U prošlosti sam puno puta govorio da je Zemlja najbolji planet u Svemiru. Evolucija nas je prilagodila ovom planetu i malo je vjerojatno da bismo ikada mogli pronaći drugi takav planet za nas.
Međutim, je li to najbolji planet? Postoje li mjesta u Svemiru koja bi mogla imati uvjete za više raznolikosti života?
Činjenica da uopće imamo života na Zemlji prilično je nevjerojatna. Nalazimo se u naseljenoj zoni zvijezde glavnog niza koja ne proizvodi previše sunčevih bljeskova.
Imamo gustu atmosferu napunjenu kisikom i dušikom koji možemo disati. Planeta je dovoljno velika da je još uvijek istopljena u svojoj jezgri s rotirajućom kuglom od željeza koja održava planetarno magnetsko polje. To, u kombinaciji s gustom atmosferom, štiti površinu planeta od kozmičkih zraka, najgoreg od ultraljubičastog zračenja Sunca i smrtonosnih solarnih oluja.
Imamo tektoniku ploča koji stalno recikliraju materijal na površini planeta, donose svježe kemikalije iz njegove unutrašnjosti.
Imamo relativno veliki mjesec, koji vjerojatno drži naš planet stabilnijim u aksijalnom nagibu, s plimama koje su pomogle ranim oblicima života da prijeđu s oceana na kopno. Ali ne preveliki mjesec.
Imamo ogromne oceane koji pomažu u reguliranju klime planete, premještajući tople vode u hladnije regije, kako bi ih učinili raznovrsnijima i useljenijima.
Spisak se nastavlja, i siguran sam da postoje faktori koje još nismo otkrili.
A kad je riječ o Zemlji, život je napredovao, pronalazeći svoj put u svaku moguću ekološku nišu, prilagodivši se evolucijom kako bi se nosio s gorkom hladnoćom, jakom vrućinom, snažnim pritiscima na dnu oceana, čak i gradovima, živeći neposredno uz čovjeka bića.
Ali može li Zemlja biti bolja? Mogu li postojati planeti koji su super useljivi?
Ako nas ima jedna stvar koju nas je naučilo polje astronomije, to je da nismo posebni. Mi nismo središte Sunčevog sustava. Ovo nije posebno mjesto ili vrijeme u Svemiru. A to vjerojatno znači da Zemlja nije najbolje mjesto za život. Najbolje je mjesto za ljude, ali ne za život.
Prema časopisu iz 2013. godine, Penn State astrobiolog Ravi Kumar Kopparapu i drugi izračunali su gdje bi stvarno trebali biti rubovi zona u kojima se nastanjuje zvijezda, na temelju modernih podataka o klimi. Proračunali su da bi obitavajuća zona oko zvijezde nalik suncu trebala biti između 0,99 i 1,7 puta veća od udaljenosti Zemlje od Sunca.
Što znači da je Zemlja zapravo na unutrašnjem rubu Sunčeve stambene zone. Kao, jedva. Da je bilo bliže Suncu, doživjeli bismo efekt bijelog staklenika, poput Venere.
Vjerojatno želite biti bliže sredini naseljene zone, gdje orbitalne varijacije neće gurnuti vaš planet u krajnost.
Zemlja je relativno mlada. Uzimajući u obzir činjenicu da je planet star oko 4,5 milijardi godina, i samo je pronašao višecelijski život u posljednjih nekoliko stotina milijuna godina.
Sunce zagrijava, a budući da smo tako blizu, zapravo imamo tek nekoliko stotina milijuna godina, najviše milijardu godina prije nego što temperature porastu i oceani ispare. Ali što ako je život mogao dobiti milijarde godina evolucije kako bi razvio nove, raznovrsnije oblike života?
Mislite da je platiša neobičan, zamislite što biste dobili s dvije milijarde godina evolucije. Ili 20 milijardi.
U časopisu iz 2016. koji se zove Superhabitable Worlds, Rene Heller i John Armstrong prolaze kroz uvjete koji bi mogli učiniti najprimjereniji mogući planet. Ovo je vrlo čitljiv papir, s puno cool ideja. Ako ste pisac znanstvene fantastike u potrazi za idejama za izgradnju svijeta, svakako ih pogledajte. Stavit ću vezu u bilješke o emisiji.
Oni predlažu da su zvijezde manje mase od Sunca, klasificirane kao K zvijezde, vjerojatno najbolji kandidati za različitost jer su dugovječni i relativno stabilni. Zvijezda tipa K imat će vijek trajanja od 20 do 70 milijardi godina bez megaflaresa crvenih patuljaka.
Želite da drugi planeti u zvjezdanom sustavu, sposobni svojom gravitacijom preusmjeriti asteroide i komete, isporučuju vodu i druge kemikalije potrebne za život. Hvala na tome, Jupitere.
I u idealnom slučaju, želite imati više naseljenih planeta u istom sustavu, sposobnih slati život naprijed i nazad. Proces poznat kao panspermija.
Neka vaš životni planet postane mjesec plinovitog diva kako biste dobili snažne plimne sile koje bi održavale svježi vulkanski materijal na površini.
Još bolje, imati binarni planet na kojem se dva svijeta vrte u orbiti, pružajući plimne sile i razmjenjujući oblike života naprijed-nazad.
I tek počinjemo!
Povećajte planetu i imat ćete više površine da voda cirkulira temperature (više o tome u sekundi), ali i više površine za životni oblik za iskorištavanje različitih niša.
Dakle, govorimo o većoj, masivnijoj planeti. Jednom kada dobijete otprilike dvostruku masu Zemlje, tektonika ploča počinje se isključivati, pa pokušajte ostati ispod te količine.
Također želite svijet koji je dovoljno velik i vruć u svojoj unutrašnjosti za kretanje legura željeza u svojoj jezgri za održavanje magnetosfere širom planeta.
Vjerojatno ste zabrinuti zbog površinske gravitacije, ali planet s dvostrukom masom Zemlje treba biti samo oko 40% veći da bi imao približno istu površinsku gravitaciju.
Na nedavnoj konferenciji u Barceloni, dr. Stephanie Olson sa sveučilišta u Chicagu predstavila je posao koji su učinili u potrazi za okruženjem koje bi najbolje podržavalo život na egzoplaneti.
Koristili su NASA-in alat nazvan ROCKE-3D općim modelom cirkulacije. Ovo je zaista nevjerojatan alat koji je slobodno dostupan javnosti. Možete otići na web stranicu i vidjeti kakvi bi bili uvjeti na različitim svjetovima, od drevne Venere do planeta u orbiti oko Proxime Centauri.
Možete simulirati njihove temperature zraka, oborine, koncentracije tla i još mnogo toga.
Dopustite da vam pokažem nekoliko primjera. Evo predindustrijske Zemlje, sa temperaturama zraka od oko 35 C u blizini ekvatora do hladnijih od -60 C na polovima.
Ali možete zamijeniti Zemlju drevnom Venerom, onako kako je planet izgledao prije 2,9 milijardi godina kada je Sunce bilo 20% mračnije nego danas. Ipak, rotirao se, svakih 243 dana, i vjerojatno je imao plitki ocean koji je preko svojih nizina dosezao dubinu od 310 metara.
A evo planete u orbiti oko zvijezde crvenog patuljaka Proxime Centauri, Sunčeve najbliže zvijezde. Budući da orbitira tako blizu svojoj zvijezdi, planeta je vjerojatno zaključana. To ima dramatičan utjecaj na temperaturu zraka, tako da je jedna strana okrenuta prema zvijezdi, a jedna strana okrenuta prema sebi.
Ali ako planet ima rezonantnu rotaciju, gdje se na svake osi okreće tri puta na svojoj osi, i ako ima atmosferu koja otprilike odgovara atmosferi dušika i kisika na Zemlji, tada završite svijet koji izgleda mnogo više ugodno za život.
Olson i njezin tim koristili su ovaj softver za simulaciju klime i staništa oceana različitih vrsta egzoplaneta. Ovdje na Zemlji raznolikost života ovisi o gomilanju materijala duboko u oceanima, vraćanju na površinu gdje ga život može iskoristiti.
Više privlačenja znači više biološke aktivnosti, više raznolikosti.
Drugim riječima, da biste pronašli planete sa najraznovrsnijim životom, vi želite pronaći svjetove koji imaju jaku količinu cirkulacije oceana.
Ima li išta bolje od Zemlje?
Prema Olsonu, ako se planet rotira sporije, ima veću atmosfersku gustoću i ima kontinente, tada možete povećati količinu cirkulacije oceana.
A to nam daje ideju što će astronomi tražiti dok ispituju ekstrasolarne svjetove. Kada NASA-ine LUVOIR ili HabEx misije lete u 2030-ih, oni će moći izravno slikati površine egzoplaneta. Oni će izmjeriti kemikalije u svojoj atmosferi, otkriti vodu, pa čak i odrediti koliko je planeta prekriveno kontinentima.
Zaista se ne bismo trebali čuditi ako na Mliječnom putu nađemo super nastanjene svjetove, svjetove koji su očito pogodniji za život od Zemlje. Još jednom, ispada, nismo posebni. To je u redu, barem ćemo imati društvo.
