אמרתי פעמים רבות בעבר שכדור הארץ הוא הכוכב הטוב ביותר ביקום. האבולוציה התאימה אותנו לכוכב הלכת הזה, ולא סביר שנוכל למצוא אי פעם כוכב לכת טוב יותר עבורנו.
עם זאת, האם זה הכוכב הטוב ביותר? האם ישנם מקומות ביקום שעשויים להיות להם תנאים למגוון רב יותר של החיים?
העובדה שיש לנו חיים על כדור הארץ בכלל היא די מדהימה. אנו ממוקמים באזור המגורים של כוכב ברצף הראשי שלא מייצר יותר מדי התלקחויות סולריות.
יש לנו אווירה עבה מלאה חמצן וחנקן שנוכל לנשום. כוכב הלכת גדול דיו עד שהוא עדיין מותך בליבו, עם כדור ברזל מסתובב השומר על שדה מגנטי פלנטרי. זה, בשילוב עם אטמוספירה עבה מגן על פני כדור הארץ מפני קרניים קוסמיות, הגרוע ביותר מהקרינה האולטרה סגולה מהשמש, וסופות שמש קטלניות.
יש לנו טקטוניקת צלחות שממחזרים כל הזמן חומר על פני כדור הארץ ומביאים כימיקלים טריים מהחלק הפנימי שלו.
יש לנו ירח גדול יחסית, שככל הנראה שומר על כוכב הלכת שלנו יציב יותר בהטיה הצירית שלו, עם גאות גאות שעזרו לצורות חיים מוקדמות במעבר מהאוקיינוסים לארץ. אבל לא ירח גדול מדי.
יש לנו אוקיינוסים ענקיים המסייעים בוויסות האקלים של כדור הארץ, בהעברת מים חמים לאזורים קרירים יותר, כדי להפוך אותם למגוונים ומגורים יותר.
הרשימה נמשכת, ואני בטוח שיש גורמים שעדיין לא גילינו.
וכשמדובר בכדור הארץ החיים שגשגו, מוצאים את דרכם לכל נישה אקולוגית אפשרית, מתאימים את עצמם דרך האבולוציה להתמודדות עם קור מריר, חום עז, הלחצים העזים בקרקעית האוקיינוסים, אפילו ערים, החיים ממש ליד האדם ישויות.
אבל האם כדור הארץ יכול להיות טוב יותר? האם יכול להיות שיש כוכבי לכת שהם סופר-ראויים למגורים?
אם יש דבר אחד שתחום האסטרונומיה לימד אותנו, זה שאנחנו לא מיוחדים. אנחנו לא מרכז מערכת השמש. זה לא מקום או זמן מיוחד ביקום. וזה כנראה אומר שכדור הארץ אינו המקום הטוב ביותר לחיים. זה המקום הכי טוב לבני אדם, אבל לא לחיים.
על פי מסמך בשנת 2013, האסטרוביולוג של פן סטייט, ראווי קומאר קופראפו ואחרים, חישבו היכן אמורים להיות באמת שולי אזור המגורים של כוכב, על סמך נתוני אקלים מודרניים. הם חישבו שאזור ראוי למגורים סביב כוכב שמש אמור להיות בין 0.99 ל- 1.7 מהמרחק מכדור הארץ לשמש.
מה שאומר שכדור הארץ נמצא ממש בקצה הפנימי של האזור המיושב של השמש. כאילו, רק בקושי. אם זה היה קרוב יותר לשמש, היינו חווים אפקט חממה בורח, כמו ונוס.
אתה בטח רוצה להיות קרוב יותר לאמצע האזור המגורים, בו וריאציות מסלוליות לא ידחפו את הכוכב שלך לקיצוניות.
כדור הארץ צעיר יחסית. בהתחשב בעובדה שכוכב הלכת קיים רק 4.5 מיליארד שנים ורק מצא את החיים הרב-תאים במאות מיליוני השנים האחרונות.
השמש מתחממת, ומאחר שאנחנו כל כך קרובים, יש לנו רק כמה מאות מיליוני שנים, מיליארד שנה לכל היותר לפני שהטמפרטורות עולות והאוקיינוסים מתנדפים. אבל מה אם החיים היו יכולים להשיג מיליארדי שנות אבולוציה נוספות כדי לחשב צורות חיים חדשות ומגוונות יותר?
אתה חושב שפליפה היא חריגה, רק דמיין מה תקבל עם עוד 2 מיליארד שנות אבולוציה. או 20 מיליארד.
במאמר משנת 2016 בשם עולמות Superhabitable, רנה הלר וג'ון ארמסטרונג עוברים את התנאים שעשויים להפוך את הכוכב האפשרי ביותר למגורים. זהו מאמר קריא מאוד, עם המון רעיונות מגניבים. אם אתה סופר מדע בדיוני שמחפש כמה רעיונות בונים עולם, בדוק את זה. אני אשים קישור בתוויות התוכנית.
הם מציעים שכוכבים עם פחות מסה מהשמש, המסווגים ככוכבי K, הם ככל הנראה המועמדים הטובים ביותר למגוון היות שהם ארוכי שנים ויציבים יחסית. כוכב מסוג K יקבל אורך חיים של 20-70 מיליארד שנים ללא אותם מגהפלרים גמדים אדומים ומציקים.
הייתם רוצים כוכבי לכת אחרים במערכת הכוכבים, המסוגלים להפנות אסטרואידים ושביטים עם כוח המשיכה שלהם בכדי לספק מים וכימיקלים אחרים הדרושים לכל החיים. תודה על זה, צדק.
ובאופן אידיאלי, אתה רוצה מספר כוכבי לכת ראויים למגורים באותה מערכת, המסוגלים לשלוח חיים קדימה ואחורה. תהליך המכונה פנספרמיה.
הפוך את כוכב הלכת שלך למגורים לירח של ענקית גז כדי להשיג כוחות גאות ושפל חזקים שישאירו חומר וולקני טרי מתפרץ לפני השטח.
מוטב שיהיה לכם כוכב לכת בינארי, בו שני עולמות מקיפים זה את זה, ומספקים כוחות גאות ושפל ומחליפים צורות חיים קדימה ואחורה.
ואנחנו רק מתחילים!
הפוך את כדור הארץ לגדול יותר ותקבל שטח פנים רב יותר עבור מים כדי להפיץ טמפרטורות (יותר מזה בשנייה), אך גם שטח פנים יותר לצורות חיים כדי לנצל נישות שונות.
אז אנחנו מדברים על כוכב לכת גדול יותר ומסיבי יותר. ברגע שתשיג בערך פי שניים ממסת כדור הארץ, טקטוניקת צלחות מתחילה לכבות, אז נסו להישאר תחת הכמות הזו.
אתה רוצה גם עולם שיהיה מספיק גדול וחם מספיק בפנים שלו כדי שתנועת סגסוגות ברזל בליבתו לתחזק מגנטוספירה רחבה על פני כדור הארץ.
אתם ודאי מודאגים מכוח הכבידה לפני השטח, אבל כוכב לכת בעל כפל המסה של כדור הארץ צריך להיות גדול יותר בכ- 40% כדי שיהיה בערך אותו כוח הכבידה.
בכנס שנערך לאחרונה בברצלונה הציג ד"ר סטפני אולסון מאוניברסיטת שיקגו את העבודה שעשו בחיפוש אחר הסביבות שתמכו בצורה הטובה ביותר בחיים באקספלנטים.
הם השתמשו בכלי של נאס"א שנקרא מודל המחזור הכללי ROCKE-3D. זהו כלי מדהים באמת הזמין לקהל הרחב. אתה יכול לגשת לאתר האינטרנט ואז לראות איך יהיו תנאים בעולמות שונים, החל מוונוס העתיקה ועד כוכבי לכת המקיפים את פרוקסימה סנטאורי.
אתה יכול לדמות את טמפרטורות האוויר שלהם, גשמים, ריכוזי אדמה ועוד.
תן לי להראות לך כמה דוגמאות. הנה כדור הארץ הקדם-תעשייתי, עם טמפרטורות אוויר שנעות סביב 35 צלזיוס ליד קו המשווה לקרה יותר מ -60 צלזיוס בקטבים.
אבל אתה יכול להחליף את כדור הארץ בוונוס העתיקה, כפי שנראה כוכב הלכת לפני 2.9 מיליארד שנה כאשר השמש הייתה 20% עמומה יותר ממה שהיא כיום. עם זאת, הוא עדיין הסתובב פעם ב 243 יום, וכנראה שהיה לו אוקיינוס רדוד שהגיע לעומק של 310 מטר על פני השפלה שלו.
והנה כוכב לכת המקיף את כוכב הגמד האדום פרוקסימה סנטאורי, הכוכב הקרוב ביותר לשמש. מכיוון שהוא מקיף כל כך קרוב לכוכבו, כוכב הלכת כנראה נעול היטב. יש לכך השפעה דרמטית על טמפרטורת האוויר כאשר צד אחד פונה לכוכב, וצד אחד פונה לאחור.
אבל אם לכוכב הלכת יש סיבוב תהודה, שם הוא מסתובב שלוש פעמים על צירו עבור כל מסלול 2, ואם יש לו אטמוספרה שתואמת בערך את אטמוספירת החנקן והחמצן של כדור הארץ, אז אתה בסופו של דבר עם עולם שנראה הרבה יותר נוח לחיות עליו.
אולסון וצוותה השתמשו בתוכנה זו כדי לדמות את האקלים ובתי הגידול בים של סוגים שונים של exoplanets. כאן על פני כדור הארץ, מגוון החיים תלוי בהתפתחות החומר שנמצא עמוק בפנים באוקיינוסים, ומחזיר אותם אל פני השטח בהם החיים יכולים להשתמש בהם.
יותר upwelling פירושו יותר פעילות ביולוגית, יותר גיוון.
במילים אחרות, כדי למצוא את כוכבי הלכת עם המגוון הגדול ביותר של החיים, אתה רוצה למצוא את העולמות שיש בהם כמויות חזקות של זרימת אוקיינוס.
האם יש משהו טוב יותר מכדור הארץ?
לדברי אולסון, אם כוכב לכת מסתובב לאט יותר, הוא בעל צפיפות אטמוספריה גבוהה יותר ויש לו יבשות, אז אתה יכול להגדיל את כמות זרימת האוקיאנוס.
וזה נותן לנו מושג מה יחפשו אסטרונומים כשהם בוחנים עולמות חוץ. כאשר משימות LUVOIR או HabEx של NASA טסות בשנות העשרים של המאה העשרים, הם יוכלו לתאר באופן ישיר את משטחי Exoplanets. הם ימדדו את הכימיקלים באטמוספירה שלהם, יאתרו מים ואפילו יקבעו כמה מכוכב הלכת מכוסה ביבשות.
אנו באמת לא צריכים להיות מופתעים אם אנו מוצאים עולמות סופר-ראויים למגורים שם שביל החלב, עולמות שהם בבירור בעלי חיים יותר מכדור הארץ. שוב, מסתבר שאנחנו לא מיוחדים. זה בסדר, לפחות תהיה לנו חברה.
