wszechświat
Autor: René Heller | dodano: 2015-01-21
Lepsze niż Ziemia

Najdogodniejszymi miejscami dla życia we Wszechświecie mogą okazać się planety znacznie różniące się od naszej.

Czy mieszkamy w najlepszym z możliwych światów? Tak myślał niemiecki matematyk Gottfried Leibniz. W 1710 roku napisał, że nasza planeta, mimo swoich wad, jest najdoskonalszym miejscem, jakie możemy sobie wyobrazić. Stwierdzenie Leibniza zostało potraktowane z lekceważeniem jako nienaukowe pobożne życzenie, m.in. przez Woltera w jego największym dziele – Kandydzie. Jednakże z Leibnizem mogłaby dziś sympatyzować przynajmniej jedna grupa naukowców: astronomowie, którzy przez dziesięciolecia uważali Ziemię za standard w poszukiwaniach planet poza naszym Układem Słonecznym.

Ponieważ mieszkańcy Ziemi ciągle znają tylko jeden ożywiony świat – swój własny – wydaje się, że używanie naszej planety jako wzorca dla życia w innych miejscach, takich jak najbardziej podobne do Ziemi obszary Marsa lub nawodniony księżyc Jowisza, Europa, jest uzasadnione. Jednakże najnowsze odkrycia potencjalnie życiodajnych planet, które obiegają gwiazdy inne niż nasze Słońce – czyli tak zwanych egzoplanet – podają w wątpliwość takie geocentryczne podejście.

W ciągu ostatnich dwóch dziesięcioleci astronomowie odkryli ponad 1800 egzoplanet, a ze statystyki wynika, że w naszej Galaktyce jest ich co najmniej 100 mld. Niewiele spośród dotychczas odkrytych globów przypomina Ziemię. Egzoplanety są niezwykle różnorodne: mają rozmaite orbity, rozmiary oraz składy chemiczne i obiegają różniące się między sobą gwiazdy, w tym znacznie mniejsze i słabsze od naszego Słońca. Zróżnicowane cechy tych planet przekonują mnie i innych, że Ziemia może nie być jednym z najlepszych miejsc dla życia. W rzeczywistości niektóre bardzo różniące się od Ziemi egzoplanety mają znacznie większą szansę stworzenia i podtrzymywania stabilnych biosfer. Te „superżyciodajne globy” mogą okazać się optymalnym celem poszukiwania pozaziemskiego życia poza Układem Słonecznym.

PLANETA NIEDOSKONAŁA

rzecz jasna, nasza planeta ma wiele cech, które na pierwszy rzut oka wydają się idealne dla rozwoju życia. Ziemia obiega spokojną gwiazdę w średnim wieku, której jasność nie zmieniała się znacznie przez miliardy lat, dzięki czemu życie miało dużo czasu na rozwój. Ma oceany z życiodajną wodą, w dużym stopniu dlatego, że porusza się w obrębie „ekosfery” Słońca – wąskiego obszaru, w którym światło naszej gwiazdy nie jest ani zbyt mocne, ani za słabe. Bliżej woda planety zamieniłaby się w parę; dalej – by zamarzła. Rozmiar Ziemi jest również odpowiedni dla życia: jest wystarczająco duża, aby swoim polem grawitacyjnym utrzymywać znaczną atmosferę, ale jednocześnie tak mała, by grawitacja nie przyciągała duszących, nieprzezroczystych gazów otaczających planetę. Rozmiar Ziemi i jej skalista budowa mają również pozytywny wpływ na rozwój życia przez regulującą klimat tektonikę płyt oraz pole magnetyczne, które chroni biosferę przed szkodliwym promieniowaniem kosmicznym.

A jednak im dokładniej naukowcy badają warunki panujące na naszej planecie, tym mniej idealny okazuje się nasz świat. Obecnie stopień zamieszkania Ziemi zmienia się znacznie od miejsca do miejsca, tak więc na sporej części jej powierzchni życie niemal nie występuje. Pomyślmy o suchych pustyniach, ubogich w składniki odżywcze oceanach i lodowatych obszarach podbiegunowych... Stopień, w jakim Ziemia jest przyjazna życiu, również zmieniał się w czasie. Na przykład, w okresie karbonu, trwającego w przybliżeniu od 350 do 300 mln lat temu, atmosfera naszej planety była cieplejsza, wilgotniejsza i zawierała o wiele więcej tlenu niż obecnie. W morzach świetnie rozwijały się skorupiaki, ryby i koralowce tworzące rafy, bujne lasy pokrywały kontynenty, a owady i inne stworzenia lądowe rozrastały się do gigantycznych rozmiarów. Ziemia w epoce karbonu mogła utrzymywać znacznie większą biomasę niż dzisiaj, co oznacza, że jest ona obecnie mniej przyjazna życiu niż była kiedyś.

Więcej w miesięczniku „Świat Nauki" nr 02/2015 »
Drukuj »
Komentarze
Dodany przez: Mariuszh | 2015-02-01
Z zainteresowaniem przeczytałem ten artykuł (w wersji papierowej), ale trudno się zgodzić z jego wnioskami. W przypadku Ziemi zmiana aktywności Słońca przez większośc czasu synchronizowała się ze zminą składu atmosfery. Coraz cieplejsze Słońce i coraz mniej gazów cieplarnianych w atmosferze. Mimo systematycznego ocieplania się Słońca Ziemia dwukrotnie przeszła etap "śnieżki" - 2,3 mld lat temu i od 750-550 mln lat temu. O pierwszym zamarznięciu niewiele wiadomo, ale wtrakcie drugiego, trwającego 200 mln lat, średnia temeratura na powierzchni Ziemi spadła do -50 stopni Celsjusza. Obecnie Ziemia tej jest w epoce stopniowego zamarzania w związku ze skrajnie niskim, nieprzyjaznym życiu stężeniem CO2. Być może działalność człowieka odwróci ten trend. Stabilne natężenie promieniowania gwiazdy, wcale nie musi sprzyjać rozwojowi życia - a na pewno nie sprzyja gruntownym przemianom w biosferze, takim jakie nastąpiły na Ziemi.

Mariusz Hawryński 
Aktualne numery
12/2017
10/2017 - specjalny
Kalendarium
Listopad
24
W 1859 r. Karol Darwin opublikował dzieło O powstaniu gatunków na drodze doboru naturalnego.
Warto przeczytać
Zmyl trop to użyteczna, ale i pełna powabu oraz przekonująca, kieszonkowa esencja wszystkiego, co chcielibyście wiedzieć o obronie przed inwigilacją.

Logowanie

Nazwa użytkownika

Hasło

Autor: René Heller | dodano: 2015-01-21
Lepsze niż Ziemia

Najdogodniejszymi miejscami dla życia we Wszechświecie mogą okazać się planety znacznie różniące się od naszej.

Czy mieszkamy w najlepszym z możliwych światów? Tak myślał niemiecki matematyk Gottfried Leibniz. W 1710 roku napisał, że nasza planeta, mimo swoich wad, jest najdoskonalszym miejscem, jakie możemy sobie wyobrazić. Stwierdzenie Leibniza zostało potraktowane z lekceważeniem jako nienaukowe pobożne życzenie, m.in. przez Woltera w jego największym dziele – Kandydzie. Jednakże z Leibnizem mogłaby dziś sympatyzować przynajmniej jedna grupa naukowców: astronomowie, którzy przez dziesięciolecia uważali Ziemię za standard w poszukiwaniach planet poza naszym Układem Słonecznym.

Ponieważ mieszkańcy Ziemi ciągle znają tylko jeden ożywiony świat – swój własny – wydaje się, że używanie naszej planety jako wzorca dla życia w innych miejscach, takich jak najbardziej podobne do Ziemi obszary Marsa lub nawodniony księżyc Jowisza, Europa, jest uzasadnione. Jednakże najnowsze odkrycia potencjalnie życiodajnych planet, które obiegają gwiazdy inne niż nasze Słońce – czyli tak zwanych egzoplanet – podają w wątpliwość takie geocentryczne podejście.

W ciągu ostatnich dwóch dziesięcioleci astronomowie odkryli ponad 1800 egzoplanet, a ze statystyki wynika, że w naszej Galaktyce jest ich co najmniej 100 mld. Niewiele spośród dotychczas odkrytych globów przypomina Ziemię. Egzoplanety są niezwykle różnorodne: mają rozmaite orbity, rozmiary oraz składy chemiczne i obiegają różniące się między sobą gwiazdy, w tym znacznie mniejsze i słabsze od naszego Słońca. Zróżnicowane cechy tych planet przekonują mnie i innych, że Ziemia może nie być jednym z najlepszych miejsc dla życia. W rzeczywistości niektóre bardzo różniące się od Ziemi egzoplanety mają znacznie większą szansę stworzenia i podtrzymywania stabilnych biosfer. Te „superżyciodajne globy” mogą okazać się optymalnym celem poszukiwania pozaziemskiego życia poza Układem Słonecznym.

PLANETA NIEDOSKONAŁA

rzecz jasna, nasza planeta ma wiele cech, które na pierwszy rzut oka wydają się idealne dla rozwoju życia. Ziemia obiega spokojną gwiazdę w średnim wieku, której jasność nie zmieniała się znacznie przez miliardy lat, dzięki czemu życie miało dużo czasu na rozwój. Ma oceany z życiodajną wodą, w dużym stopniu dlatego, że porusza się w obrębie „ekosfery” Słońca – wąskiego obszaru, w którym światło naszej gwiazdy nie jest ani zbyt mocne, ani za słabe. Bliżej woda planety zamieniłaby się w parę; dalej – by zamarzła. Rozmiar Ziemi jest również odpowiedni dla życia: jest wystarczająco duża, aby swoim polem grawitacyjnym utrzymywać znaczną atmosferę, ale jednocześnie tak mała, by grawitacja nie przyciągała duszących, nieprzezroczystych gazów otaczających planetę. Rozmiar Ziemi i jej skalista budowa mają również pozytywny wpływ na rozwój życia przez regulującą klimat tektonikę płyt oraz pole magnetyczne, które chroni biosferę przed szkodliwym promieniowaniem kosmicznym.

A jednak im dokładniej naukowcy badają warunki panujące na naszej planecie, tym mniej idealny okazuje się nasz świat. Obecnie stopień zamieszkania Ziemi zmienia się znacznie od miejsca do miejsca, tak więc na sporej części jej powierzchni życie niemal nie występuje. Pomyślmy o suchych pustyniach, ubogich w składniki odżywcze oceanach i lodowatych obszarach podbiegunowych... Stopień, w jakim Ziemia jest przyjazna życiu, również zmieniał się w czasie. Na przykład, w okresie karbonu, trwającego w przybliżeniu od 350 do 300 mln lat temu, atmosfera naszej planety była cieplejsza, wilgotniejsza i zawierała o wiele więcej tlenu niż obecnie. W morzach świetnie rozwijały się skorupiaki, ryby i koralowce tworzące rafy, bujne lasy pokrywały kontynenty, a owady i inne stworzenia lądowe rozrastały się do gigantycznych rozmiarów. Ziemia w epoce karbonu mogła utrzymywać znacznie większą biomasę niż dzisiaj, co oznacza, że jest ona obecnie mniej przyjazna życiu niż była kiedyś.