Määritelmä planeettojen asuttavuuden

| kesäkuuta 2022
Cand. Maatieteiden ja astrobiologian tohtori

Tärkeimmät tekijät, jotka määrittelevät kyky

Asuttavuus on ilmiö, joka riippuu tekijäryhmän olemassaolosta, vuorovaikutuksesta, suuruudesta ja stabiilisuudesta. Toistaiseksi päätekijöiksi on ehdotettu seuraavia: säteily päävaiheessa olevista tähdistä ja lähellä olevista supernoveista; tähtemme (Auringon) lähettämä säteily; jättiläisplaneettojen läsnäolo, jotka suojaavat muita planeettoja houkuttelemalla komeettoja tai meteoriitteja niiden suuremman painovoiman vuoksi; maanpäälliset liikkeet, sekä kiertoradalla, pyörimissuunnassa että akselin kaltevuuden mukaan (missä Kuu vaikuttaa vakaasti); vettä, ravinteita ja Energialähteet elinikäinen kannattava; sekä levytektoniikka ja vulkanismi, jotka kierrättävät ja ylläpitävät ilmakehää.

Nämä tekijät puolestaan ​​ylläpitävät resurssien ja ilmasto vakaa, jossa elämä voi lisääntyä, kun taas niiden pienet tai keskisuuret vaihtelut mahdollistavat elämän evoluution ja sopeutumisen. Ilmastoon, luonnonvaroihin ja evoluutioon vaikuttaa myös elämän vuorovaikutus itsensä ja ympäristönsä kanssa, joten nämä tekijät määrittelevät kyvyn. paikasta, joka mahdollistaa elämän syntymisen ja/tai ylläpitämisen, eli onko kyseinen paikka asuttava ja kuinka asumiskelpoinen se on, yhdelle tai useammalle lajille tai elämälle yleistä.

Sää asuttavuus

Kun "tiety aika" mainitaan, se tarkoittaa ajanjaksoa, joka voi olla minuuteista miljardeihin vuosiin. Kun kyseessä on elämä, joka on peräisin planeetalta tai sellaisesta, jonka esiasteet (DNA, RNA, aminohappoja, lipidit), kuljetetaan tiettyyn paikkaan tai tiettyihin paikkoihin planeetalla tai kuussa, koska ei vielä tiedetä, miten elämä syntyi maan päällä elottomasta, asumisaikaa ei voida määrittää tarkasti.

Tämä aika voitaisiin kuitenkin rajata sen hetken välillä, jolloin ensimmäinen organismi metaboloituu, erittyy, kasvaa, vuorovaikuttaa, reagoi, lisääntyy, sopeutuu ja kehittyy, kunnes laji on sammunut (geneettinen ympäristö asuttavuus) tai koko planeetan elinikä (asutettavuus) globaali). Edellä olevan mittaamiseksi prosessia tulisi tarkkailla ja tutkia sen kulun aikana eli löytää planeetta, jossa elämän esiasteet ovat olemassa tai niitä kuljetetaan, ja tutkia syntyprosessia ja kehitystä; tai toinen vaihtoehto olisi löytää ja tutkia biosignaaleja, jotka elämä jätti sukupuuttoonsa jälkeen.

Jos elämä on kuljetettu jollain luonnollisella tai keinotekoisella tavalla, asumisaika alkaisi siitä hetkestä, kun laji tai niiden ryhmä tuodaan sisään (luoda biomi), ja päättyisi uudelleen kyseisen lajin tai koko biomin sukupuuttoon asti. On selvää, että keinotekoinen käyttöönotto vaatii ennakkotyötä teknologisen elinympäristön (siirtokunnan) suunnittelussa ja toteuttamisessa modulaarinen tai kupolimainen) tai puoliluonnollisesta elinympäristöstä (planetaarinen terraformaatio) tai morfofysiologisista modifikaatioista (geenitekniikka) -lta eliöt jotka tuodaan käyttöön, jotta ne voivat mukautua ja lisääntyä mainitun planeetan tai kuun luonnollisissa tai muunnetuissa ilmakehän olosuhteissa.

On huomattava, että ihmiset ovat jo aloittaneet, joko vahingossa tai tietämättömyytemme tai teknologisen ulottuvuuden seurauksena, kehittää ja tutkia tämän tyyppistä asuttavuutta siitä hetkestä lähtien, jolloin Kuuhun laskeutuneet astronautit jättivät jakkara; tai kun Sojourner ja muut roverit rullasivat, koskettivat ja porasivat Marsin pintaa, kylvävät arkeeja, bakteereja ja maan sieniä; myös sen jälkeen, kun israelilainen Beresheet-luotain syöksyi kuuhun ja kylvi tuhansia tardigradeja sen pinnalle; tai siitä lähtien, kun Cassini-luotain saapui Saturnuksen ilmakehään.

Tämä on luultavasti tapahtunut kaikkien muiden kuun, Venuksen ja Marsin pinnalle syöksyneiden tai laskeutuneiden luotainten kanssa, koska riippumatta siitä, kuinka tiukat luotainten sterilointiprotokollat ​​ovat, ne kuljettavat mukanaan niiden valmistuksessa, kokoonpanossa ja maasta poistumisessa mikro-organismeja kestää puhdistus-, dekontaminaatio- ja suodatusprotokollia, ja hyvin todennäköisesti jatkamme näin, koska elämä Hän on näyttänyt tiensä läpi hirvittävistä kataklysmeistä huolimatta, joten ihmiset eivät näytä vielä suurelta haasteelta hänelle.

Kuinka paljon tiedämme planeettojen asuttavuudesta?

Toisaalta tämän ilmiön tutkimus on melko tuoretta, vajaat pari vuosikymmentä, ja sen on suorittanut uusi monitieteinen tieteenala ns. Astrobiologia ja toisaalta ainoa paikka, jossa meillä on tällä hetkellä tutkia sitä, on maapallo, joten se on aihe, josta tieteellä on vähän tietoa ja kokea. Heidän tutkimuksensa on kuitenkin johtanut merkittäviin edistysaskeleihin biologiassa (extremofiilien tutkimus), astrofysiikassa (eksoplaneettojen tutkimus) ja biokemiassa (mahdollisten lähteiden tutkimus). Energiaa elämää varten), tekniikassa (laitteiden ja luotainkehitys, planeettojen tutkiminen) muiden edistysaskeleiden ohella.

Näiden kahden vuosikymmenen aikana on ollut useita asiantuntijoita eri yliopistoista, instituutioista ja valtion virastoista ympäri maailmaa Tätä ilmiötä riittävästi selittäviä määritelmiä on pyritty suunnittelemaan ja julkaisemaan fysikaalisista, kemiallisista ja astrofyysikko.

Abioottinen ja bioottinen planeettojen asuttavuus

Tämän tiedon syntetisoimiseksi olen suunnitellut ja julkaissut kaksi toimivaa määritelmää, joista toinen kattaa kaiken tämän ponnistelu (abioottinen) ja innovatiivinen, mikä antaa elämälle (bioottiselle) keskeisen roolin tässä kummajainen.

Planeettojen asuttavuus abioottisesta näkökulmasta

Se on paikan tai erilaisten paikkojen (pinnalla, vesistöissä) tähtien, planetologisten, fysikaalis-kemiallisten ja termodynaamisten olosuhteiden välittämä kapasiteetti tai maaperässä), planeetan tai kuun edistämiseksi elämän syntyä tai suojaa sitä (jos se kuljetetaan sinne) ja antaa sen lisääntyä jonkin aikaa varma.

Planeettojen asuttavuus bioottisesta näkökulmasta:

Se on alkuperäiskansan tai kuljetetun elämän kyky tai ominaisuus mukautua ja jatkua erilaisten elämänolosuhteiden muuttuessa. planeetta tai planeettasatelliitti, ja joka helpottaa biologista monipuolistumista tai muiden tuotujen lajien muodostumista jonkin aikaa varma.

Jopa molemmat määritelmät voidaan yhdistää selittämään ilmiötä paremmin, koska emme tiedä varmasti, onko se vain abioottisen järjestelmän vaikutus vai onko se elämän nettoominaisuus vai osia yhdestä ja toisesta määritelmästä on välttämättä täytettävä ja missä suhteessa, tai jopa, jos jokin muu komponentti tai ratkaiseva ehto puuttuu, jota emme ole vielä analysoineet tai se on ymmärretty. Vain tuntemallamme elämällä on monia salaisuuksia, joita biologia ei ole pystynyt paljastamaan edes vuosisatojen tutkimuksen jälkeen, kuten paikka, aika tai olosuhteet, joista se sai alkunsa; mitkä ovat sen selviytymisen ja sopeutumisen rajat jne.

Niin uskomattomalta kuin se näyttääkin, sekä tiedon puute että uudet löydöt organismeista ja biologisista ja mineraaliaineista sekä kompleksien syntyminen piirit ja ohjelmistot ovat aiheuttaneet sen, että elämälle on olemassa yli 100 erilaista määritelmää, mikä vaikeuttaa sen ymmärtämistä, mikä sen synnyttää, miten se syötetään, mikä ne voivat olla sen elinympäristöjen ja ekologisten markkinarakojen rajoja, kuinka se monipuolistuu, lisääntyy ja kehittyy jne., mikä lisää asuttavuusilmiön monimutkaisuutta planetaarinen. Tästä syystä astrobiologian rooli on ratkaiseva, sillä se yhdistää kaikkien tutkivien tai tutkivien tieteenalojen tuottaman tiedon. suhtautua elämään ja sen elinympäristöön (mukaan lukien ihmiselämä ja sen keinotekoinen elinympäristö) ja yrittää tuottaa selitystä tai määritelmiä yhä enemmän tarkka.