ดีกว่าโลกใช่ไหม มีโลกที่น่าอยู่ในทางช้างเผือกหรือไม่?

ฉันเคยพูดมาหลายครั้งแล้วว่าโลกเป็นดาวเคราะห์ที่ดีที่สุดในจักรวาล วิวัฒนาการปรับตัวเราเข้ากับโลกใบนี้และมันไม่น่าเป็นไปได้ที่เราจะพบดาวเคราะห์ดวงอื่นที่ดีสำหรับเรา

อย่างไรก็ตามมันเป็นดาวเคราะห์ที่ดีที่สุดเหรอ? มีสถานที่ใดบ้างในจักรวาลที่อาจมีเงื่อนไขสำหรับความหลากหลายของชีวิตมากขึ้น?

ความจริงที่ว่าเรามีชีวิตบนโลกนี้น่าทึ่งมาก เราตั้งอยู่ในเขตเอื้ออาศัยของดาวฤกษ์ในแถบลำดับหลักซึ่งไม่ได้ก่อให้เกิดเปลวสุริยะที่น่ากลัวมากเกินไป

เรามีบรรยากาศที่หนาเต็มไปด้วยออกซิเจนและไนโตรเจนที่เราสามารถหายใจได้ ดาวเคราะห์มีขนาดใหญ่พอที่จะยังคงหลอมเหลวในแกนกลางของมันด้วยลูกเหล็กหมุนได้ที่รักษาสนามแม่เหล็กดาวเคราะห์ สิ่งนี้รวมกับชั้นบรรยากาศหนาช่วยปกป้องพื้นผิวของดาวเคราะห์จากรังสีคอสมิครังสีอุลตร้าไวโอเล็ตจากดวงอาทิตย์และพายุสุริยะที่ร้ายแรงที่สุด

เรามีแผ่นเปลือกโลกแผ่นเปลือกโลกที่รีไซเคิลวัสดุอย่างต่อเนื่องบนพื้นผิวของดาวเคราะห์นำสารเคมีสดขึ้นมาจากภายใน

เรามีดวงจันทร์ที่ค่อนข้างใหญ่ซึ่งอาจทำให้ดาวเคราะห์ของเรามีความมั่นคงในแนวแกนเอียงมากขึ้นด้วยกระแสน้ำที่ช่วยเปลี่ยนรูปแบบชีวิตในช่วงแรกจากมหาสมุทรสู่แผ่นดิน แต่ดวงจันทร์ไม่ใหญ่เกินไป

เรามีมหาสมุทรขนาดใหญ่ที่ช่วยควบคุมสภาพภูมิอากาศของโลกเคลื่อนย้ายน้ำอุ่นไปยังบริเวณที่เย็นกว่าเพื่อทำให้พวกมันมีความหลากหลายและอาศัยอยู่ได้มากขึ้น

รายการดำเนินต่อไปและฉันแน่ใจว่ามีปัจจัยที่เรายังไม่ได้ค้นพบ

และเมื่อมันมาถึงโลกชีวิตเจริญรุ่งเรืองค้นหาทางเข้าไปในช่องทางนิเวศน์วิทยาที่เป็นไปได้ทั้งหมดปรับตัวเองผ่านวิวัฒนาการเพื่อจัดการกับความเย็นที่หนาวจัดและความร้อนที่รุนแรงความกดดันที่รุนแรงที่ก้นมหาสมุทรแม้แต่เมืองต่างๆ สิ่งมีชีวิต

แต่โลกจะดีกว่านี้ได้ไหม มีดาวเคราะห์ที่น่าอยู่เป็นพิเศษหรือไม่?

หากมีสิ่งหนึ่งที่สาขาวิชาดาราศาสตร์สอนเรานั่นเป็นสิ่งที่เราไม่ได้พิเศษ เราไม่ได้เป็นศูนย์กลางของระบบสุริยะ นี่ไม่ใช่สถานที่หรือเวลาพิเศษในจักรวาล และนั่นอาจหมายถึงว่าโลกไม่ใช่สถานที่ที่ดีที่สุดสำหรับชีวิต เป็นสถานที่ที่ดีที่สุดสำหรับมนุษย์ แต่ไม่ใช่เพื่อชีวิต

จากรายงานของกระดาษในปี 2013 นักโหราศาสตร์เพนน์สเตตราวี Ravi Kumar Kopparapu และคนอื่น ๆ คำนวณว่าขอบของเขตที่อยู่อาศัยของดาวควรจะอยู่บนพื้นฐานของข้อมูลสภาพภูมิอากาศที่ทันสมัย พวกเขาคำนวณว่าเขตเอื้ออาศัยรอบดาวฤกษ์คล้ายดวงอาทิตย์ควรอยู่ระหว่าง 0.99 ถึง 1.7 เท่าของระยะทางจากโลกถึงดวงอาทิตย์

ซึ่งหมายความว่าโลกนั้นตั้งอยู่บนขอบด้านในของเขตที่อยู่อาศัยของดวงอาทิตย์ เหมือนเพิ่งจะเพิ่ง หากอยู่ใกล้กับดวงอาทิตย์มากขึ้นเราจะพบกับปรากฏการณ์เรือนกระจกที่หลบหนีเช่นวีนัส

คุณอาจต้องการที่จะอยู่ใกล้กับตรงกลางของโซนที่อาศัยอยู่ได้ซึ่งการแปรผันของวงโคจรจะไม่ทำให้ดาวเคราะห์ของคุณกลายเป็นสุดขั้ว

โลกค่อนข้างยังเด็ก เมื่อพิจารณาจากความจริงที่ว่าดาวเคราะห์ดวงนี้มีอยู่เพียง 4.5 พันล้านปีในขณะนี้และคิดได้ว่ามีชีวิตหลายเซลล์ในไม่กี่ร้อยปีที่ผ่านมา

ดวงอาทิตย์ร้อนขึ้นและเมื่อเราเข้าใกล้เราจริงๆมีเพียงไม่กี่ร้อยล้านปีหรือเป็นพันล้านปีก่อนที่อุณหภูมิจะสูงขึ้นและมหาสมุทรระเหยไป แต่ถ้าชีวิตมีวิวัฒนาการหลายพันล้านปีเพื่อสร้างชีวิตใหม่ที่หลากหลายกว่านี้

คุณคิดว่าตุ่นปากเป็ดผิดปกติลองจินตนาการว่าคุณจะได้อะไรจากวิวัฒนาการมากกว่า 2 พันล้านปี หรือ 20 พันล้าน

ในปี 2559 กระดาษที่เรียกว่า Superhabitable Worlds เรเนเฮลเลอร์และจอห์นอาร์มสตรองวิ่งฝ่าเงื่อนไขที่อาจทำให้โลกน่าอยู่ที่สุด นี่เป็นกระดาษที่อ่านง่ายมากพร้อมไอเดียเจ๋ง ๆ มากมาย หากคุณเป็นนักเขียนนิยายวิทยาศาสตร์ที่กำลังมองหาแนวคิดสร้างโลกลองดู ฉันจะใส่ลิงค์ในบันทึกการแสดง

พวกเขาเสนอว่าดาวฤกษ์ที่มีมวลน้อยกว่าดวงอาทิตย์จัดว่าเป็นดาวเคอาจน่าจะเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับความหลากหลายเนื่องจากพวกมันมีอายุยาวนานและค่อนข้างเสถียร ดาวประเภท K จะมีอายุการใช้งานประมาณ 20-70 พันล้านปีโดยไม่มีดาวแคระแดงที่น่ารำคาญ

คุณต้องการดาวเคราะห์ดวงอื่นในระบบดาวที่มีความสามารถในการเปลี่ยนเส้นทางดาวเคราะห์น้อยและดาวหางด้วยแรงโน้มถ่วงเพื่อส่งน้ำและสารเคมีอื่น ๆ ที่จำเป็นต่อชีวิต ขอบคุณสำหรับสิ่งนั้นดาวพฤหัสบดี

และในอุดมคติคุณต้องการดาวเคราะห์ที่อาศัยอยู่ได้หลายระบบในระบบเดียวกันสามารถส่งชีวิตไปมาได้ กระบวนการที่เรียกว่า panspermia

ทำให้ดาวเคราะห์ที่อยู่อาศัยของคุณเป็นดวงจันทร์ของยักษ์ก๊าซเพื่อให้ได้พลังจากกระแสน้ำขึ้นลงที่จะทำให้ภูเขาไฟระเบิดขึ้นสู่ผิวน้ำ

ยังดีกว่ามีดาวเคราะห์ไบนารีที่ซึ่งโลกทั้งสองโคจรรอบกันและกันโดยส่งกองกำลังน้ำขึ้นน้ำลงและแลกเปลี่ยนวิถีชีวิตไปมา

และเราเพิ่งเริ่มต้นใช้งาน!

ทำให้โลกมีขนาดใหญ่ขึ้นและคุณจะได้พื้นที่ผิวที่มากขึ้นสำหรับน้ำในการหมุนเวียนอุณหภูมิ (มากกว่านั้นในอีกไม่กี่วินาที) แต่ยังมีพื้นที่ผิวที่มากขึ้นสำหรับสิ่งมีชีวิตเพื่อใช้ประโยชน์จากช่องต่าง ๆ

ดังนั้นเรากำลังพูดถึงดาวเคราะห์ที่ใหญ่กว่าและมีขนาดใหญ่กว่า เมื่อคุณได้รับมวลของโลกประมาณสองเท่าแผ่นเปลือกโลกก็จะเริ่มปิดตัวลงดังนั้นให้พยายามอยู่ในปริมาณที่พอเหมาะ

นอกจากนี้คุณยังต้องการโลกที่มีขนาดใหญ่และร้อนพอในการตกแต่งภายในสำหรับการเคลื่อนไหวของโลหะผสมเหล็กในแกนกลางเพื่อรักษาสนามแม่เหล็กทั่วโลก

คุณอาจกังวลเกี่ยวกับแรงโน้มถ่วงพื้นผิว แต่ดาวเคราะห์ที่มีมวลของโลกเป็นสองเท่าจะต้องมีขนาดใหญ่กว่าประมาณ 40% จึงจะมีแรงโน้มถ่วงพื้นผิวเท่ากัน

ในการประชุมที่บาร์เซโลนาเมื่อเร็ว ๆ นี้ดร. สเตฟานีโอลสันจากมหาวิทยาลัยชิคาโกนำเสนอผลงานที่พวกเขาทำในการค้นหาสภาพแวดล้อมที่จะช่วยชีวิตบนดาวเคราะห์นอกระบบได้ดีที่สุด

พวกเขาใช้เครื่องมือจากนาซ่าที่เรียกว่าแบบจำลองการไหลเวียนทั่วไป ROCKE-3D นี่เป็นเครื่องมือที่ยอดเยี่ยมจริงๆที่สาธารณชนสามารถเข้าถึงได้อย่างอิสระ คุณสามารถไปที่เว็บไซต์แล้วดูว่าเงื่อนไขจะเป็นอย่างไรในโลกที่แตกต่างตั้งแต่วีนัสโบราณไปจนถึงดาวเคราะห์ที่โคจรรอบ Proxima Centauri

คุณสามารถจำลองอุณหภูมิอากาศปริมาณน้ำฝนความเข้มข้นของดินและอื่น ๆ

ให้ฉันแสดงตัวอย่างให้คุณดู นี่คือโลกยุคก่อนอุตสาหกรรมที่มีอุณหภูมิอากาศตั้งแต่ประมาณ 35 C ใกล้เส้นศูนย์สูตรถึงเย็นกว่า -60 C ที่เสา

แต่คุณสามารถแทนที่โลกด้วยวีนัสโบราณวิธีที่ดาวเคราะห์มอง 2.9 พันล้านปีก่อนเมื่อดวงอาทิตย์มีความหรี่ลง 20% เมื่อเทียบกับทุกวันนี้ มันยังคงหมุนรอบตัวทุกๆ 243 วันและอาจมีมหาสมุทรตื้นที่มีความลึก 310 เมตรข้ามที่ราบลุ่ม

และนี่คือดาวเคราะห์ที่โคจรรอบดาวแคระแดง Proxima Centauri ซึ่งเป็นดาวที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์มากที่สุด เนื่องจากมันโคจรรอบดาวฤกษ์ของมันอย่างใกล้ชิดดาวเคราะห์จึงอาจถูกล็อคไว้อย่างเป็นระเบียบ สิ่งนี้มีผลกระทบอย่างมากต่ออุณหภูมิอากาศโดยที่ด้านหนึ่งหันไปทางดาวและอีกด้านหนึ่งหันออกไป

แต่ถ้าดาวเคราะห์มีการหมุนด้วยคลื่นสะท้อนซึ่งมันจะหมุนแกนของมันสามเท่าในทุก ๆ 2 วงโคจรและถ้ามันมีบรรยากาศที่ตรงกับบรรยากาศของไนโตรเจนและออกซิเจนของโลกคุณจะพบกับโลกที่มีลักษณะมากกว่านี้ สะดวกสบายในการอยู่ต่อ

โอลสันและทีมของเธอใช้ซอฟต์แวร์นี้เพื่อจำลองสภาพอากาศและที่อยู่อาศัยในมหาสมุทรของดาวเคราะห์นอกระบบชนิดต่าง ๆ บนโลกนี้ความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตขึ้นอยู่กับการเพิ่มขึ้นของวัสดุจากใต้ท้องทะเลลึกลงไปในพื้นผิวที่สามารถใช้ชีวิตได้

การตื่นตัวมากขึ้นหมายถึงกิจกรรมทางชีวภาพที่มากขึ้นความหลากหลายที่มากขึ้น

ในคำอื่น ๆ เพื่อค้นหาดาวเคราะห์ที่มีความหลากหลายที่สุดของชีวิตคุณต้องการค้นหาโลกที่มีการไหลเวียนของมหาสมุทรจำนวนมาก

มีอะไรดีไปกว่าโลกเหรอ?

ตามที่โอลสันถ้าดาวเคราะห์หมุนรอบตัวช้ากว่ามีความหนาแน่นของบรรยากาศสูงกว่าและมีทวีปคุณสามารถเพิ่มปริมาณการไหลเวียนของมหาสมุทร

และสิ่งนี้ทำให้เรามีความคิดว่านักดาราศาสตร์จะมองหาอะไรในขณะที่พวกเขาสำรวจโลกนอกระบบ เมื่อภารกิจของ LUVOIR หรือ HabEx ของนาซ่าบินในปี 2030 พวกเขาจะสามารถถ่ายภาพพื้นผิวของดาวเคราะห์นอกระบบได้โดยตรง พวกเขาจะทำการวัดสารเคมีในชั้นบรรยากาศตรวจจับน้ำและกำหนดปริมาณของดาวเคราะห์ในทวีปต่างๆ

เราไม่ควรแปลกใจถ้าเราพบโลกที่น่าอยู่อาศัยสุดพิเศษในทางช้างเผือกซึ่งเป็นโลกที่อยู่อาศัยได้ง่ายกว่าโลก อีกครั้งมันกลับกลายเป็นว่าเราไม่ได้พิเศษ ไม่เป็นไรอย่างน้อยเราก็มี บริษัท