Определение на планетарната обитаемост

| юни 2022
канд. Доктор по науки за Земята и астробиология

Основни фактори, които определят способност

Обитаемостта е явление, което зависи от наличието, взаимодействието, величината и стабилността на група фактори. Досега като основни фактори бяха предложени: излъчване от звезди в основната им фаза и близките свръхнови; радиацията, излъчвана от нашата звезда (Слънце); наличието на планети-гиганти, които защитават другите планети, като привличат комети или метеорити поради по-голямата им гравитация; земните движения, както орбитални, така и ротационни и наклонени на оста (където Луната упражнява стабилност); вода, хранителни вещества и Енергиен източник печеливш за цял живот; както и тектоника на плочите и вулканизъм, които рециклират и поддържат атмосферата.

Тези фактори от своя страна поддържат генериране на ресурси и климат стабилни, в които животът може да се размножава, докато малките или средните вариации в тях позволяват еволюцията и адаптирането на живота. Климатът, ресурсите и еволюцията също се влияят от взаимодействията на живота със себе си и с околната среда, така че тези фактори определят капацитета на място, което позволява възникването и/или поддържането на живота, тоест, ако споменатото място е обитаемо и колко е обитаемо, за един или повече видове, или за живот в общ.

Метеорологично време обитаемост

Когато се споменава "определено време", това се отнася за период от време, който може да бъде от минути до милиарди години. В случай на живот, произхождащ от планета или такъв, чиито предшественици (ДНК, РНК, аминокиселини, липиди), се транспортират до определено място или места на планета или луна, тъй като все още не е разбрано как животът възниква на Земята, от неживото, времето на обитаемост не може да бъде точно определено.

Това време обаче може да бъде разграничено между момента, в който първият организъм метаболизира, отделя, расте, взаимодейства-реагира, възпроизвежда, адаптира и еволюира, докато видът не изчезне (обитаемост в генетична среда) или през целия живот на споменатото планетарно тяло (обитаемост глобален). За да се измери горното, процесът трябва да бъде наблюдаван и изучаван по време на неговия ход, т.е планета, където предшествениците на живота съществуват или се носят, и изучават процеса на възникване и еволюция; или другият вариант би бил да се намерят и изучават биосигналите, които животът е оставил след изчезването си.

В случай на живот, който е бил транспортиран по някакъв естествен или изкуствен начин, времето за обитаемост ще започне от момента, в който се въведе вид или група от тях (за създаване на биом) и ще приключи отново до изчезването на този вид или на целия биом. Очевидно изкуственото въвеждане изисква предварителна работа по проектирането и внедряването на технологично местообитание (колония модулен или купол), или от полуестествено местообитание (планетарно тераформиране), или от морфо-физиологични модификации (генно инженерство) от организми които ще бъдат въведени, така че да могат да се адаптират и да се размножават в естествените или модифицирани атмосферни условия на споменатата планета или луна.

Трябва да се отбележи, че човешките същества вече са започнали или по погрешка, или в резултат на нашето невежество или технологичен обхват, за разработване и изследване на този тип обитаемост, от момента, в който астронавтите, кацнали на Луната, напуснаха своите изпражнения; или когато Sojourner и другите роувъри се търкаляха, докосваха и пробиваха повърхността на Марс, засявайки археи, бактерии и земни гъби; също откакто израелската сонда Beresheet се разби на Луната, засявайки хиляди тардигради на нейната повърхност; или откакто сондата Касини влезе в атмосферата на Сатурн.

Това вероятно се е случило с всички други сонди, които са се разбили или кацнали на повърхността на Луната, Венера и Марс, защото без значение колко строги са протоколите за стерилизация на сондите, при тяхното производство, сглобяване и заминаване от Земята, те носят със себе си микроорганизми устойчиви на протоколи за почистване, обеззаразяване и филтриране и много вероятно ще продължим да правим това от живота Тя показа своя път, въпреки най-ужасните катаклизми, така че хората все още не й изглеждат като голямо предизвикателство.

Колко знаем за обитаемостта на планетата?

От една страна, изследването на това явление е съвсем скоро, едва няколко десетилетия, и се извършва от нова мултидисциплинарна област на научното познание, наречена Астробиологията, а от друга страна, единственото място, където в момента трябва да я изучаваме, е Земята, така че това е предмет, по който науката има малко информация и опит. Въпреки това, тяхното изследване е довело до важен напредък в биологията (изучаване на екстремофили), в астрофизиката (изучаване на екзопланети), в биохимията (изучаване на възможни източници на Енергия за живот), в инженерството (разработване на устройства и сонди, за изследване на планети), наред с други постижения.

През тези две десетилетия множество специалисти от различни университети, институции и правителствени агенции по целия свят Положени са големи усилия за проектиране и публикуване на дефинициите, които адекватно обясняват това явление, от физични, химически и астрофизик.

Абиотична и биотична планетарна обитаемост

За да синтезирам тази информация, проектирах и публикувах две работни дефиниции, едната, която обхваща всичко това усилие (абиотично) и иновативно, което дава на живота (биотика) основна роля в това изрод.

Планетарна обитаемост от абиотична гледна точка

Това е капацитетът, опосредстван от звездните, планетологичните, физикохимичните и термодинамичните условия на място или на различни места (на повърхността, във водни тела или в недрата), на планета или луна, за да благоприятства произхода на живота или да го приюти (в случай че бъде транспортиран до него) и да му позволи да се размножава за известно време сигурен.

Планетарна обитаемост от биотична гледна точка:

Това е способността или свойството на живота, местен или транспортиран, да се адаптира и устоява чрез променящи се различни условия на планета или планетарен спътник и това улеснява биологичната диверсификация или установяването на други въведени видове за известно време сигурен.

Дори и двете дефиниции могат да бъдат обединени, за да се обясни по-добре явлението, тъй като не знаем със сигурност дали това е само ефект на абиотичната система или е чисто свойство на живота, или ако части от едната и другата дефиниция задължително трябва да бъдат изпълнени и в какви пропорции, или дори, ако липсва някакъв друг компонент или решаващо условие, което все още не сме анализирали или разбрано е. Само животът, който познаваме, има много тайни, които биологията, дори след векове на изучаване, не е успяла да разкрие, като например мястото, времето или условията, където е възникнала; какви са неговите граници на оцеляване, на адаптация и т.н.

Колкото и невероятно да изглежда, както липсата на информация, така и новите открития за организми и биологични и минерални материали, и генерирането на комплекси схеми и софтуер, доведоха до това, че има повече от 100 различни дефиниции на живота, което усложнява разбирането какво го генерира, как се доставя, кое те могат да бъдат границите на неговите местообитания и екологични ниши, как се диверсифицира, възпроизвежда и еволюира и т.н., увеличавайки сложността на феномена обитаемост планетарен. Поради тази причина ролята на астробиологията е от решаващо значение, като интегрира информацията, генерирана от всички дисциплини, които изучават или свързани с живота и неговото местообитание (включително човешкия живот и неговото изкуствено местообитание) и се опитват да генерират обяснение или дефиниции все повече точен.