หากมนุษย์ถูกบังคับให้ออกจากโลกสถานที่ต่อไปที่ดีที่สุดในระบบสุริยะของเราคืออะไร? การศึกษาโดยมหาวิทยาลัยเปอร์โตริโกที่อาเรซีโบได้จัดให้มีการประเมินเชิงปริมาณของความเป็นอยู่เพื่อระบุที่อยู่อาศัยที่อาจเกิดขึ้นในระบบสุริยะของเรา ศาสตราจารย์อาเบลเม็นเดสผู้ผลิตการศึกษาดูว่าสภาพความเป็นอยู่ของโลกเปลี่ยนแปลงไปอย่างไรในอดีตพบว่าบางช่วงเวลานั้นดีกว่าในทุกวันนี้
เม็นเดสพัฒนาทฤษฎีการอาศัยเชิงปริมาณเพื่อประเมินสถานะปัจจุบันของการอยู่อาศัยของโลกและเพื่อสร้างพื้นฐานสำหรับการเปรียบเทียบที่เกี่ยวข้องกับสถานการณ์สภาพภูมิอากาศในอดีตหรือในอนาคตและร่างกายของดาวเคราะห์อื่น ๆ รวมถึงดาวเคราะห์นอกระบบ
“ เป็นเรื่องที่น่าแปลกใจที่ไม่มีข้อตกลงเกี่ยวกับคำจำกัดความเชิงปริมาณของการอยู่อาศัย” Mendez นักชีวฟิสิกส์กล่าว “ มีมาตรการที่อาศัยอยู่ได้ดีในระบบนิเวศตั้งแต่ทศวรรษ 1970 แต่มีเพียงการศึกษาเมื่อไม่กี่ปีที่ผ่านมาได้เสนอทางเลือกที่ดีกว่าสำหรับสนามดาราศาสตร์ซึ่งมุ่งเน้นไปที่ชีวิตของจุลินทรีย์ อย่างไรก็ตามไม่มีทางเลือกใดที่มีอยู่ในสาขานิเวศวิทยาจนถึงทางด้านโหราศาสตร์ได้แสดงให้เห็นถึงวิธีการปฏิบัติในระดับของดาวเคราะห์”
ทฤษฎีของเขาตั้งอยู่บนพื้นฐานของพารามิเตอร์ชีวฟิสิกส์สองประการ ได้แก่ ความเป็นอยู่อาศัย (H) เป็นตัวชี้วัดศักยภาพของชีวิตสิ่งแวดล้อมหรือคุณภาพของที่อยู่อาศัยและที่อยู่อาศัย (M) เป็นตัวชี้วัดความสัมพันธ์ทางชีวภาพ ภายในตัวแปรคือตัวแปรทางสรีรวิทยาและสิ่งแวดล้อมซึ่งสามารถใช้ทำนายการกระจายและความอุดมสมบูรณ์ของอาหารที่มีศักยภาพ (ทั้งพืชและจุลินทรีย์ชีวิต) สิ่งแวดล้อมและสภาพอากาศ
ภาพด้านบนแสดงการเปรียบเทียบพื้นที่ที่มีศักยภาพที่มีอยู่บนโลกดาวอังคารยูโรปาไททันและเอนเซลาดัส ทรงกลมสีเขียวเป็นตัวแทนของปริมาณทั่วโลกด้วยสภาพแวดล้อมทางกายภาพที่เหมาะสมสำหรับจุลินทรีย์ดินส่วนใหญ่ บนโลก Biosphere ประกอบด้วยส่วนต่างๆของชั้นบรรยากาศมหาสมุทรและใต้ผิวดิน (นี่คือคำจำกัดความของชีวมณฑล) ที่อยู่อาศัยระดับโลกที่มีศักยภาพของดาวเคราะห์ดวงอื่น ๆ นั้นอยู่ลึกลงไปใต้พื้นผิวของมัน
เอนเซลาดัสมีปริมาตรที่เล็กที่สุด แต่อัตราส่วนขนาดที่อยู่อาศัย - ดาวเคราะห์ที่สูงที่สุดตามด้วยยูโรปา น่าแปลกใจที่เอนเซลาดัสยังมีความสามารถในการอยู่อาศัยได้สูงที่สุดในระบบสุริยะแม้ว่ามันจะห่างจากดวงอาทิตย์และโลกมากขึ้น Mendez กล่าวว่า Mars และ Europa น่าจะเป็นการประนีประนอมระหว่างศักยภาพชีวิตและการเข้าถึงที่ดีที่สุด
“ แบบจำลองดาวเคราะห์ต่าง ๆ ถูกใช้ในการคำนวณและเปรียบเทียบความเป็นไปได้ของดาวอังคาร, วีนัส, ยูโรปา, ไททันและเอนเซลาดัส” Mendez กล่าว “ น่าสนใจเอนเซลาดัสส่งผลให้เป็นวัตถุที่มีการอาศัยอยู่ใต้ผิวหนังสูงที่สุดในระบบสุริยะ แต่ลึกเกินไปสำหรับการสำรวจโดยตรง ดาวอังคารและยูโรปาเป็นผลให้มีการประนีประนอมที่ดีที่สุดระหว่างการอยู่อาศัยและการเข้าถึง นอกจากนี้ยังเป็นไปได้ที่จะประเมินความเป็นอยู่ของโลกของดาวเคราะห์นอกระบบที่มีขนาดเท่าดาวเคราะห์ที่ตรวจพบได้ในอนาคต การศึกษาเพิ่มเติมจะขยายคำจำกัดความที่อยู่อาศัยเพื่อรวมตัวแปรสภาพแวดล้อมอื่น ๆ เช่นแสงคาร์บอนไดออกไซด์ออกซิเจนและความเข้มข้นของสารอาหาร สิ่งนี้จะช่วยขยายแบบจำลองโดยเฉพาะในระดับท้องถิ่นและปรับปรุงการประยุกต์ใช้ในการประเมินโซนที่เอื้ออาศัยได้บนโลกและอื่น ๆ ”
การศึกษาเกี่ยวกับผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศต่อชีวิตนั้นน่าสนใจเมื่อนำไปใช้กับโลก “ ปริมาณชีวภาพพื้นฐานระดับความน่าจะเป็น (SPH) ถูกกำหนดให้เป็นฐานสำหรับการเปรียบเทียบการอยู่อาศัยของพื้นผิวโลกสำหรับผู้ผลิตหลัก” Mendez กล่าว “ SPH นั้นเป็นขีด จำกัด สูงสุดสำหรับความน่าอยู่ของดาวเคราะห์ แต่ปัจจัยอื่น ๆ สามารถช่วยลดมูลค่าของมันได้ SPH ปัจจุบันของโลกของเราอยู่ใกล้กับ 0.7 แต่มันได้มากถึง 0.9 ในช่วงยุคพาลีโอเคลต่างๆเช่นในช่วงปลายยุคครีเทเชียสเมื่อไดโนเสาร์สูญพันธุ์ ตอนนี้ฉันกำลังทำงานเกี่ยวกับวิธีที่ SPH สามารถเปลี่ยนแปลงได้ภายใต้ภาวะโลกร้อน”
การค้นหาสภาพแวดล้อมที่เอื้ออาศัยได้ในเอกภพเป็นหนึ่งในความสำคัญของสถาบันโหราศาสตร์นาซ่าและองค์กรระหว่างประเทศอื่น ๆ การศึกษาของ Mendez ยังเน้นไปที่การค้นหาชีวิตในระบบสุริยจักรวาลรวมถึงดาวเคราะห์นอกระบบ
คริสแม็คเคย์นักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ของนาซ่ากล่าวว่างานนี้มีความสำคัญเพราะเป็นการวัดเชิงปริมาณสำหรับการเปรียบเทียบความเป็นอยู่ “ เป็นวิธีที่มีวัตถุประสงค์เพื่อเปรียบเทียบภูมิอากาศและระบบดาวเคราะห์ที่แตกต่างกัน”
“ ฉันยินดีที่ได้เห็นเอนเซลาดัสออกมาเป็นผู้ชนะ” แมคเคย์กล่าว “ ฉันเคยคิดมาระยะหนึ่งแล้วว่ามันเป็นโลกที่น่าสนใจที่สุดสำหรับวิชาดาราศาสตร์ในระบบสุริยะ”
เม็นเดสนำเสนอผลงานของเขาในการประชุมวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ในการประชุมสมาคมดาราศาสตร์อเมริกันเมื่อต้นเดือนนี้
ที่มา: AAS DPS
