O mulțime de titluri și discuții despre locuința exoplanetelor sunt axate pe apropierea lor de stea și pe prezența apei. Este logic, deoarece aceștia sunt factori limitativi. Dar aceste caracteristici planetare sunt într-adevăr doar un punct de plecare pentru discuțiile locuibile / nu locuibile. Ceea ce se întâmplă în interiorul unei planete este, de asemenea, important.
Există un număr aproape dezinvolător de factori care fac Pământul o planetă care susține viața. Atmosfera, apa, apropierea de steaua sa. Tipul stelei și stabilitatea acesteia, stabilitatea orbitală a planetei, locația sa în galaxie. Acestea sunt doar unele dintre cele care sunt adesea discutate. Alți factori mai ezoterici, precum dimensiunea Lunii, pot juca, de asemenea, un rol crucial.
„Inima locuinței se află în interiorul planetar.”
Din „Ce face ca o planetă să fie locuibilă?”
Dar este, de asemenea, nucleul topit al Pământului care joacă un rol general în locuința Pământului, creând magnetosfera care ne protejează de razele moarte ale Soarelui. Și deși este posibil să fim familiarizați cu aspectul nucleului Pământului care permite locuința, compoziția sa interioară contribuie în alte moduri.
O echipă de cercetători de la Institutul Carnegie a scris o scrisoare publicată în Știință prin care a cerut cercetătorilor să-și lărgească domeniul de aplicare atunci când vine vorba de determinarea locuinței. Esența scrisorii lor este că locuința este mult prea complexă pentru a determina o disciplină științifică și că este necesară o abordare holistică sau extrem de integrată pentru a obține o metodă mai practică de a determina care exoplanetă ar putea fi locuibilă.
Și este o lectură fascinantă.
„Umanitatea va construi o bibliotecă de informații despre plicurile gazoase care nu includ decât o milionime din masa unui exoplanet.”
Din „Ce face o planetă habitabilă”.
Pe măsură ce puterea noastră de observație crește, oamenii de știință arată că metodologia noastră pentru determinarea locuinței trebuie să crească.
În prezent, oamenii de știință pot detecta un exoplanet, să-și determine apropierea de steaua sa, să-i restricționeze masa și densitatea, apoi să facă presupuneri probabilistice despre locuința potențială de acolo. Obiectivul principal este acela de a încerca și a stabili care este probabil atmosfera unei planete date. Dar chiar dacă îi vom încerca atmosfera, nu am decojit decât primul strat de ceapă. După cum spun ei în scrisoarea lor, „Umanitatea va construi o bibliotecă de informații despre plicurile gazoase care conțin doar o milionime din masa unui exoplanet.”
Dar atunci ce? Cum rămâne cu restul masei planetei? Determină locuința?
Echipa de oameni de știință este Anat Shahar, Peter Driscoll, Alycia Weinberger și George Cody. În scrisoarea lor vorbesc despre multe moduri în care interiorul Pământului determină locuința sa.
Echipa recunoaște că din perspectiva planetei noastre de vânătoare, totul începe cu atmosfera. Semnalele de tantalizare din atmosferă, precum prezența oxigenului sau o compoziție chimică în afara echilibrului, ar putea fi semne de viață și de locuit. Dar sunt departe de a fi definitive.
Atmosferele sunt lucruri complexe, dinamice. Sunt supuse la tot felul de inputuri, de la surse de substanțe chimice din interiorul Pământului până la capacitatea unui interior de a acționa ca chiuvete pentru substanțe chimice. Sunt mereu în flux și necesită un anumit tip de stabilitate pe perioade lungi de timp pentru ca viața să înflorească.
Toată lumea este familiarizată cu ciclul apei Pământului, dar există și alte cicluri la locul de muncă. Când vulcanii izbucnesc și magma ajunge la suprafață prin guri de aerisire, sunt eliberate substanțe chimice care sunt apoi reciclate înapoi în scoarță. Dacă anumite substanțe chimice au voie să se acumuleze, acestea limitează sever perspectivele de viață. În lucrare, autorii folosesc exemplul de carbon, pe care procesele atmosferice îl pot scoate din atmosferă și pot coborî pe fundul mării. Acolo, acestea sunt reciclate în interior în zonele de subducție dintre plăcile tectonice.
Ideea pe care o pun este că nu puteți judeca cu adevărat atmosfera fără să știți care sunt procesele interioare ale planetei.
Dar nu doar procesele din interior afectează locuința. Este și compoziția.
Blocurile elementare pentru planete sunt consecvente și includ oxigen, siliciu și fier. Dar cantitățile și proporțiile acestor blocuri pot varia foarte mult. Acest lucru este determinat de condițiile din discul protoplanetar din care au format planetele. După cum precizează autorii în scrisoarea lor, cantitățile acestor elemente și modul în care sunt procesate în timpul formării planetare pot varia cu o marjă mare.
Compoziția lor finală pe planetă poate varia, de asemenea, din cauza condițiilor din discul protoplanetar. De exemplu, formarea planetelor gigantice devreme în sistemul solar poate afecta compoziția planetelor care se formează ulterior.
Toate aceste varietăți creează un set de variabile dezamăgitoare atunci când vine vorba de determinarea locuinței.
„Cercetările necesare pentru a investiga în mod coerent aceste procese nu pot fi făcute de oamenii de știință într-o singură disciplină în mod izolat.”
Din „Ce face o planetă habitabilă”.
Ceea ce susțin autorii este un nou mod de a căuta locuința. Ei propun o modalitate mai interdisciplinară de a face acest lucru. După cum spun ei în scrisoarea lor, „Cercetarea necesară pentru a investiga în mod coerent aceste procese nu poate fi făcută de oamenii de știință într-o singură disciplină în mod izolat.”
Ei propun cercetări experimentale care se concentrează pe lucruri precum fizica mineralelor și mai multe studii observaționale ale discurilor stelare și compozițiilor de discuri planetare. Această nouă cunoaștere ar fi folosită pentru a construi un model mai bun pentru înțelegerea locuinței, ceva care ne-ar duce mai departe decât dependența noastră de apă lichidă, compoziția atmosferică, apropierea de steaua sa și ceilalți factori pe care îi folosim pentru a încerca să determinăm locuința.
Oare oamenii de știință nu dau suficientă greutate interiorului unei planete atunci când încearcă să determine locuința? Răspunsul este… poate.
Poate avem nevoie de un sistem mai gradat de clasificare a exoplanetelor. Nivelul unu de locuință ar putea indica cele mai de bază cerințe pentru locuință. Apropierea de o stea corespunzătoare, apa lichidă probabil, lucruri de genul acesta. De acolo, diferite niveluri ar putea fi codificate în funcție de condiții mai stricte și mai stricte.
Lammer et. Al. au propus ceva de genul acesta în lucrarea lor din 2009 „Ce face o planetă locuibilă?” Dar sistemul lor de clasificare la patru niveluri nu s-a adâncit prea mult în interiorul exoplanetelor. Într-o lucrare din 2012, intitulată „Cu privire la probabilitatea planetelor locuibile”, Francois Forget a povestit Lammer et. sistemul de clasificare al lui înainte de a săpa mai profund în procesele geofizice care trebuie să fie prezente înainte ca o planetă să poată fi locuită.
Această scrisoare îndeamnă comunitatea științifică să meargă mai departe.
Este probabil nevoie de un model funcțional și mai detaliat de interioare exoplanetate, bazat nu numai pe atmosferă, ci pe compoziția și condițiile discului. În viitorul apropiat, telescoape mai puternice ne vor ajuta să aflăm mai multe despre exoplanete, poate chiar ne vor oferi imagini reale ale unora dintre ele.
Dar dacă echipa din spatele acestei scrisori are dreptate, nu va fi suficientă pentru a determina locuința. Trebuie să decojim mai multe straturi de ceapă, ceea ce ar putea necesita un tip de model mai sofisticat.
