Mnogo naslova i rasprava oko pogodnosti egzoplaneta usmjereno je na blizinu njihove zvijezde i na prisutnost vode. To ima smisla, jer su ti čimbenici ograničavajuće. No, te su planetarne karakteristike zapravo samo polazna točka za raspravu o kojoj je bilo vrijeme ne moći stanovati. Ono što se događa u unutrašnjosti planeta također je važno.
Postoji gotovo nevjerojatan broj čimbenika koji čine Zemlju planetom koji održava život. Atmosfera, voda, blizina njene zvijezde. Vrsta zvijezde i njena stabilnost, orbitalna stabilnost planeta, njegov položaj u galaksiji. To su samo neki od onih o kojima se često raspravlja. Ostali, ezoteričniji čimbenici poput veličine Mjeseca mogu također igrati presudnu ulogu.
"Srce nastanljivosti leži u planetarnoj unutrašnjosti."
Iz „Što čini planetu pogodnom za život?“
Ali to je i zemljino rastaljeno jezgro koje igra natprosječnu ulogu u staništima Zemlje stvarajući magnetosferu koja nas štiti od sunčevih zračenja smrti. Iako smo možda upoznati s onim aspektom Zemljine jezgre koji omogućava stanovanje, njegov unutarnji sastav doprinosi na druge načine.
Tim istraživača s Carnegie instituta napisao je pismo objavljeno u Scienceu pozivajući istraživače da prošire svoj domet kada je u pitanju određivanje životne sposobnosti. Suština njihovog pisma je da je useljenost daleko previše složena da bi se mogla utvrditi jedna znanstvena disciplina i da je potreban sveobuhvatan holistički ili visoko integrirani pristup kako bi se utvrdila praktičnija metoda određivanja koja egzoplaneta može biti useljiva.
I ovo je fascinantno štivo.
"Čovječanstvo će izgraditi biblioteku podataka o plinovitim omotnicama koje čine samo milijun mase mase egzoplaneta."
Iz „Što čini planetu prihvatljivom“.
Kako naša promatračka snaga raste, znanstvenici tvrde da naša metodologija za određivanje staništa također mora rasti.
Trenutno znanstvenici mogu otkriti egzoplanet, utvrditi njegovu blizinu zvijezdi, ograničiti njegovu masu i gustoću, a zatim odatle napraviti vjerojatna nagađanja o potencijalnom useljenosti. Fokus ovog je pokušaj i utvrđivanje atmosfere određenog planeta. Ali čak i ako ispravimo njegovu atmosferu, zapravo smo ogulili samo prvi sloj luka. Kako kažu u svom pismu, "Čovječanstvo će izgraditi biblioteku podataka o plinovitim omotnicama koja sadrži samo milijun mase mase egzoplaneta."
Ali što onda? Što je s ostatkom mase planeta? Određuje li to naseljenost?
Tim znanstvenika su Anat Shahar, Peter Driscoll, Alycia Weinberger i George Cody. U svom pismu oni govore o mnogim načinima kako Zemljina unutrašnjost određuje njezino useljenje.
Tim priznaje da iz naše perspektive lova na planetu, sve počinje s atmosferom. Signali izlučivanja iz atmosfere, poput prisutnosti kisika ili kemijskog sastava koji nije u ravnoteži, mogu biti znakovi života i stanovanja. Ali daleko su od konačnog.
Atmosfere su složene, dinamične stvari. Oni podliježu svim vrstama unosa, od izvora kemikalija unutar Zemljine unutrašnjosti do sposobnosti unutrašnjosti da djeluju kao sudoperi za kemikalije. Uvijek su u toku, pa je potrebna neka vrsta stabilnosti tokom dugog razdoblja da bi cvjetao.
Svi su upoznati sa Zemljinim vodenim ciklusom, ali postoje i drugi ciklusi na poslu. Kad vulkani eruptiraju i magma dođe do površine kroz otvori, oslobađaju se kemikalije koje se zatim recikliraju natrag u kore. Ako se dopuštaju stvaranje određenih kemikalija, oni ozbiljno ograničavaju izglede za život. U radu autori koriste primjer ugljika koji atmosferski procesi mogu ukloniti iz atmosfere i odnijeti na morsko dno. Tamo se recikliraju natrag u unutrašnjost, u zonama subdukcije između tektonskih ploča.
Poanta koju oni postavljaju je da ne možete stvarno prosuditi atmosferu a da ne znate koji su unutrašnji procesi planeta.
Ali to nisu samo procesi u unutrašnjosti koji utječu na useljenost. To je također sastav.
Elementarni građevni blokovi planeta su konzistentni i uključuju kisik, silicij i željezo. Ali količine i udjeli ovih građevnih blokova mogu se jako razlikovati. To se određuje uvjetima u protoplanetarnom disku iz kojeg se stvaraju planeti. Kao što autori u svom pismu jasno navode, količina ovih elemenata i način na koji se obrađuju tijekom planetarne formacije mogu varirati s velikom maržom.
Njihov konačni sastav na planeti također može varirati zbog uvjeta u protoplanetarnom disku. Na primjer, formiranje ogromnih planeta rano u Sunčevom sustavu može utjecati na sastav planeta koji se formiraju kasnije.
Sva ova raznolikost stvara zbunjujući skup varijabli kada je u pitanju određivanje životne sposobnosti.
"Istraživanja potrebna za dosljedno istraživanje ovih procesa naučnici ne mogu izolirati u jednoj disciplini."
Iz „Što čini planetu prihvatljivom“.
Autori se zalažu za novi način pretraživanja naseljenosti. Oni predlažu više interdisciplinarni način da se to postigne. Kako kažu u pismu, "Istraživanja potrebna za dosljedno istraživanje ovih procesa naučnici ne mogu raditi u jednoj jedinoj disciplini."
Oni predlažu eksperimentalna istraživanja koja se fokusiraju na stvari poput fizike minerala i više promatračkih studija sastava zvjezdanih diskova i planetarnih diskova. Ova nova saznanja koristila bi se za stvaranje boljeg modela za razumijevanje pogodnosti stanovanja, nečega što bi nas odvelo dalje od oslanjanja na tekuću vodu, atmosferskog sastava, blizine njegove zvijezde i drugih čimbenika koje koristimo za pokušaj utvrđivanja pogodnosti stanovanja.
Znači, znanstvenici ne pridaju dovoljno težine unutrašnjosti planeta kada pokušavaju odrediti životnu sposobnost? Odgovor je ... možda.
Možda nam je potreban više diplomirani sustav razvrstavanja egzoplaneta. Stanovnost prve razine mogla bi ukazivati na najosnovnije zahtjeve za prihvatljivost. Blizina odgovarajuće zvijezde, vjerojatno tekuća voda, takve stvari. Odatle bi se različite razine mogle kodificirati prema strožim i strožim uvjetima.
Lammer i sur. dr. predložio je nešto takvo u svom dokumentu iz 2009. "Što čini planetu pogodnom za život?" Ali njihov se klasifikacijski sustav na četiri razine nije previše udubio u interijere egzoplaneta. U radu iz 2012., pod nazivom „O vjerojatnosti nastanka planeta“, Francois Forget prepričao je Lammer et. al. klasifikacijski sustav prije dubljeg ukopavanja u geofizičke procese koji moraju biti prisutni prije nego što neki planet može biti useljiv.
Ovo pismo poziva znanstvenu zajednicu da ide dalje.
Vjerojatno je potreban izvediv, detaljniji model interijera egzoplaneta, koji se temelji ne samo na atmosferi nego i na sastavu i uvjetima diska. U bliskoj budućnosti moćniji teleskopi će nam pomoći da naučimo više o egzoplanetima, možda će nam čak i dati stvarne slike nekih od njih.
Ali ako je tim koji stoji iza ovog pisma u pravu, to neće biti dovoljno da se utvrdi useljenost. Trebamo oguliti više slojeva luka, a to bi moglo zahtijevati sofisticiraniju vrstu modela koju predviđaju.
