В миналото съм казвал много пъти, че Земята е най-добрата планета във Вселената. Еволюцията ни адаптира към тази планета и е малко вероятно някога да намерим друга планета, която да е добра за нас.
Обаче, най-добрата планета ли е? Има ли във Вселената места, които могат да имат условия за повече разнообразие в живота?
Фактът, че въобще имаме живот на Земята, е доста невероятен. Намираме се в обитаемата зона на звезда от главна последователност, която не произвежда твърде много слънчеви отблясъци.
Имаме гъста атмосфера, пълна с кислород и азот, които можем да дишаме. Планетата е достатъчно голяма, че все още е разтопена в сърцевината си, с въртяща се топка от желязо, която поддържа планетарно магнитно поле. Това в комбинация с плътна атмосфера защитава повърхността на планетата от космически лъчи, най-лошото от ултравиолетовото лъчение от Слънцето и смъртоносните слънчеви бури.
Имаме тектоника на плочи, която постоянно рециклира материал на повърхността на планетата, извежда свежи химикали от нейната вътрешност.
Имаме сравнително голяма луна, която вероятно поддържа нашата планета по-стабилна в своя аксиален наклон, с приливи и отливи, които помогнаха на ранните форми на живот да преминат от океаните към сушата. Но не твърде голяма луна.
Имаме огромни океани, които помагат за регулиране на климата на планетата, преместване на топли води в по-хладни региони, за да ги направят по-разнообразни и обитаеми.
Списъкът продължава и съм сигурен, че има фактори, които още не сме открили.
А когато става въпрос за Земята, животът процъфтява, намирайки своя път във всяка възможна екологична ниша, приспособявайки се чрез еволюция да се справя с горчивия студ, силната топлина, интензивния натиск на дъното на океаните, дори градовете, живеещи точно до човека същества.
Но може ли Земята да бъде по-добра? Може ли да има планети, които са супер обитаеми?
Ако има нещо, на което ни научи областта на астрономията, това е, че ние не сме специални. Ние не сме центърът на Слънчевата система. Това не е специално място или време във Вселената. Това вероятно означава, че Земята не е най-доброто място за живот Това е най-доброто място за хората, но не и за живота.
Според документ от 2013 г., астробиологът на щата Пен Рави Кумар Копарапу и други изчисляват къде наистина трябва да се намират краищата на обитаема зона на звездата въз основа на съвременните климатични данни. Те изчислиха, че обитаема зона около слънчева звезда трябва да бъде между 0,99 и 1,7 пъти разстоянието от Земята до Слънцето.
Което означава, че Земята всъщност се намира на вътрешния ръб на обитаемата зона на Слънцето. Като, едва-едва. Ако беше по-близо до Слънцето, ще изпитаме бягство парников ефект, като Венера.
Вероятно искате да сте по-близо до средата на обитаемата зона, където орбиталните изменения няма да тласнат вашата планета в крайности.
Земята е сравнително млада. Като се има предвид фактът, че планетата съществува само от 4,5 милиарда години насам, и само измисля многоклетъчен живот през последните няколкостотин милиона години.
Слънцето се загрява и тъй като сме толкова близо, всъщност имаме само няколкостотин милиона години, най-много милиард години, преди температурите да се издигнат и океаните да се изпарят. Но какво ще стане, ако животът би могъл да накара милиарди повече години на еволюция, за да изработи нови, по-разнообразни форми на живот?
Смятате, че латиносецът е необичаен, само си представете какво ще получите с 2 милиарда години еволюция. Или 20 милиарда.
В хартия от 2016 г., наречена Свръх обитаеми светове, Рене Хелър и Джон Армстронг преминават през условията, които могат да направят възможно най-обитаемата планета. Това е много четена хартия, с много готини идеи. Ако сте писател на научна фантастика, който търси идеи за световно изграждане, определено го проверете. Ще сложа връзка в бележките за шоуто
Те предполагат, че звезди с по-малка маса от Слънцето, класифицирани като K звезди, вероятно са най-добрите кандидати за разнообразие, тъй като те са дълголетни и сравнително стабилни. Звезда от тип К ще има живот 20-70 милиарда години без онези досадни мегафлари с червено джудже.
Бихте искали други планети в звездната система, способни да пренасочват астероидите и кометите със своята гравитация, за да доставят вода и други химикали, необходими за живота. Благодаря за това, Юпитер.
И в идеалния случай искате няколко обитаеми планети в една и съща система, способни да изпращат живот напред и назад. Процес, известен като панспермия.
Направете обитаемата си планета луната на газов гигант, за да получите мощни приливни сили, които да поддържат свеж вулканичен материал да изригва на повърхността.
Още по-добре, да имате двоична планета, където два свята обикалят около себе си, доставяйки приливни сили и обменяйки форми на живот напред и назад.
И ние просто започваме!
Направете планетата по-голяма и ще получите повече повърхност, за да циркулира водата (повече за тази за секунда), но също така и повече повърхност за форми на живот, за да използвате различни ниши.
Значи, говорим за по-голяма, по-масивна планета. След като получите около два пъти по-голяма маса от Земята, тектониката на плочите започва да се изключва, така че опитайте да останете под това количество.
Вие също искате свят, който е достатъчно голям и горещ във вътрешността си, за да може движението на железни сплави в сърцевината му да поддържа магнитосфера в цялата планета.
Вероятно се притеснявате от повърхностната гравитация, но планетата с удвоена маса на Земята трябва да бъде само с около 40% по-голяма, за да има приблизително една и съща повърхностна гравитация.
На неотдавнашна конференция в Барселона д-р Стефани Олсън от Чикагския университет представи работата, която свърши в търсенето на среди, които биха подкрепили най-добре живота на екзопланетите.
Те използваха инструмент от НАСА, наречен ROCKE-3D модел за обща циркулация. Това е наистина невероятен инструмент, който е свободно достъпен за обществеността. Можете да отидете на уебсайта и след това да видите какви биха били условията в различни светове, от древна Венера до планети, обикалящи около Орбита Кентавър.
Можете да симулирате техните температури на въздуха, валежи, концентрации в почвата и други.
Нека ви покажа няколко примера. Ето предпромишлена Земя, като температурите на въздуха варират от около 35 ° С близо до екватора до по-студени от -60 ° С на полюсите.
Но можете да замените Земята с древна Венера, така, както изглеждаше планетата преди 2,9 милиарда години, когато Слънцето беше с 20% по-тъмно, отколкото е днес. Все пак той се въртеше веднъж на 243 дни и вероятно имаше плитък океан, който достигаше дълбочина от 310 метра в низините си.
И ето една планета около орбитата на звездата на червеното джудже Проксима Кентавър, най-близката звезда до Слънцето. Тъй като тя орбитира толкова близо до звездата си, планетата вероятно е подредена. Това има драматично въздействие върху температурата на въздуха, като едната страна е обърната към звездата, а едната - обърната настрани.
Но ако планетата има резонансно въртене, при което тя се завърта три пъти по оста си на всеки 2 орбити и ако има атмосфера, която приблизително съвпада с азотната и кислородна атмосфера на Земята, тогава вие се озовавате със свят, който изглежда много повече удобно за живеене.
Олсън и нейният екип използваха този софтуер, за да симулират климата и океанските местообитания на различни видове екзопланети. Тук, на Земята, разнообразието на живота зависи от натрупването на материал от дълбокото в океаните, връщането му на повърхността, където животът може да го използва.
Повече възбуда означава повече биологична активност, повече разнообразие.
С други думи, за да намерите планетите с най-многообразие на живота, искате да намерите световете, които имат силно количество океанска циркулация.
Има ли нещо по-добро от Земята?
Според Олсън, ако една планета се върти по-бавно, има по-висока атмосферна плътност и има континенти, тогава можете да увеличите количеството на океанската циркулация.
И това ни дава представа за това какво ще търсят астрономите, докато изследват екстрасоларни светове. Когато мисиите на НАСА LUVOIR или HabEx летят през 2030-те, те ще могат директно да изобразяват повърхностите на екзопланети. Те ще измерват химикалите в атмосферата си, ще откриват вода и дори ще определят каква част от планетата е покрита на континентите.
Наистина не бива да се изненадваме, ако открием супер обитаеми светове там в Млечния път, светове, които очевидно са по-обитаеми от Земята. За пореден път се оказва, че не сме специални. Това е добре, поне ще имаме компания.
