הגדרה של חיים פלנטריים

| יוני 2022
קנד. דוקטור למדעי כדור הארץ ואסטרוביולוגיה

גורמים עיקריים המגדירים את יְכוֹלֶת

התאמה למגורים היא תופעה התלויה בנוכחות, באינטראקציה, בגודל וביציבות של קבוצת גורמים. עד כה הוצעו כגורמים העיקריים הבאים: קרינה מכוכבים בשלב העיקרי שלהם ומסופרנובות סמוכות; הקרינה הנפלטת מהכוכב שלנו (השמש); נוכחותם של כוכבי לכת ענקיים המגינים על כוכבי הלכת האחרים, על ידי משיכת שביטים או מטאוריטים בשל כוח המשיכה הרב יותר שלהם; התנועות הארציות, הן מסלוליות, סיבוביות והן של נטייה של הציר (שם הירח מפעיל יציבות); מים, חומרים מזינים ו מקורות אנרגיה רווחי לכל החיים; כמו גם טקטוניקת הלוחות והוולקניזם, שממחזרים ושומרים על האטמוספירה.

גורמים אלה, בתורם, שומרים על דור של משאבים ו אַקלִים יציבים, שבהם החיים יכולים להתרבות, בעוד שהווריאציות הקטנות או הבינוניות בהם, מאפשרות את האבולוציה וההסתגלות של החיים. האקלים, המשאבים והאבולוציה מושפעים גם מהאינטראקציות של החיים עם עצמם ועם סביבתם, ולכן גורמים אלה מגדירים את היכולת של מקום לאפשר את המוצא ו/או לקיים חיים, כלומר, אם המקום האמור ראוי למגורים ועד כמה הוא ראוי למגורים, עבור מין אחד או יותר, או עבור חיים בו כללי.

מזג אוויר יכולת מגורים

כאשר מוזכרת "זמן מסוים", הכוונה היא לפרק זמן שיכול להיות בין דקות למיליארדי שנים. במקרה של חיים שמקורם בכוכב לכת או כזה שקודמיו (DNA, RNA, חומצות אמינו, שומנים), מועברים למקום או מקומות מסוימים על כוכב לכת או ירח, מכיוון שעדיין לא מובן כיצד החיים נוצרו על פני כדור הארץ, מאנשים שאינם חיים, לא ניתן להקצות במדויק זמן למגורים.

עם זאת, ניתן להגדיר את הזמן הזה בין הרגע שבו האורגניזם הראשון עובר חילוף חומרים, מפריש, גדל, מקיים אינטראקציה-מגיב, מתרבה, מסתגל ומתפתח, עד שהמין נכבה (מגורים גנטית-סביבתית), או כל חייו של הגוף הפלנטרי האמור (אפשרות למגורים). גלוֹבָּלִי). כדי למדוד את האמור לעיל, יהיה צורך להתבונן וללמוד את התהליך במהלך שלו, כלומר למצוא כוכב לכת שבו קיימים או נישאים מבשרי החיים, ולחקור את תהליך המקור והאבולוציה; או האפשרות האחרת היא למצוא ולחקור את האותות הביולוגיים שהחיים השאירו לאחר הכחדתם.

במקרה של חיים שהועברו באמצעים טבעיים או מלאכותיים כלשהו, ​​זמן המגורים יתחיל מרגע הכנסת מין או קבוצה מהם (כדי ליצור ביומה), ויסתיים שוב עד להכחדת המין הזה או של הביומה כולה. ברור שהקדמה המלאכותית דורשת עבודה מוקדמת על תכנון ויישום של בית גידול טכנולוגי (מושבה מודולרי או כיפה), או מבית גידול טבעי למחצה (טרפורמציה פלנטרית), או משינויים מורפו-פיזיולוגיים (הנדסה גנטית) של ה אורגניזמים שיוצגו, כדי שיוכלו להסתגל ולהתרבות בתנאים האטמוספריים הטבעיים או המשונים של הפלנטה או הירח האמורים.

יש לציין שבני אדם כבר התחילו, אם בטעות, או כתוצאה מבורות שלנו או מהטווח הטכנולוגי שלנו, לפתח ולחקור סוג זה של מגורים, מהרגע שבו האסטרונאוטים שנחתו על הירח עזבו את שְׁרַפרַף; או כאשר הסוג'ורנר והרוברים האחרים התגלגלו, נגעו וקדחו את פני המאדים, זרעו ארכיאה, חיידקים ופטריות יבשתיות; גם מאז התרסקות הגשושית הישראלית של "בראשית" על הירח, וזרעה אלפי אטדיגרדות על פניו; או מאז שהחללית קאסיני נכנסה לאטמוספירה של שבתאי.

זה כנראה קרה עם כל הגשושיות האחרות שהתרסקו או נחתו על פני הירח, נוגה ומאדים, כי לא משנה כמה נוקשים פרוטוקולי העיקור של הגשושיות, בייצורם, הרכבתם ויציאתם מכדור הארץ, הם נושאים עימם מיקרואורגניזמים עמיד בפני פרוטוקולי ניקוי, טיהור וסינון, וסביר מאוד שנמשיך לעשות זאת, מאז החיים היא הראתה את דרכה, למרות האסון הנורא ביותר, כך שבני אדם עדיין לא נראים כמו אתגר גדול עבורה.

כמה אנחנו יודעים על יכולת המגורים הפלנטרית?

מצד אחד, חקר התופעה הוא די עדכני, בקושי כמה עשורים, והוא בוצע על ידי תחום ידע מדעי רב-תחומי חדש בשם אסטרוביולוגיה, ומצד שני, המקום היחיד שיש לנו כרגע ללמוד את זה הוא כדור הארץ, אז זה נושא שבו למדע יש מעט מידע ניסיון. עם זאת, המחקר שלהם הוביל להתקדמות חשובה בביולוגיה (מחקר של אקסטרמופילים), באסטרופיזיקה (מחקר של כוכבי לכת), בביוכימיה (מחקר של מקורות אפשריים של אֵנֶרְגִיָה לכל החיים), בהנדסה (פיתוח מכשירים ובדיקות, לחקר פלנטרי), בין היתר.

במהלך שני העשורים הללו, מספר מומחים מאוניברסיטאות, מוסדות וסוכנויות ממשלתיות שונות ברחבי העולם נעשה מאמץ רב לתכנן ולפרסם את ההגדרות המסבירות בצורה מספקת את התופעה, מהפיזיקלי, הכימי וה אסטרופיזיקאי.

יכולת מגורים פלנטרית אביוטי וביוטי

כדי לסנתז את המידע הזה, תכננתי ופרסמתי שתי הגדרות עבודה, אחת שמקיפה את כל זה מאמץ (אביוטי) וחדשני, המעניק לחיים (ביוטי) תפקיד מהותי בתוך זה מְשׁוּנֶה.

יכולת מגורים פלנטרית מנקודת מבט אביוטית

זוהי היכולת המתווכת על ידי התנאים הכוכביים, הפלנטולוגיים, הפיזיקוכימיים והתרמודינמיים, של מקום או של מקומות מגוונים (על פני השטח, בגופי מים או בתת הקרקע), של כוכב לכת או ירח, כדי להעדיף את מקור החיים או להגן עליהם (במקרה שהוא מועבר אליו), ולאפשר לו להתרבות לזמן מה. מסוים.

יכולת מגורים פלנטרית מנקודת מבט ביוטית:

זוהי היכולת או רכושם של חיים, ילידים או מובלים, להסתגל ולהתמיד באמצעות שינוי תנאים שונים של כוכב לכת או לוויין פלנטרי, ושמאפשר גיוון ביולוגי או הקמת מינים אחרים שהוכנסו, לזמן מה מסוים.

אפילו ניתן לחבר את שתי ההגדרות כדי להסביר טוב יותר את התופעה, שכן איננו יודעים בוודאות אם היא רק השפעה של המערכת האביוטית או שהיא תכונה נטו של חיים, או אם יש למלא בהכרח חלקים של הגדרה אחת ושל השנייה, ובאילו פרופורציות, או אפילו, אם חסר מרכיב אחר או תנאי מכריע שעדיין לא ניתחנו או זה מובן. רק לחיים שאנו מכירים יש סודות רבים שהביולוגיה, גם לאחר מאות שנים של מחקר, לא הצליחה לחשוף, כמו המקום, הזמן או התנאים שבהם הם נוצרו; מהם גבולות ההישרדות שלו, וההסתגלות וכו'.

עד כמה שזה נראה מדהים, גם היעדר מידע, כמו גם התגליות החדשות על אורגניזמים, וחומרים ביולוגיים ומינרלים, וגם יצירת קומפלקסים מעגלים ותוכנה, גרמו לכך שיש יותר מ-100 הגדרות שונות של חיים, מה שמקשה על היכולת להבין מה מייצר אותם, איך הם מסופקים, מה הם יכולים להיות הגבולות של בתי הגידול והגומחות האקולוגיות שלו, האופן שבו היא מתגוונת, מתרבה ומתפתחת וכו', מה שמגביר את המורכבות של תופעת המגורים כּוֹכָבִי. מסיבה זו, תפקידה של אסטרוביולוגיה הוא מכריע, על ידי שילוב המידע שנוצר על ידי כל הדיסציפלינות הלומדים או מתייחסים לחיים ולבית הגידול שלהם (כולל חיי אדם ובית הגידול המלאכותי שלהם), ומנסים לייצר הסבר או הגדרות יותר ויותר. מְדוּיָק.