Gezegenlerin yaşanabilirliği hakkındaki pek çok başlık ve tartışma, yıldızlarına yakınlıkları ve suyun varlığı üzerine odaklanmaktadır. Mantıklı, çünkü bunlar ciddi şekilde sınırlayıcı faktörler. Ancak bu gezegensel özellikler, yaşanabilir / yaşanabilir olmayan tartışmalar için sadece bir başlangıç noktasıdır. Bir gezegenin içindekiler de önemlidir.
Dünya'yı yaşamı sürdüren bir gezegen yapan neredeyse şaşırtıcı sayıda faktör var. Atmosfer, su, yıldızına yakınlık. Yıldızın türü ve istikrarı, gezegenin yörünge istikrarı, galaksideki yeri. Bunlar sık sık tartışılanlardan sadece birkaçı. Ay'ın büyüklüğü gibi diğer daha ezoterik faktörler de önemli bir rol oynayabilir.
“Yaşanabilirliğin kalbi gezegenin içinde yatıyor.”
“Bir Gezegeni Yaşanabilir Yapan Nedir?”
Ama aynı zamanda bizi Güneş'in ölüm ışınlarından koruyan manyetosferi yaratarak Dünya'nın yaşanabilirliğinde kapsayıcı bir rol oynayan Dünya'nın erimiş çekirdeğidir. Ve Dünya'nın çekirdeğinin habitabiliteye izin veren bu yönüne aşina olsak da, iç bileşimi başka şekillerde katkıda bulunur.
Carnegie Enstitüsü'ndeki bir araştırmacı ekibi, Science'ta yayınlanan bir mektubu, araştırmacıları habitatın belirlenmesi konusunda kapsamlarını genişletmeye çağırdı. Mektubunun özü, habitatın bir bilimsel disiplinin belirleyemeyeceği kadar karmaşık olması ve hangi ekzoplanetin yaşanabilir olabileceğini belirlemek için daha pratik bir yöntem elde etmek için genel bir bütünsel veya oldukça entegre bir yaklaşımın gerekli olduğudur.
Ve bu büyüleyici bir okuma.
“İnsanlık, dış gezegenlerin kütlesinin sadece milyonda birini oluşturan gazlı zarflar hakkında bir bilgi kütüphanesi inşa edecek.”
“Gezegeni Yaşanabilir Kılan Nedir?”
Gözlemsel gücümüz büyüdükçe, bilim adamları, yaşanabilirliği belirleme metodolojimizin de büyümesi gerektiğini ortaya koyuyor.
Şu anda, bilim adamları bir dış gezegen tespit edebiliyor, yıldızına olan yakınlığını belirleyebiliyor, kütlesini ve yoğunluğunu kısıtlayabiliyor, daha sonra oradan potansiyel yaşanabilirlik hakkında olasılıklı tahminler yapabiliyorlar. Bunun odak noktası, belirli bir gezegenin atmosferinin ne olacağını araştırmaya çalışmaktır. Ama atmosferini doğru bulsak bile, sadece soğanın ilk katmanını soyduk. Mektuplarında söyledikleri gibi, “İnsanlık, dış gezegenlerin kütlesinin sadece milyonda birini oluşturan gazlı zarflar hakkında bir bilgi kütüphanesi inşa edecek.”
Ama sonra ne olacak? Gezegenin kütlesinin geri kalanı ne olacak? Yaşanabilirliği belirler mi?
Bilim adamları ekibi Anat Shahar, Peter Driscoll, Alycia Weinberger ve George Cody'dir. Mektuplarında Dünya'nın iç mekanının yaşanabilirliğini belirleme yollarından bahsediyorlar.
Ekip gezegen avcılığı perspektifimizden her şeyin atmosferle başladığını kabul ediyor. Atmosferden gelen sinyalleri, oksijen varlığı veya dengesiz bir kimyasal bileşim gibi, yaşam ve yaşanabilirlik belirtileri olabilir. Ama kesin olmaktan uzaklar.
Atmosferler karmaşık, dinamik şeylerdir. Dünya'nın iç kısmındaki kimyasal kaynaklardan, bir iç mekanın kimyasallar için lavabolar gibi davranma yeteneğine kadar her türlü girdiye tabidirler. Her zaman değişiyorlar ve hayatın gelişmesi için uzun bir süre boyunca bir çeşit istikrar gerektirir.
Herkes Dünya'nın su döngüsüne aşinadır, ancak işte başka döngüler de vardır. Yanardağlar patlar ve magma deliklerden yüzeye ulaştığında, daha sonra kabuğa geri dönüştürülen kimyasallar salınır. Bazı kimyasalların birikmesine izin verilirse, yaşam beklentilerini ciddi şekilde sınırlarlar. Makalede yazarlar, atmosferik süreçlerin atmosferden uzaklaşıp deniz tabanına inebileceği karbon örneğini kullanıyorlar. Orada, tektonik plakalar arasındaki batma bölgelerinde tekrar iç kısımlara geri dönüştürülürler.
Yaptıkları nokta, gezegenin iç süreçlerinin ne olduğunu bilmeden atmosferi gerçekten yargılayamamanız.
Ancak yaşanabilirliği etkileyen sadece iç süreçler değil. Aynı zamanda kompozisyon.
Gezegenler için temel yapı taşları tutarlıdır ve oksijen, silikon ve demir içerir. Ancak bu yapı taşlarının miktarları ve oranları büyük ölçüde değişebilir. Bu, gezegenlerin oluşturduğu protoplantary diskteki koşullar tarafından belirlenir. Yazarlar mektuplarında açıkça belirttiği gibi, bu elementlerin miktarları ve gezegen oluşumu sırasında nasıl işlendikleri büyük bir farkla değişebilir.
Gezegendeki son bileşimleri, protoplantary diskteki koşullar nedeniyle de değişebilir. Örneğin, güneş sisteminde erken dev gezegenlerin oluşumu, daha sonra oluşan gezegenlerin bileşimini etkileyebilir.
Bu çeşitliliğin tümü, habitabilitenin belirlenmesi söz konusu olduğunda şaşırtıcı bir değişkenler kümesi oluşturur.
“Bu süreçleri tutarlı bir şekilde araştırmak için gereken araştırma, bilim adamları tarafından tek bir disiplinde tek başına yapılamaz.”
“Gezegeni Yaşanabilir Kılan Nedir?”
Yazarların tartıştığı şey, yaşanabilirliği araştırmanın yeni bir yoludur. Bunu yapmak için daha disiplinler arası bir yol önerirler. Mektuplarında söyledikleri gibi, “Bu süreçleri tutarlı bir şekilde araştırmak için gereken araştırma, bilim adamları tarafından tek bir disiplinde tek başına yapılamaz.”
Mineral fiziği gibi şeylere odaklanan deneysel araştırmalar ve yıldız diski ve gezegensel disk kompozisyonları üzerinde daha fazla gözlemsel çalışma önermektedirler. Bu yeni bilgi, yaşanabilirliği anlamak için daha iyi bir model oluşturmak için kullanılacaktır; bu, bizi sıvı suya, atmosferik bileşime, yıldızına yakınlığa ve yaşanabilirliği belirlemek için kullandığımız diğer faktörlerden daha ileri götürecek bir şeydir.
Öyleyse bilim adamları, yaşanabilirliği belirlemeye çalışırken bir gezegenin içine yeterince ağırlık vermiyor mu? Cevap… belki.
Belki de dış gezegenleri sınıflandırmak için daha dereceli bir sisteme ihtiyacımız var. Birinci seviye yaşanabilirlik, yaşanabilirlik için en temel gereklilikleri gösterebilir. Uygun bir yıldıza yakınlık, muhtemelen sıvı suya, bunun gibi şeylere. Oradan, daha katı ve daha katı koşullara göre farklı seviyeler kodlanabilir.
Lammer ve diğ. ark. 2009 tarihli “Bir gezegeni yaşanabilir kılan nedir?” makalelerinde böyle bir şey önerdi. Ancak dört seviyeli sınıflandırma sistemleri, dış gezegenlerin içlerine çok derinlemesine girmedi. 2012'de “Yaşanabilir gezegenlerin olasılığı hakkında” adlı makalesinde Francois Forget, Lammer ve ark. bir gezegenin yaşanabilir olabilmesi için mevcut olması gereken jeofizik süreçleri daha derinlemesine incelemeden önce sınıflandırma sistemi.
Bu mektup bilim camiasını daha ileri gitmeye çağırıyor.
Muhtemelen sadece atmosfere değil, disk kompozisyonuna ve koşullarına da dayanan, uygulanabilir, daha ayrıntılı bir dış gezegen iç mekanı modeline ihtiyaç vardır. Yakın gelecekte, daha güçlü teleskoplar, güneşdışı gezegenler hakkında daha fazla bilgi edinmemize, hatta bazılarının gerçek görüntülerini bile vermemize yardımcı olacaktır.
Ancak bu mektubun arkasındaki ekip haklıysa, yaşanabilirliği belirlemek yeterli olmayacaktır. Soğanın daha fazla katmanını soymalıyız ve bu daha çok hayal ettikleri model türünü gerektirebilir.
