חלק גדול מהכותרות והדיונים סביב יכולת ההרגלים של exoplanets מתמקד בקרבתם לכוכב שלהם ובנוכחות מים. זה הגיוני, מכיוון שאלו גורמים מגבילים מאוד. אבל המאפיינים הפלנטריים הללו הם למעשה רק נקודת מוצא לדיון שניתן למגורים / לא למגורים. חשוב גם מה שקורה בפנים של כוכב לכת.
יש מספר כמעט מבולבל של גורמים שהופכים את כדור הארץ לכוכב לכת חיים. האווירה, המים, הקרבה לכוכב שלה. סוג הכוכב ויציבותו, היציבות המסלולית של כדור הארץ, מיקומו בגלקסיה. אלה רק חלק מאלה שעליהם נדונים לעתים קרובות. גורמים אזוטריים אחרים כמו גודל הירח עשויים גם הם לשחק תפקיד מכריע.
"לב ההרגל טמון בפנים הפלנטריים."
מתוך "מה הופך כדור הארץ למגורים?"
אבל זהו גם הגרעין המותך של כדור הארץ שממלא תפקיד מרכזי בהרגלי כדור הארץ, על ידי יצירת המגנטוספרה המגנה עלינו מפני קרני המוות של השמש. ולמרות שאנו מכירים היבט זה של ליבת כדור הארץ המאפשר יכולת הרגלים, הרכב הפנים שלו תורם בדרכים אחרות.
צוות חוקרים במכון קרנגי חיבר מכתב שפורסם בכתב העת Science בו הוא קורא לחוקרים להרחיב את היקפם בכל הקשור לקביעת הרווחיות. תמצית מכתבם היא שההרגליות מורכבת מכדי שתוכל לקבוע משמעת מדעית אחת וכי יש צורך בגישה הוליסטית או משולבת מאוד בכדי להשיג שיטה מעשית יותר לקבוע איזו אקסופלאנט יכול להיות ראוי למגורים.
וזה קריאה מרתקת.
"האנושות תבנה ספריית מידע על המעטפות הגזיות שמהוות רק מליון מהמסה של Exoplanet."
מתוך "מה הופך כדור הארץ למגורים".
ככל שעוצמתנו התצפיתית גדלה, המדענים גורמים למסקנה כי המתודולוגיה שלנו לקביעת הרווחיות צריכה גם היא לגדול.
נכון לעכשיו, מדענים יכולים לאתר אקס-פלנט, לקבוע את קרבתו לכוכב שלו, להגביל את המסה והצפיפות שלו, ואז לערוך ניחושים הסתברותיים לגבי יכולת ההימור הפוטנציאלית משם. המוקד של זה הוא לנסות ולוודא מה תהיה האווירה של כוכב לכת נתון. אבל גם אם נקבל את האווירה שלה, באמת שרקפנו את השכבה הראשונה של הבצל. כפי שהם אומרים במכתבם, "האנושות תבנה ספריית מידע על המעטפות הגזיות שמהוות רק מליון מהמסה של Exoplanet."
אבל אז מה? מה עם שאר המסה של כדור הארץ? האם זה קובע הרגלים?
צוות המדענים הוא ענת שחר, פיטר דריסקול, אליציה וויינברגר וג'ורג 'קודי. במכתבם הם מדברים על הדרכים הרבות שהפנימה של כדור הארץ קובעת את יכולת ההליכה שלה.
הצוות מכיר בכך שמבחינת ציד הכוכבים שלנו, הכל מתחיל באווירה. אותות מפתים מהאטמוספרה, כמו נוכחות של חמצן או הרכב כימי מחוץ לאיזון, עשויים להיות סימני חיים ורגילות. אבל הם רחוקים מלהיות מוחלטים.
האווירה היא דברים מורכבים ודינמיים. הם כפופים לכל מיני תשומות, ממקורות כימיקלים בפנים כדור הארץ ליכולתו של פנים להתנהג כיורים לכימיקלים. הם תמיד נמצאים בשטף, וזה דורש איזושהי יציבות לאורך פרקי זמן ארוכים כדי שהחיים ישגשגו.
כולם מכירים את מחזור המים של כדור הארץ, אך ישנם גם מחזורים אחרים בעבודה. כאשר הרי געש מתפרצים והמגמה מגיעה אל פני השטח דרך פתחי אוורור, משתחררים כימיקלים אשר ממוחזרים חזרה לקרום. אם מותר להצטבר כימיקלים מסוימים, הם מגבילים מאוד את סיכויי החיים. בעיתון משתמשים המחברים בדוגמה של פחמן, שתהליכים אטמוספריים יכולים להוציא מהאטמוספרה ולרדת אל קרקעית הים. שם, הם ממוחזרים חזרה לפנים באזורי ההכנסה בין לוחות טקטוניים.
הנקודה שהם מביאים היא שאתה לא יכול באמת לשפוט את האווירה בלי לדעת מה הם תהליכי הפנים של הכוכב.
אבל לא רק התהליכים בפנים משפיעים על יכולת ההרגל. זה גם הקומפוזיציה.
אבני הבניין היסודיות לכוכבי הלכת הם עקביים וכוללים חמצן, סיליקון וברזל. אך הכמויות והפרופורציות של אבני הבניין הללו יכולות להשתנות מאוד. זה נקבע על ידי התנאים בדיסק הפרוט-פלנטרי שממנו נוצרו כוכבי הלכת. כפי שהמחברים מבהירים במכתבם, כמויות האלמנטים הללו ואופן מעובדם במהלך היווצרות כוכבי לכת יכולים להשתנות בהפרש גדול.
ההרכב הסופי שלהם בכוכב הלכת יכול להשתנות גם בגלל התנאים בדיסק הפרוט-פלנטרי. לדוגמה, היווצרות כוכבי לכת ענקיים בשלב מוקדם במערכת השמש יכולה להשפיע על הרכב כוכבי הלכת שיוצרים אחר כך.
כל מגוון זה יוצר מערך משתנים מבולבל כשמדובר בקביעת הרגלי החיים.
"המחקר הנדרש לצורך בירור קוהרנטי של תהליכים אלה אינו יכול להיעשות על ידי מדענים בתחומי יחיד בודדים."
מתוך "מה הופך כדור הארץ למגורים".
מה שטוענים החוקרים זו דרך חדשה לחפש יכולת הרגלים. הם מציעים דרך בינתחומית יותר לעשות זאת. כפי שאומרים במכתבם, "המחקר הנדרש לחקירה קוהרנטית של תהליכים אלה אינו יכול להיעשות על ידי מדענים בתחומי יחיד בודדים."
הם מציעים מחקר ניסיוני המתמקד בדברים כמו פיזיקה של מינרלים, ומחקרים תצפיתיים נוספים של קומפוזיציות דיסק וכוכבי דיסק פלנטריים. ידע חדש זה ישמש לבניית מודל טוב יותר להבנת הרגלי החיים, דבר שייקח אותנו רחוק יותר מהסתמכותנו על מים נוזליים, על הרכב אטמוספרי, קרבת הכוכב שלו ושאר הגורמים בהם אנו משתמשים כדי לנסות לקבוע את יכולת ההיתר.
אז האם מדענים לא נותנים משקל מספיק לפנים של כוכב לכת כשמנסים לקבוע את ההרגלים? התשובה היא ... אולי.
אולי אנו זקוקים למערכת מדורגת יותר של סיווג Exoplanets. יכולת הגידול ברמה אחת יכולה להצביע על הדרישות הבסיסיות ביותר לגבי יכולת ההרגל. קירבה לכוכב מתאים, ככל הנראה מים נוזליים, דברים כאלה. משם ניתן היה לקודד רמות שונות על פי תנאים מחמירים ומחמירים יותר.
Lammer et. al. הציעו משהו כזה במאמרם משנת 2009 "מה הופך כדור הארץ למגורים?" אולם מערכת הסיווג שלהם בארבע דרגות לא התעמקה יותר מדי בתוך פנים האקסופלאנטים. במאמר משנת 2012 שנקרא "על ההסתברות לכוכבי לכת ראויים למגורים", סיפר פרנסואה פג'ט את לממר et. מערכת הסיווג של אל. לפני שחופרים לעומק תהליכים גיאופיזיים שחייבים להיות קיימים לפני שכוכב לכת יכול להיות ראוי למגורים.
מכתב זה קורא לקהילה המדעית ללכת רחוק יותר.
דרוש כנראה מודל מעשי ומפורט יותר של פנים Exoplanet, המבוסס לא רק על האווירה אלא על הרכב הדיסק ותנאיו. בעתיד הקרוב, טלסקופים חזקים יותר יעזרו לנו ללמוד יותר על exoplanets, אולי אפילו לתת לנו תמונות בפועל של כמה מהם.
אבל אם הצוות שעומד מאחורי המכתב הזה צודק, זה לא יספיק כדי לקבוע את מידת היכולת. עלינו לקלף אחורה יותר שכבות של הבצל, וזה עשוי לדרוש את הדגם המתוחכם יותר שהם רואים.
