierosinājis kaut ko līdzīgu. Bet viņu četru līmeņu klasifikācijas sistēma pārāk dziļi neiedziļinājās eksoplanetu interjerā. Fransuā Forgets 2012. gada rakstā ar nosaukumu “Par apdzīvojamo planētu varbūtību” stāstīja Lammeru et. al. klasifikācijas sistēmu, pirms padziļināti izpētīt ģeofizikālos procesus, kuriem jābūt klāt, pirms planēta var dzīvot.
Šī vēstule mudina zinātnieku aprindās iet tālāk.
Droši vien ir nepieciešams funkcionējošs, detalizētāks eksoplanētu interjera modelis, kura pamatā ir ne tikai atmosfēra, bet arī diska sastāvs un apstākļi. Tuvākajā laikā jaudīgāki teleskopi mums palīdzēs uzzināt vairāk par eksoplanetām, varbūt pat parādīs dažu no tiem faktiskos attēlus.
Bet, ja komandai, kas aiz šīs vēstules ir taisnīga, ar to nepietiks, lai noteiktu apdzīvojamību. Mums ir jānoņem vairāk sīpolu slāņu, un tas varētu prasīt sarežģītāku modeļa veidu, kādu viņi iecerējuši.
