Када је у питању потрага за изванземаљским животом, научници имају тенденцију да буду помало геоцентрични - тј. Траже планете које личе на нашу. То је разумљиво, будући да је Земља једина планета за коју знамо да подржава живот. Као резултат тога, они који траже изванземаљски живот тражили су планете које су земаљске (стеновите) у природи, орбите су у зонама настанка својих звезда и имају довољно воде на својим површинама.
Током откривања неколико хиљада егзопланета, научници су открили да су многи заправо „водени светови“ (планете на којима до 50% њихове масе представља вода). То, наравно, отвара нека питања, попут колико је воде превише, а може ли и превише земљишта бити проблем? Да би се позабавили тим проблемима, пар истраживача из Харвард Смитхсониан Центра за астрофизику (ЦфА) спровео је студију како би утврдио на који начин однос воде и копнених маса може допринети животу.
Студија - „Зависност биолошке активности од фракције планета у површинској води“, која се прегледава за објављивање са Тхе Астрономицал Јоурнал- аутор је Манасви Лингам, постдокторски сарадник Института за теорију и рачунање ЦфА-е (ИТЦ), и Абрахам Лоеб - директор ИТЦ-а и катедра за науку на Универзитету Харвард Франк Б. Баирд.
За почетак, Лингам и Лоеб баве се проблемом антропског принципа, који је одиграо велику улогу у астрономији и истраживању егзопланета. Укратко, овај принцип каже да ако су услови на Земљи погодни за живот, онда он мора постојати ради стварања живота. Проширено на цео Универзум, овај принцип тврди да закони физике постоје као и они који намећу живот.
Други начин да се ово сагледа јесте да се размотри како наше процене Земље падају на оно што је познато као „ефекти посматрања селекције“ - где на резултате директно утиче врста методе која се користи. У овом случају, ефекти потичу из чињенице да наша потрага за животом изван Земље и нашег Сунчевог система захтева постојање посматрача који је правилно постављен.
У ствари, склони смо претпоставити да ће услови за живот бити у свемиру зато што смо са њима упознати. Ови услови су присутност и течне воде и копнених маса, који су били неопходни за настанак живота какав знамо. Као што је Лингам објаснио Спаце Магазине путем е-поште, ово је један од начина на који се појављује антропски принцип приликом претраге потенцијално насељених планета:
"Чињеница да су земљино земљиште и водене фракције упоредиви указују на антропске ефекте селекције, односно да је појаву људи (или аналогних свесних посматрача) могло да олакша одговарајућа мешавина земље и воде."
Међутим, када се обраћамо многим супер-Земљама које су откривене у другим звезданим системима, статистичке анализе њихове средње густине показале су да већина има високу фракцију испарљивих састојака. Добар пример за то је систем ТРАППИСТ-1, где је теоријско моделирање његових седам планета величине Земље указало да би оне могле бити до 40-50% воде по маси.
Ти „водени светови“ би, према томе, имали веома дубоке океане и о копненим масама да се не би говорило, што би могло имати драстичне последице за настанак живота. У исто вријеме, планете које на својим површинама имају мало воде или воде не сматрају се добрим кандидатима за живот, с обзиром на то колико је вода неопходна за живот онакав какав знамо.
"Превише копна је проблем јер ограничава количину површинске воде и на тај начин чини већину континената врло сушном", рекао је Лингам. „Сушне екосистеме обично карактеришу ниске стопе производње биомасе на Земљи. Уместо тога, ако се узме у обзир супротан сценарио (тј. Углавном океани), наилазимо на потенцијално питање доступности фосфора, који је један од битних елемената за живот какав знамо. Због тога би то могло довести до уског грла у количини биомасе. "
Да би се позабавили тим могућностима, Лингам и Леоб започели су анализу како планете са превише воде или копна могу утицати на развој биосфере егзопланета. Као што је Лингам објаснио:
„[В] је развио једноставан модел да процени колики ће део земље бити сув (тј. Пустиње) и релативно ненасељив. За сценариј са биосферама у којима доминира вода, доступност фосфора постаје ограничавајући фактор. Овде смо користили модел развијен у једном од наших ранијих радова који узима у обзир изворе и понор фосфора. Комбиновали смо ова два случаја, користили податке са Земље као референтне вредности и тако утврдили како ће својства генеричке биосфере зависити од количине земље и воде. "
Открили су да је пажљива равнотежа између копнених маса и океана (слично као што имамо овде на Земљи) пресудна за појаву сложених биосфера. У комбинацији са нумеричким симулацијама других истраживача, истраживање Лингама и Лоеба указује да су планете попут Земље - са односом океана и копнене масе (отприлике 30:70) - вероватно прилично ретке. Као што је Лингам резимирао:
„Дакле, основни закључак је да се равнотежа земљишта и воде не може превише нагибати на овај или онај начин. Наш рад такође показује да на важне еволутивне догађаје, попут повећања нивоа кисеоника и појаве технолошких врста, може утицати фракција земља-вода и да би оптимална вредност могла бити блиска земљи. "
Већ неко време астрономи претражују егзопланете у којима преовлађују услови налик Земљи. То је познато под називом „воће са ниским виском“, где живот покушавамо пронаћи тако што ћемо тражити биосигнатуре које повезујемо са животом какав знамо. Али према овом последњем истраживању, проналажење таквих места могло би бити попут тражења дијаманата у грубој форми.
Закључци студије такође би могли имати значајне импликације када је у питању потрага за изванземаљском интелигенцијом, што указује на то да је и она прилично необична. На сву срећу, Лингам и Лоеб признају да се о егзопланетима и њиховом односу вода / земља не зна довољно да би се било шта коначно рекло.
"Међутим, није могуће предвидети како то утиче на СЕТИ на коначан начин", рекао је Лингам. „То је зато што још увек немамо одговарајућа ограничења посматрања фракција копнених вода у егзопланети, а још увек имамо много непознаница у нашем тренутном сазнању како су се развијале технолошке врсте (способне да учествују у СЕТИ-ју).“
На крају, морамо бити стрпљиви и чекати да астрономи науче више о ван-соларним планетима и њиховим окружењима. То ће бити могуће у наредним годинама захваљујући телескопима нове генерације. Ту спадају земаљски телескопи попут ЕСО-а Изузетно велики телескоп (ЕЛТ) и свемирски телескопи попут Свемирски телескоп Јамес Вебб (ЈВСТ) - који би требало да започну операције 2024. и 2021. године.
Са побољшањима у технологији и хиљадама егзопланета који су сада доступни за проучавање, астрономи су започели прелазак са процеса открића на карактеризацију. У наредним годинама, оно што научимо о атмосфери егзопланета ићи ће дуг пут ка доказивању или оповргавању наших теоријских модела, надања и очекивања. Имајући на уму време, коначно ћемо моћи да утврдимо колико је живот богат у нашем Универзуму и у каквим облицима може да има.
