Jeg har sagt mange ganger tidligere at jorden er den beste planeten i universet. Evolusjonen tilpasset oss denne planeten, og det er usannsynlig at vi noen gang kunne finne en annen planet som er så bra for oss.
Imidlertid er det den beste planeten? Er det steder i universet som kan ha forutsetninger for mer mangfold av liv?
At vi i det hele tatt har liv på jorden, er ganske utrolig. Vi befinner oss i den beboelige sonen til en hovedsekvensstjerne som ikke produserer for mange solnedganger med mordere.
Vi har en tykk atmosfære fylt med oksygen og nitrogen som vi kan puste. Planeten er stor nok til at den fremdeles er smeltet i kjernen, med en roterende jernkule som opprettholder et planetarisk magnetfelt. Dette kombinert med en tykk atmosfære beskytter overflaten av planeten mot kosmiske stråler, den verste av ultrafiolett stråling fra solen og dødelige solstormer.
Vi har platetektonikk som kontinuerlig resirkulerer materiale på overflaten av planeten, og bringer ferske kjemikalier opp fra dets indre.
Vi har en relativt stor måne, som sannsynligvis holder planeten vår mer stabil i sin aksiale tilt, med tidevann som hjalp tidlige livsformer overgang fra verdenshavene til landet. Men ikke for stor måne.
Vi har store hav som hjelper til med å regulere klimaet på planeten, ved å flytte varmt vann til kjøligere regioner, for å gjøre dem mer mangfoldige og beboelige.
Listen fortsetter, og jeg er sikker på at det er faktorer som vi ikke en gang har oppdaget ennå.
Og når det kommer til Jorden, har livet trivdes, funnet veien inn i enhver mulig økologisk nisje, tilpasset seg gjennom evolusjonen til å håndtere bitter kulde, intens varme, det intense presset i bunnen av havene, til og med byer, som bor rett ved siden av menneskene vesener.
Men kan Jorden være bedre? Kan det være planeter som er super beboelige?
Hvis det er en ting astronomifeltet har lært oss, er det at vi ikke er spesielle. Vi er ikke sentrum av solsystemet. Dette er ikke et spesielt sted eller tid i universet. Og det betyr sannsynligvis at Jorden ikke er det beste stedet for livet. Det er det beste stedet for mennesker, men ikke for livet.
Ifølge et papir i 2013, beregnet Penn State astrobiolog Ravi Kumar Kopparapu og andre hvor kantene på en stjerners beboelige sone virkelig skulle være, basert på moderne klimadata. De beregnet at en beboelig sone rundt en sollignende stjerne skulle være mellom 0,99 og 1,7 ganger avstanden fra jorden til solen.
Noe som betyr at jorden faktisk ligger rett på den indre kanten av solens beboelige sone. Som bare knapt. Hvis det var nærmere Solen, ville vi oppleve en løpende drivhuseffekt, som Venus.
Du vil sannsynligvis være nærmere midten av den beboelige sonen, der orbitalvariasjoner ikke skyver planeten din i ytterligheter.
Jorden er relativt ung. Tatt i betraktning det faktum at planeten bare har eksistert i 4,5 milliarder år nå, og bare funnet ut flercellede liv de siste hundre millioner årene.
Sola varmer opp, og siden vi er så nærme, har vi faktisk bare hatt noen hundre millioner år, en milliard år på det meste før temperaturen stiger og havene fordamper. Men hva om livet kunne ha fått milliarder av flere år med evolusjon for å utarbeide nye, mer forskjellige livsformer?
Du synes en platypus er uvanlig, bare forestill deg hva du ville fått med 2 milliarder år til med evolusjon. Eller 20 milliarder.
I en artikkel fra 2016 kalt Superhabitable Worlds, løper Rene Heller og John Armstrong gjennom forholdene som kan gjøre en mest mulig beboelig planet. Dette er et veldig lesbart papir, med mange kule ideer. Hvis du er en science fiction-forfatter som leter etter noen verdensbyggende ideer, kan du absolutt sjekke det ut. Jeg legger en lenke i shownotatene.
De foreslår at stjerner med mindre masse enn solen, klassifisert som K-stjerner, sannsynligvis er de beste kandidatene for mangfoldighet siden de er langvarige og relativt stabile. En K-type stjerne vil ha en levetid på 20-70 milliarder år uten de irriterende røde dverg-megaflarene.
Du ønsker andre planeter i stjernesystemet, som kan omdirigere asteroider og kometer med tyngdekraften for å levere vann og andre kjemikalier som trengs for livet. Takk for det, Jupiter.
Og ideelt sett ønsker du flere beboelige planeter i samme system, som er i stand til å sende liv frem og tilbake. En prosess kjent som panspermia.
Gjør din beboelige planet til månen til en gassgigant for å få kraftige tidevannskrefter som vil holde ferskt vulkansk materiale brutt ut til overflaten.
Bedre ennå, ha en binær planet, der to verdener går i bane rundt hverandre, og leverer tidevannskrefter og utveksler livsform frem og tilbake.
Og vi er bare i gang!
Gjør planeten større, og du vil få mer overflate for vann til å sirkulere temperaturer (mer om det på et sekund), men også mer overflate for livsformer for å utnytte forskjellige nisjer.
Så vi snakker om en større, mer massiv planet. Når du har fått omtrent det dobbelte av jordens masse, begynner platetektonikken å slå seg av, så prøv å holde deg under den mengden.
Du vil også ha en verden som er stor nok og varm nok i sitt indre for at bevegelsen av jernlegeringer i kjernen for å opprettholde en planetomfattende magnetosfære.
Du er sannsynligvis bekymret for overflatetyngdekraften, men en planet med dobbel masse av jorden trenger bare å være omtrent 40% større for å ha omtrent den samme overflategravitasjonen.
På en nylig konferanse i Barcelona presenterte Dr. Stephanie Olson fra University of Chicago arbeidet de hadde gjort for å søke etter miljøene som best ville støtte livet på eksoplaneter.
De brukte et verktøy fra NASA kalt ROCKE-3D generelle sirkulasjonsmodell. Dette er et virkelig fantastisk verktøy som er fritt tilgjengelig for allmennheten. Du kan gå til nettstedet og deretter se hvordan forholdene vil være i forskjellige verdener, fra gamle Venus til planeter som går i bane rundt Proxima Centauri.
Du kan simulere deres lufttemperaturer, nedbør, jordkonsentrasjoner og mer.
La meg vise noen eksempler. Her er den førindustrielle jorden, med lufttemperaturer fra rundt 35 C nær ekvator til kaldere enn -60 C ved polene.
Men du kan erstatte Jorden med gamle Venus, slik planeten så ut for 2,9 milliarder år siden da Solen var 20% svakere enn den er i dag. Den roterte imidlertid fortsatt hver 243 dag, og hadde sannsynligvis et grunt hav som nådde en dybde på 310 meter over lavlandet.
Og her er en planet som kretser rundt den røde dvergstjernen Proxima Centauri, den nærmeste stjernen til Solen. Fordi den kretser så tett rundt stjernen, er planeten sannsynligvis tidløst låst. Dette har en dramatisk innvirkning på lufttemperaturen med den ene siden vendt mot stjernen og den ene siden vendt bort.
Men hvis planeten har resonansrotasjon, der den svinger tre ganger på sin akse for hver bane, og hvis den har en atmosfære som omtrent tilsvarer jordens nitrogen- og oksygenatmosfære, ender du opp med en verden som ser mye mer ut behagelig å leve av.
Olson og teamet hennes brukte denne programvaren for å simulere klima og havhabitater i forskjellige typer eksoplaneter. Her på jorden avhenger livets mangfold av oppbygging av materiale fra dypt nede i havene, og returnerer det til overflaten der livet kan bruke det.
Mer oppvåkning betyr mer biologisk aktivitet, mer mangfold.
Med andre ord, for å finne planetene med mest mulig mangfold av liv, ønsker du å finne verdener som har sterke mengder havomløp.
Er det noe bedre enn Jorden?
I følge Olson, hvis en planet roterer saktere, har en høyere atmosfæretetthet og har kontinenter, kan du øke mengden av havsirkulasjonen.
Og dette gir oss en ide om hva astronomer vil se etter når de undersøker ekstrasolare verdener. Når NASAs LUVOIR- eller HabEx-oppdrag flyr på 2030-tallet, vil de kunne direkte avbilde overflatene til eksoplaneter. De vil måle kjemikaliene i atmosfæren, oppdage vann og til og med bestemme hvor mye av planeten som er dekket på kontinenter.
Vi burde virkelig ikke bli overrasket hvis vi finner super beboelige verdener der ute i Melkeveien, verdener som helt klart er mer beboelige enn jorden. Nok en gang viser det seg at vi ikke er spesielle. Det er bra, i det minste har vi selskap.
