Mnoho titulků a diskuse o obývatelnosti exoplanet je zaměřeno na jejich blízkost k jejich hvězdě a na přítomnost vody. To dává smysl, protože to jsou přísně omezující faktory. Ale tyto planetární charakteristiky jsou opravdu jen výchozím bodem pro obyvatelnou / neobyvatelnou diskusi. Důležité je také to, co se děje v interiéru planety.
Existuje téměř matné množství faktorů, díky nimž je Země životaschopnou planetou. Atmosféra, voda, blízkost její hvězdy. Typ hvězdy a její stabilita, orbitální stabilita planety, její umístění v galaxii. To jsou jen některé z těch, o nichž se často diskutuje. Zásadní roli mohou hrát také další, více esoterické faktory, jako je velikost Měsíce.
"Srdce obyvatelnosti leží v planetárním interiéru."
Z „Co dělá planetu obyvatelnou?“
Ale je to také roztavené jádro Země, které hraje hlavní roli v obývatelnosti Země tím, že vytváří magnetosféru, která nás chrání před slunečními paprsky smrti. A přestože můžeme být obeznámeni s tím aspektem jádra Země, který umožňuje obyvatelnost, jeho vnitřní složení přispívá i jinými způsoby.
Tým vědců v Carnegie Institute napsal dopis zveřejněný v Science, který naléhá na vědce, aby rozšířili svou působnost, pokud jde o určování obyvatelnosti. Podstata jejich dopisu spočívá v tom, že obývatelnost je příliš složitá na to, aby byla stanovena jedna vědecká disciplína, a že k získání praktičtější metody určování toho, který exoplanet může být obyvatelný, je nutný celkový holistický nebo vysoce integrovaný přístup.
A je to fascinující čtení.
"Lidstvo vybuduje knihovnu informací o plynných obálkách, které tvoří pouze miliontinu hmotnosti exoplanety."
Z „Co dělá planetu obyvatelnou“.
Jak naše pozorovací síla roste, vědci se domnívají, že také musí růst naše metodologie pro určování návykovosti.
V současné době mohou vědci detekovat exoplanet, určit její blízkost ke své hvězdě, omezit její hmotnost a hustotu, a odtud odtud učinit pravděpodobnostní odhady potenciálního obyvatelstva. Těžištěm toho je pokusit se zjistit, jaká atmosféra dané planety bude pravděpodobně. Ale i když máme jeho atmosféru správnou, opravdu jsme loupali pouze první vrstvu cibule. Jak říkají ve svém dopise, „Lidstvo vybuduje knihovnu informací o plynných obálkách, které tvoří pouze miliontinu hmotnosti exoplanety.“
Ale co potom? A co zbytek hmoty planety? Určuje to obyvatelnost?
Tým vědců je Anat Shahar, Peter Driscoll, Alycia Weinberger a George Cody. Ve svém dopise hovoří o mnoha způsobech, kterými vnitřek Země určuje jeho obyvatelnost.
Tým uznává, že z našeho pohledu na planety to všechno začíná atmosférou. Dráždivé signály z atmosféry, jako je přítomnost kyslíku nebo nevyvážené chemické složení, by mohly být příznaky života a obyvatelnosti. Ale zdaleka nejsou definitivní.
Atmosféry jsou složité, dynamické věci. Podléhají všem druhům vstupů, od zdrojů chemikálií uvnitř zemského vnitřku až po schopnost vnitřku působit jako potápěč pro chemikálie. Jsou vždy v pohybu a vyžaduje to určitý druh stability po dlouhou dobu, aby život vzkvétal.
Každý je obeznámen s vodním cyklem Země, ale existují i jiné cykly. Když vybuchnou sopky a magma pronikne na povrch průduchy, uvolní se chemikálie, které se poté recyklují zpět do kůry. Jsou-li povoleny určité chemikálie, vážně omezují vyhlídky na život. V článku autoři používají příklad uhlíku, který atmosférické procesy mohou z atmosféry odstranit a sundat k mořskému dnu. Tam jsou recyklovány zpět do interiéru v subdukčních zónách mezi tektonickými deskami.
Jde o to, že nemůžete opravdu posoudit atmosféru, aniž byste věděli, jaké jsou vnitřní procesy planety.
Obyvatelnost však neovlivňují pouze procesy v interiéru. Je to také složení.
Základní stavební kameny pro planety jsou konzistentní a zahrnují kyslík, křemík a železo. Množství a proporce těchto stavebních bloků se však mohou velmi lišit. To je určeno podmínkami v protoplanetárním disku, ze kterého se planety tvořily. Jak autoři ve svém dopise jasně uvádějí, množství těchto prvků a způsob jejich zpracování během planetární formace se může značně lišit.
Jejich konečné složení na planetě se také může lišit kvůli podmínkám v protoplanetárním disku. Například formování obřích planet na počátku sluneční soustavy může ovlivnit složení planet, které se později vytvoří.
Celá tato rozmanitost vytváří ohromující množinu proměnných, pokud jde o určování návykovosti.
"Výzkum potřebný pro soudržné zkoumání těchto procesů nemohou vědci provádět v jediné disciplíně izolovaně."
Z „Co dělá planetu obyvatelnou“.
Autoři tvrdí, že je nový způsob hledání obývatelnosti. Navrhují interdisciplinární způsob, jak toho dosáhnout. Jak říkají ve svém dopise: „Výzkum potřebný k důslednému zkoumání těchto procesů nemohou vědci provádět v jediné disciplíně izolovaně.“
Navrhují experimentální výzkum, který se zaměřuje na věci, jako je fyzika minerálů, a pozorovací studie složení hvězdných disků a planetárních disků. Tyto nové znalosti by byly použity k vytvoření lepšího modelu pro porozumění obyvatelnosti, což by nás zavedlo dále než naše spoléhání se na kapalnou vodu, složení atmosféry, blízkost k její hvězdě a další faktory, které používáme při pokusech o stanovení návykovosti.
Takže vědci nedávají dostatečnou váhu vnitřku planety, když se pokoušejí určit návaznost? Odpověď zní… možná.
Možná potřebujeme propracovanější systém klasifikace exoplanet. Obyvatelnost první úrovně by mohla naznačovat nejzákladnější požadavky na obývatelnost. Blízkost k vhodné hvězdě, pravděpodobně tekuté vodě, podobné věci. Odtud by mohly být různé úrovně kodifikovány podle přísnějších a přísnějších podmínek.
Lammer et. al. ve svém příspěvku z roku 2009 navrhli něco podobného: „Co činí planetu obyvatelnou?“ Jejich čtyřúrovňový klasifikační systém se však do hlubin exoplanet příliš neponořil. V článku z roku 2012 nazvaném „O pravděpodobnosti obyvatelných planet“ popsal Francois Forget Lammer et. klasifikační systém al., než se hlouběji dostane do geofyzikálních procesů, které musí být přítomny, než bude planeta obyvatelná.
Tento dopis vyzývá vědeckou komunitu, aby šla dále.
Pravděpodobně bude zapotřebí funkční, podrobnější model interiérů exoplanet, založený nejen na atmosféře, ale na složení disku a podmínkách. V blízké budoucnosti nám výkonnější dalekohledy pomohou dozvědět se více o exoplanetech, možná nám dokonce poskytnou skutečné obrazy některých z nich.
Ale pokud má tým za tímto dopisem pravdu, nebude stačit k určení obživy. Musíme odloupnout více vrstev cibule, a to by mohlo vyžadovat sofistikovanější typ modelu, jaký si představují.
