Am spus de multe ori în trecut că Pământul este cea mai bună planetă din Univers. Evoluția ne-a adaptat la această planetă și este puțin probabil să găsim vreodată o altă planetă atât de bună pentru noi.
Cu toate acestea, este cea mai bună planetă? Există locuri în Univers care ar putea avea condiții pentru o mai mare diversitate a vieții?
Faptul că avem viață pe Pământ este deloc uimitor. Ne aflăm în zona locuibilă a unei stele cu secvență principală care nu produce prea multe raze solare ucigătoare.
Avem o atmosferă groasă umplută cu oxigen și azot pe care le putem respira. Planeta este suficient de mare încât încă este topită în miezul său, cu o bilă rotativă de fier care menține un câmp magnetic planetar. Aceasta, combinată cu o atmosferă groasă protejează suprafața planetei de razele cosmice, de cea mai rea radiație ultravioletă de la Soare și de furtunile solare mortale.
Avem tectonice cu plăci care reciclează constant materialul de pe suprafața planetei, aduc substanțe chimice proaspete din interiorul său.
Avem o lună relativ mare, care probabil ne menține planeta mai stabilă în înclinarea sa axială, cu valuri care au ajutat tranziția timpurie a formelor de viață de la oceane la țară. Dar nu o lună prea mare.
Avem oceane uriașe care ajută la reglarea climatului planetei, mutând apele calde către regiuni mai reci, pentru a le face mai diverse și locuibile.
Lista continuă și sunt sigur că există factori pe care nici măcar nu i-am descoperit încă.
Iar când vine vorba de Pământ, viața a prosperat, găsindu-și drumul în fiecare nișă ecologică posibilă, adaptându-se prin evoluție pentru a face față unui frig amar, căldură intensă, presiunile intense de la fundul oceanelor, chiar orașe, trăind chiar lângă om. ființe.
Dar Pământul ar putea fi mai bun? Ar putea exista planete care sunt super locuibile?
Dacă ne-a învățat un lucru din domeniul astronomiei, nu suntem speciali. Nu suntem centrul sistemului solar. Acesta nu este un loc sau o perioadă specială în Univers. Și asta înseamnă probabil că Pământul nu este cel mai bun loc pentru viață. Este cel mai bun loc pentru oameni, dar nu pentru viață.
Potrivit unui document din 2013, astrobiologul Penn State Ravi Kumar Kopparapu și alții au calculat unde ar trebui să se afle cu adevărat marginile zonei locuibile a unei stele, pe baza datelor climatice moderne. Ei au calculat că o zonă locuibilă din jurul unei stele asemănătoare soarelui ar trebui să fie cuprinsă între 0,99 și 1,7 ori distanța de la Pământ la Soare.
Ceea ce înseamnă că Pământul este de fapt chiar pe marginea interioară a zonei locuibile a Soarelui. Ca, abia abia. Dacă ar fi fost mai aproape de Soare, am experimenta un efect de seră fugit, cum ar fi Venus.
Probabil că doriți să fiți mai aproape de mijlocul zonei locuibile, unde variațiile orbitale nu vă vor împinge planeta în extreme.
Pământul este relativ tânăr. Având în vedere faptul că planeta a existat abia în jur de 4,5 miliarde de ani încoace și a dat seama doar de viața multicelulară în ultimele câteva sute de milioane de ani.
Soarele se încălzește și, de vreme ce suntem atât de apropiați, am avut de fapt doar câteva sute de milioane de ani, un miliard de ani cel mult înainte ca temperaturile să crească și oceanele să se evapore. Dar dacă viața ar fi putut obține miliarde de ani de evoluție pentru a crea forme de viață noi și mai diverse?
Crezi că un platit este neobișnuit, imaginează-ți ce vei obține cu încă 2 miliarde de ani de evoluție. Sau 20 de miliarde.
Într-o lucrare din 2016 numită Superhabitable Worlds, Rene Heller și John Armstrong traversează condițiile care ar putea face cea mai locuibilă planetă posibilă. Aceasta este o hârtie foarte lizibilă, cu multe idei mișto. Dacă sunteți un scriitor de ficțiune științifică care caută câteva idei de construire a lumii, cu siguranță verificați-l. Voi pune un link în notele de spectacol.
Ei propun că stelele cu mai puțină masă decât Soarele, clasificate drept stele K, sunt probabil cei mai buni candidați pentru diversitate, deoarece au o durată lungă de viață și relativ stabile. O stea de tip K va avea o viață de 20-70 de miliarde de ani fără acele megaflares pitici roșii.
Ați dori alte planete din sistemul stelelor, capabile să redirecționeze asteroizi și comete cu gravitația lor pentru a furniza apă și alte substanțe chimice necesare vieții. Mulțumesc pentru asta, Jupiter.
În mod ideal, doriți mai multe planete locuibile în același sistem, capabile să trimită viață înainte și înapoi. Un proces cunoscut sub numele de panspermia.
Faceți planeta voastră habitabilă luna unui gigant de gaz pentru a obține forțe puternice ale mareei, care ar păstra materialul vulcanic proaspăt care erupe la suprafață.
Mai bine, să aveți o planetă binară, unde două lumi se orbitează una pe alta, oferind forțe de maree și schimbând forme de viață înainte și înapoi.
Și abia începem!
Creșteți planeta mai mare și veți obține mai multă suprafață pentru ca apa să circule temperaturi (mai mult pe aceea într-o secundă), dar și mai mult suprafață pentru ca formele de viață să exploateze diverse nișe.
Vorbim despre o planetă mai mare, mai masivă. Odată ce obțineți aproximativ de două ori masa Pământului, tectonica plăcilor începe să se închidă, așa că încercați să rămâneți sub această cantitate.
De asemenea, doriți o lume suficient de mare și fierbinte în interiorul său pentru mișcarea aliajelor de fier din miezul său pentru a menține o magnetosferă pe toată planeta.
Probabil ești îngrijorat de gravitația de suprafață, dar o planetă cu dubla masă a Pământului trebuie doar să fie cu aproximativ 40% mai mare pentru a avea aproximativ aceeași gravitație de suprafață.
La o conferință recentă din Barcelona, dr. Stephanie Olson de la Universitatea din Chicago a prezentat munca pe care au făcut-o în căutarea mediilor care ar susține cel mai bine viața pe exoplanete.
Au folosit un instrument de la NASA numit modelul de circulație generală ROCKE-3D. Acesta este un instrument cu adevărat uimitor, care este liber disponibil publicului. Puteți accesa site-ul web, apoi puteți vedea ce condiții ar fi pe diferite lumi, de la vechea Venus la planete care orbitează Proxima Centauri.
Puteți simula temperaturile aerului, precipitațiile, concentrațiile solului și multe altele.
Permiteți-mi să vă arăt câteva exemple. Iată Pământul preindustrial, cu temperaturi ale aerului variind de la aproximativ 35 C în apropierea ecuatorului până la mai reci de -60 C la poli.
Dar puteți înlocui Pământul cu Venus antică, așa cum arata planeta acum 2,9 miliarde de ani, când Soarele era mai slab cu 20% decât este în prezent. Totuși a rotit o dată la fiecare 243 de zile și, probabil, a avut un ocean superficial care a atins adâncimea de 310 metri de-a lungul terenurilor sale joase.
Și iată o planetă care orbitează steaua pitică roșie Proxima Centauri, cea mai apropiată stea de Soare. Deoarece orbitează atât de strâns de steaua sa, planeta este probabil blocată în mod corect. Acest lucru are un impact dramatic asupra temperaturii aerului, cu o parte orientată spre stea și o parte cu fața la distanță.
Dar dacă planeta are rotație de rezonanță, unde se învârte de trei ori pe axa ei pentru fiecare 2 orbite și dacă are o atmosferă care se potrivește aproximativ cu atmosfera de azot și oxigen a Pământului, atunci vei ajunge cu o lume care arată mult mai mult confortabil să trăiești mai departe.
Olson și echipa sa au folosit acest software pentru a simula climatul și habitatele oceanice din diferite tipuri de exoplanete. Aici, pe Pământ, diversitatea vieții depinde de creșterea materialului din adâncime în oceane, întorcându-l la suprafața în care viața o poate folosi.
Mai multă locuință înseamnă mai multă activitate biologică, mai multă diversitate.
Cu alte cuvinte, pentru a găsi planetele cu cea mai mare diversitate a vieții, doriți să găsiți lumi care au cantități puternice de circulație oceanică.
Există ceva mai bun decât Pământul?
Potrivit Olson, dacă o planetă se rotește mai lent, are o densitate atmosferică mai mare și are continente, atunci puteți crește cantitatea de circulație oceanică.
Și acest lucru ne oferă o idee despre ce vor căuta astronomii în timp ce examinează lumile extrasolare. Când misiunile LUVOIR sau HabEx ale NASA vor zbura în anii 2030, vor putea imagina direct suprafețele exoplanetelor. Vor măsura substanțele chimice din atmosfera lor, vor detecta apa și chiar vor stabili cât de mult din planetă este acoperită pe continente.
Chiar nu am fi surprinși dacă găsim lumi super locuibile pe Calea Lactee, lumi care sunt în mod clar mai locuibile decât Pământul. Din nou, se dovedește că nu suntem speciali. Este în regulă, cel puțin vom avea companie.
