Az exoplanetek lakhatósága és a vita sok címe a csillagokhoz való közelségükre és a víz jelenlétére összpontosít. Ennek értelme van, mert ezek súlyosan korlátozó tényezők. De ezek a bolygójellemzők valójában csak a kiindulási pontot képezik a lakhatósági / nem eléhetõ megbeszélésekhez. Az is fontos, hogy mi történik a bolygó belsejében.
Szinte zavaró számú tényező teszi a Földet életfenntartó bolygóvá. A légkör, a víz, a csillaghoz való közelség. A csillag típusa és stabilitása, a bolygó orbitális stabilitása, elhelyezkedése a galaxisban. Ez csak néhány azok közül, amelyekről gyakran beszélnek. Más, ezoterikusabb tényezők, például a Hold mérete szintén döntő szerepet játszhatnak.
"Az alkalmazkodás szíve a bolygó belsejében rejlik."
A "Mi teszi a bolygót életképessé?"
De a Föld olvadt magja is átfogó szerepet játszik a Föld életképességében, létrehozva egy olyan magnetoszférát, amely megóv minket a Nap halál sugarai ellen. És bár valószínűleg ismerjük a Föld magjának azt a aspektusát, amely lehetővé teszi az alkalmazhatóságot, a belső összetétele más módon járul hozzá.
A Carnegie Intézet kutatócsoportja leírta a Science kiadványában közzétett levelet, amelyben felszólította a kutatókat, hogy terjesszék ki alkalmazási körüket az alkalmazhatóság meghatározásakor. Levélük lényege, hogy az alkalmazhatóság túlságosan bonyolult egy tudományos tudományág meghatározásához, és átfogó holisztikus vagy erősen integrált megközelítésre van szükség ahhoz, hogy gyakorlatibb módszert nyerjen annak meghatározására, hogy melyik exoplanet lehet lakható.
És ez egy lenyűgöző olvasmány.
"Az emberiség információs könyvtárat épít fel a gáznemű borítékokról, amelyek csupán egy milliomodnyi exoplanet tömeget alkotnak."
A „Mi teszi a bolygót életképessé” című részből.
A megfigyelési erőnk növekedésével a tudósok azt állítják, hogy a lakhatóság meghatározásának módszertanának is növekednie kell.
Jelenleg a tudósok felismerhetik egy exoplanetot, meghatározhatják annak csillaghoz való közelségét, korlátozhatják tömegét és sűrűségét, majd valószínűségi feltételezéseket készíthetnek a lehetséges onnan való alkalmazhatóságról. Ennek középpontjában az áll, hogy megpróbáljuk megbizonyosodni arról, hogy valószínűleg milyen egy adott bolygó légköre. De még ha megfelelő atmoszférát kapunk, akkor tényleg csak a hagyma első rétegét meghámoztunk. Amint azt a levélben mondják: "Az emberiség információs könyvtárat épít fel a gáznemű borítékokról, amelyek csak egy millió részét teszik ki az exoplanet tömege".
De akkor mi van? Mi a helyzet a bolygó többi tömegével? Meghatározza-e a lakhatóságot?
A tudósok csoportja Anat Shahar, Peter Driscoll, Alycia Weinberger és George Cody. Levélükben arról beszélnek, hogy a Föld belseje milyen sokféle módon határozza meg életképességét.
A csapat elismeri, hogy bolygó vadászatunk szempontjából az atmoszférával kezdődik. A légkörből érkező zavaró jelek, például az oxigén jelenléte vagy az egyensúlytalanságú kémiai összetétel az élet és a tartózkodás jelei lehetnek. De messze nem egyértelműek.
A légkör komplex, dinamikus dolog. Mindenféle bemenetnek vannak kitéve, a Föld belsejében található vegyi anyagforrásoktól a belső tér azon képességéig, hogy a vegyi anyagok mosogatóiként működjenek. Mindig fluxusban vannak, és hosszú élettartamokon keresztül bizonyosfajta stabilitást igényel, hogy az élet virágozzon.
Mindenki ismeri a Föld vízciklusát, de vannak más ciklusok is. Amikor a vulkán kitör és a magma a szellőzőnyílásokon keresztül érinti a felületet, vegyi anyagok szabadulnak fel, amelyeket azután újrahasznosítanak a kéregbe. Ha bizonyos vegyi anyagok felhalmozódnak, ezek súlyosan korlátozzák az élet kilátásait. A cikkben a szerzők a szén példáját használják, amelyet a légköri folyamatok eltávolíthatnak a légkörből, és a tengerfenékre vezethetik. Ott újrahasznosítják őket a belső térben a szubdukciós zónák között a tektonikus lemezek között.
Azzal érvelnek, hogy nem igazán tudja megítélni a légkört, anélkül, hogy tudnák, mi a bolygó belső folyamata.
De a lakhatóságot nemcsak a belső terek befolyásolják. Ez a kompozíció is.
A bolygók elemi építőelemei konzisztensek és oxigént, szilíciumot és vasat tartalmaznak. De ezeknek az építőelemeknek a mennyisége és aránya nagyban változhat. Ezt meghatározzák a protoplanetáris korong körülményei, amelyekből a bolygók kialakultak. Amint a szerzők egyértelműen meghatározzák a levélben, ezen elemek mennyisége és a bolygóképződés során történő feldolgozásuk módja nagy eltéréseket mutathat.
Végső összetételük a bolygón a protoplanetáris korong körülményei miatt is változhat. Például az óriásbolygók korai kialakulása a Naprendszerben befolyásolhatja a később kialakuló bolygók összetételét.
Ez a változatosság zavaró változók halmazát hozza létre az alkalmazhatóság meghatározásakor.
"A folyamatok következetes vizsgálatához szükséges kutatásokat a tudósok nem végezhetik el egyetlen tudományágban, elszigetelten."
A „Mi teszi a bolygót életképessé” című részből.
A szerzők szerint az alkalmazhatóság keresésének új módja van. Javasolnak egy interdiszciplinárisabb módszert ennek végrehajtására. Mint mondják a levélben: "A folyamatok következetes vizsgálatához szükséges kutatásokat a tudósok nem tudják elvégezni egyetlen tudományágban, elszigetelten".
Javasolnak olyan kísérleti kutatást, amely olyan dolgokra összpontosít, mint az ásványi fizika, valamint a csillagtárcsák és a bolygókorong-összetételek megfigyeléseire. Ezt az új tudást egy jobb modell felépítésére használnák, amely megérti a folyékony vízre, a légköri összetételre, a csillaghoz való közelségre és a többi tényezőre támaszkodó tényezőinket, amelyek támaszkodnak a folyékony vízre, a légköri összetételre, és a más alkalmazhatósági tényezőkre.
Vagyis a tudósok nem adnak elég súlyt a bolygó belsejének, amikor megpróbálják meghatározni a lakhatóságot? A válasz: talán.
Lehet, hogy szükségünk van egy fokozatosabb osztályra az exoplanetek osztályozására. Az első szintű alkalmazkodás megmutathatja a legmegfelelőbb követelményeket. Megközelítés a megfelelő csillaghoz, valószínűleg folyékony vízhez hasonló dolgokhoz. Innentől kezdve a különböző szinteket szigorúbb és szigorúbb feltételek szerint lehet kodifikálni.
Lammer et. al. valamiféle ilyet javasolt a „Mi teszi a bolygót életképessé?” című 2009. évi tanulmányában. A négyszintű osztályozási rendszerük azonban nem mélyült bele az exoplanetek belsejébe. A „Az életképes bolygók valószínűségéről” című, 2012. évi cikkben Francois Forget elmondta Lammer et. al. osztályozási rendszere, mielőtt mélyebben belemerülnének a geofizikai folyamatokba, amelyeknek jelen kell lenniük, mielőtt a bolygó életre kelhet.
Ez a levél sürgeti a tudományos közösséget, hogy menjen tovább.
Valószínűleg szükség van az exoplanet belső tereinek működőképes, részletesebb modelljére, amely nemcsak a légkörön, hanem a lemez összetételén és körülményein alapszik. A közeljövőben az erősebb távcsövek segítenek nekünk többet megtudni az exoplanetekről, sőt, valójában képeket is készíthetnek róluk.
De ha a levél mögött álló csapatnak igaza van, akkor nem elegendő a alkalmazhatóság meghatározásához. Meg kell hámoznunk a hagyma több rétegét, és ehhez szükség lehet a kifinomultabb modellre, amelyet elképzelnek.
