ในขณะที่ดาวเคราะห์ที่โคจรรอบดาวคู่เป็นแก่นของนิยายวิทยาศาสตร์อื่น ๆ ก็คือการมีมนุษย์อาศัยอยู่บนดาวเคราะห์ที่โคจรรอบดาวยักษ์สีแดง เรื่องราวส่วนใหญ่ของ Planet of the Apes เกิดขึ้นบนดาวเคราะห์รอบ Betelgeuse ดาวเคราะห์รอบ Arcturus ใน Isaac Asimov รากฐาน ซีรีส์เป็นเมืองหลวงของกลุ่มซิเรียส ดาวเคราะห์บ้านเกิดของซูเปอร์แมนได้รับการกล่าวว่าโคจรรอบดาวยักษ์แดงสวมสมมุติ การแข่งบนดาวเคราะห์เหล่านี้มักถูกอธิบายว่ามีอายุและฉลาดตั้งแต่ดาวของพวกมันมีอายุมากขึ้นและใกล้จะถึงจุดจบของชีวิต แต่เป็นไปได้หรือไม่ที่จะมีดาวเคราะห์เช่นนี้?
ดาวไม่คงอยู่ตลอดไป ดวงอาทิตย์ของเรามีวันหมดอายุประมาณ 5 พันล้านปี ในเวลานั้นปริมาณเชื้อเพลิงไฮโดรเจนในแกนกลางของดวงอาทิตย์จะหมดลง ปัจจุบันการรวมตัวของไฮโดรเจนนั้นเข้ากับฮีเลียมก่อให้เกิดแรงกดดันซึ่งทำให้ดาวไม่สามารถยุบตัวได้เนื่องจากแรงโน้มถ่วง แต่เมื่อมันหมดกลไกสนับสนุนนั้นก็จะหายไปและดวงอาทิตย์จะเริ่มหดตัว การหดตัวนี้ทำให้ดาวฤกษ์ร้อนขึ้นอีกครั้งเพิ่มอุณหภูมิจนกระทั่งเปลือกไฮโดรเจนรอบแกนกลางที่หมดไปในตอนนี้ร้อนพอที่จะใช้งานแกนกลางและเริ่มหลอมไฮโดรเจนเป็นฮีเลียม แหล่งพลังงานใหม่นี้ผลักชั้นนอกของดาวออกมาทำให้มันขยายตัวเป็นพันเท่าของขนาดก่อนหน้านี้ ในขณะเดียวกันอุณหภูมิที่ร้อนกว่าในการจุดติดฟิวชั่นแบบนี้จะหมายความว่าดาวจะให้แสงรวม 1,000 ถึง 10,000 เท่าโดยรวม แต่เนื่องจากพลังงานนี้แผ่กระจายไปทั่วพื้นที่ผิวขนาดใหญ่เช่นนี้ดาวจะปรากฏเป็นสีแดงดังนั้น ชื่อ.
ดังนั้นนี่คือยักษ์แดง: ดาวที่กำลังจะตายที่บวมและสว่างมาก
ทีนี้ลองดูอีกครึ่งหนึ่งของสมการกล่าวคืออะไรเป็นตัวกำหนดความเป็นอยู่ของดาวเคราะห์? เนื่องจากเรื่องราวของไซไฟเหล่านี้มีมนุษย์ที่เดินอยู่บนพื้นอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้จึงมีหลักเกณฑ์ที่เข้มงวดที่จะต้องปฏิบัติตาม
ก่อนอื่นอุณหภูมิจะต้องไม่ร้อนและไม่เย็น กล่าวอีกนัยหนึ่งดาวเคราะห์นั้นจะต้องอยู่ในเขตที่อาศัยอยู่ได้หรือที่รู้จักกันในชื่อ“ โซนทองคำ” โดยทั่วไปแล้วเป็นอสังหาริมทรัพย์ที่มีขนาดค่อนข้างดี ในระบบสุริยจักรวาลของเรามันขยายจากวงโคจรรอบดาวศุกร์ถึงวงโคจรของดาวอังคารโดยประมาณ แต่สิ่งที่ทำให้ดาวอังคารและดาวศุกร์ไม่เอื้ออำนวยและโลกค่อนข้างอบอุ่นคือบรรยากาศของเรา แตกต่างจากดาวอังคารมันหนาพอที่จะเก็บความร้อนที่เราได้รับจากดวงอาทิตย์ได้มาก แต่ไม่มากเหมือนดาวศุกร์
บรรยากาศมีความสำคัญในรูปแบบอื่นเช่นกัน เห็นได้ชัดว่ามันคือสิ่งที่นักสำรวจผู้กล้าหาญจะต้องหายใจ หากมี CO มากเกินไป2มันไม่เพียง แต่จะดักความร้อนมากเกินไป แต่ทำให้หายใจลำบาก นอกจากนี้ CO2 ไม่ปิดกั้นแสง UV จากดวงอาทิตย์และอัตราการเกิดมะเร็งจะเพิ่มขึ้น ดังนั้นเราต้องการบรรยากาศที่อุดมด้วยออกซิเจน แต่ไม่มากเกินไปออกซิเจนหรือไม่มีก๊าซเรือนกระจกเพียงพอที่จะทำให้โลกอบอุ่น
ปัญหาตรงนี้คือบรรยากาศที่อุดมไปด้วยออกซิเจนซึ่งไม่มีอยู่จริงโดยปราศจากความช่วยเหลือ ออกซิเจนเป็นปฏิกิริยาที่แท้จริงมาก มันชอบที่จะสร้างพันธะทำให้ไม่สามารถเป็นอิสระในบรรยากาศเหมือนที่เราต้องการ มันประกอบไปด้วยสิ่งต่างๆเช่น H2O, CO2ออกไซด์ ฯลฯ ... นี่คือเหตุผลว่าทำไม Mars และ Venus ไม่มีออกซิเจนในบรรยากาศของพวกเขา สิ่งเล็ก ๆ น้อย ๆ ที่พวกเขาทำมาจากแสงยูวีทำให้เกิดบรรยากาศและก่อให้เกิดพันธะผูกพันในการแยกตัวออกจากกันทำให้ออกซิเจนหลุดลอย
โลกมีออกซิเจนฟรีเท่าที่จะทำได้เนื่องจากการสังเคราะห์ด้วยแสง สิ่งนี้ทำให้เรามีเกณฑ์อื่นที่เราจะต้องพิจารณาความเป็นไปได้: ความสามารถในการสังเคราะห์แสง
ดังนั้นเรามาเริ่มรวมสิ่งนี้เข้าด้วยกัน
ประการแรกวิวัฒนาการของดาวฤกษ์เมื่อมันเคลื่อนตัวไปตามลำดับหลักจะพองตัวขึ้นเมื่อมันกลายเป็นดาวยักษ์แดงและสว่างขึ้นเรื่อย ๆ ซึ่งหมายความว่า "โซนทองคำ" จะถูกกวาดออกไปด้านนอก ดาวเคราะห์ที่เคยอาศัยอยู่เช่นโลกจะถูกย่างถ้าพวกเขาไม่ได้ถูกกลืนโดยดวงอาทิตย์ในขณะที่มันเติบโต แต่โซนที่อยู่อาศัยจะไกลออกไปมากขึ้นซึ่งตอนนี้ดาวพฤหัสอยู่
อย่างไรก็ตามแม้ว่าดาวเคราะห์จะอยู่ในเขตที่อยู่อาศัยแห่งใหม่นี้ไม่ได้หมายความว่ามันจะสามารถอยู่อาศัยได้ภายใต้เงื่อนไขที่ว่ามันยังมีชั้นบรรยากาศที่อุดมด้วยออกซิเจน เพื่อที่เราจะต้องแปลงบรรยากาศจากออกซิเจนที่อดอาหารไปเป็นออกซิเจนที่อุดมไปด้วยการสังเคราะห์ด้วยแสง
ดังนั้นคำถามคือสิ่งนี้สามารถเกิดขึ้นได้อย่างรวดเร็ว? ช้าเกินไปและโซนที่อาศัยได้อาจกวาดไปแล้วหรือดาวฤกษ์อาจขาดไฮโดรเจนในเปลือกและเริ่มหดตัวอีกครั้งเพื่อจุดชนวนฟิวชั่นฮีเลียมในแกนกลางอีกครั้ง
ตัวอย่างเดียวที่เรามีอยู่คือบนโลกของเรา ในช่วงสามพันล้านปีแรกของชีวิตนั้นมีออกซิเจนอยู่เล็กน้อยจนกระทั่งสิ่งมีชีวิตสังเคราะห์แสงเกิดขึ้นและเริ่มเปลี่ยนเป็นระดับที่ใกล้เคียงกับวันนี้ อย่างไรก็ตามกระบวนการนี้ใช้เวลาหลายร้อยล้านปี ในขณะนี้อาจจะเพิ่มขึ้นตามลำดับความสำคัญเป็นสิบล้านปีด้วยแบคทีเรียดัดแปลงพันธุกรรมที่เพาะเมล็ดบนโลกเรายังคงต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าช่วงเวลาจะได้ผล
ปรากฎว่าช่วงเวลาจะแตกต่างกันไปตามมวลของดาว ดาวมวลสูงกว่าจะเผาผลาญเชื้อเพลิงได้เร็วขึ้นและจะสั้นลง สำหรับดาวอย่างดวงอาทิตย์ระยะยักษ์สีแดงสามารถอยู่ได้ประมาณ 1.5 พันล้านปีดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีความยาวมากกว่า 100 เท่าในการพัฒนาบรรยากาศที่อุดมด้วยออกซิเจน สำหรับดาวฤกษ์ที่มีมวลมากเป็นสองเท่าของดวงอาทิตย์เวลานั้นลดลงเหลือเพียง 40 ล้านปีใกล้ถึงขีด จำกัด ล่างของสิ่งที่เราต้องการ ดาวฤกษ์ที่มีมวลมากกว่าจะวิวัฒนาการเร็วยิ่งขึ้น ดังนั้นเพื่อให้สิ่งนี้เป็นไปได้เราจะต้องมีดาวมวลต่ำกว่าที่วิวัฒนาการช้ากว่า ขีด จำกัด บนคร่าวๆที่นี่จะเป็นดาวมวลดวงอาทิตย์สองดวง
อย่างไรก็ตามมีอีกหนึ่งผลกระทบที่เราต้องกังวลเกี่ยวกับ: เราสามารถมี CO เพียงพอหรือไม่2 ในบรรยากาศที่จะมีการสังเคราะห์ด้วยแสง? แม้ว่าจะไม่ได้ตอบสนองเหมือนกับออกซิเจน แต่คาร์บอนไดออกไซด์ก็ถูกกำจัดออกจากชั้นบรรยากาศเช่นกัน นี่คือสาเหตุที่ผลกระทบเช่นสภาพอากาศซิลิเกตเช่น CO2 + CaSiO3 -> CaCO3 + SiO2. ในขณะที่ผลกระทบเหล่านี้จะช้าพวกเขาสร้างขึ้นด้วยเวลาทางธรณีวิทยา ซึ่งหมายความว่าเราไม่สามารถมีดาวเคราะห์ดวงเก่าได้เนื่องจากพวกเขาจะมี CO ฟรีทั้งหมดของพวกเขา2 ล็อคเข้าสู่พื้นผิว ความสมดุลนี้ถูกสำรวจในกระดาษที่ตีพิมพ์ในปี 2009 และได้พิจารณาแล้วว่าสำหรับดาวเคราะห์มวลโลกนั้น CO ฟรี2 จะเหนื่อยนานก่อนที่ดาวแม่จะมาถึงระยะยักษ์แดง!
ดังนั้นเราจำเป็นต้องมีดาวมวลน้อยที่วิวัฒนาการช้าเพื่อให้มีเวลาเพียงพอในการพัฒนาบรรยากาศที่เหมาะสม แต่ถ้าพวกมันวิวัฒนาการอย่างช้าๆแสดงว่ามี CO ไม่เพียงพอ2 ออกไปเพื่อรับบรรยากาศต่อไป! เราติดกับ Catch 22 ที่แท้จริงวิธีเดียวที่จะทำให้สิ่งนี้เป็นไปได้อีกครั้งคือการหาวิธีที่จะแนะนำ CO ใหม่ในปริมาณที่เพียงพอ2 สู่บรรยากาศเช่นเดียวกับโซนที่อาศัยได้เริ่มกวาด
โชคดีที่มีที่เก็บข้อมูลขนาดใหญ่ที่สวยงามอยู่หลายแห่ง2 แค่บินไปรอบ ๆ ! ดาวหางส่วนใหญ่ประกอบด้วยคาร์บอนมอนอกไซด์แช่แข็งและคาร์บอนไดออกไซด์ การชนกันไม่กี่คนในโลกนี้จะแนะนำ CO ที่เพียงพอ2 เพื่อเริ่มการสังเคราะห์แสง (เมื่อฝุ่นตกลงมา) ทำอย่างนั้นสองสามร้อยพันปีก่อนที่โลกจะเข้าสู่เขตเอื้ออาศัยรอสิบล้านปีจากนั้นดาวเคราะห์อาจจะสามารถอยู่อาศัยได้นานกว่าอีกพันล้านปี
ในท้ายที่สุดสถานการณ์นี้น่าจะเป็นไปได้ แต่ไม่ใช่การลงทุนส่วนบุคคลที่ดีเพราะคุณเสียชีวิตไปนานก่อนที่คุณจะสามารถเก็บเกี่ยวผลประโยชน์ได้ กลยุทธ์ระยะยาวเพื่อความอยู่รอดของเผ่าพันธุ์ faring ในอวกาศบางทีอาจไม่ใช่วิธีแก้ปัญหาอย่างรวดเร็วในการโยนอาณานิคมและด่านหน้า
