Definícia planetárnej obývateľnosti

| jún 2022
Cand. Doktor vied o Zemi a astrobiológie

Hlavné faktory, ktoré definujú schopnosť

Obytnosť je jav, ktorý závisí od prítomnosti, interakcie, veľkosti a stability skupiny faktorov. Doteraz boli ako hlavné faktory navrhnuté: žiarenie hviezd v ich hlavnej fáze a blízkych supernov; žiarenie vyžarované našou hviezdou (Slnkom); prítomnosť obrovských planét, ktoré chránia ostatné planéty priťahovaním komét alebo meteoritov v dôsledku ich väčšej gravitácie; pozemské pohyby, orbitálne, rotačné a sklon osi (kde Mesiac pôsobí stabilne); voda, živiny a Zdroje energie ziskové pre život; ako aj dosková tektonika a vulkanizmus, ktoré recyklujú a udržujú atmosféru.

Tieto faktory zase udržujú tvorbu zdrojov a podnebie stabilné, v ktorých sa život môže množiť, pričom ich malé alebo stredné variácie umožňujú vývoj a adaptáciu života. Klíma, zdroje a vývoj sú tiež ovplyvnené interakciami života so sebou samým a s jeho prostredím, takže tieto faktory definujú kapacitu miesta umožňujúceho vznik a/alebo udržanie života, to znamená, či je toto miesto obývateľné a nakoľko je obývateľné pre jeden alebo viac druhov alebo pre život v všeobecný.

Počasie obývateľnosť

Keď sa hovorí o „určitom čase“, ide o časové obdobie, ktoré môže byť od minút po miliardy rokov. V prípade života pochádzajúceho z planéty alebo takého, ktorého prekurzory (DNA, RNA, aminokyseliny, lipidy), sa prepravujú na určité miesto alebo miesta na planéte alebo mesiaci, pretože ešte nie je známe ako život vznikol na Zemi, z neživého sa nedá presne určiť doba obývania.

Tento čas by však mohol byť ohraničený okamihom, v ktorom prvý organizmus metabolizuje, vylučuje, rastie, interaguje-reaguje, rozmnožuje sa, prispôsobuje sa a vyvíja, až kým druh nevyhynie (geneticko-environmentálna obývateľnosť) alebo celý život uvedeného planetárneho telesa (obyvateľnosť globálne). Na meranie vyššie uvedeného by bolo potrebné proces pozorovať a študovať počas jeho priebehu, teda nájsť planéta, kde existujú alebo sú prenášané prekurzory života, a študuje proces vzniku a evolúcie; alebo druhou možnosťou by bolo nájsť a študovať biosignály, ktoré život zanechal po jeho vyhynutí.

V prípade života, ktorý bol prenesený nejakým prirodzeným alebo umelým spôsobom, by sa doba obývateľnosti začala od okamihu, keď je druh alebo ich skupina zavlečená (aby sa vytvoril bióm), a skončilo by to znova až do vyhynutia tohto druhu alebo celého biómu. Je zrejmé, že umelá introdukcia si vyžaduje predbežnú prácu na návrhu a implementácii technologického biotopu (kolónie modulárny alebo kupolový) alebo z poloprirodzeného prostredia (planetárna terraformácia) alebo z morfofyziologických modifikácií (genetické inžinierstvo) z organizmov ktoré budú zavedené, aby sa mohli prispôsobiť a množiť v prirodzených alebo modifikovaných atmosférických podmienkach uvedenej planéty alebo mesiaca.

Treba poznamenať, že ľudské bytosti už začali, či už omylom, alebo v dôsledku našej nevedomosti alebo technologického dosahu, rozvíjať a študovať tento typ obývateľnosti od chvíle, keď astronauti, ktorí pristáli na Mesiaci, opustili svoje stolica; alebo keď sa Sojourner a ostatné rovery kotúľali, dotýkali sa a vŕtali na povrchu Marsu, zasiali archaea, baktérie a pozemské huby; aj odvtedy, čo izraelská sonda Beresheet havarovala na Mesiaci a na jeho povrchu sa rozsiali tisíce tardigradov; alebo odkedy sonda Cassini vstúpila do atmosféry Saturnu.

Toto sa pravdepodobne stalo so všetkými ostatnými sondami, ktoré havarovali alebo pristáli na povrchu Mesiaca, Venuše a Marsu, pretože bez ohľadu na to, aké prísne sú sterilizačné protokoly sond, pri ich výrobe, montáži a odchode zo Zeme si so sebou nesú mikroorganizmy odolný voči čistiacim, dekontaminačným a filtračným protokolom a s veľkou pravdepodobnosťou v tom budeme pokračovať už od života Ukázala svoju cestu aj napriek tým najstrašnejším kataklizmám, takže ľudia jej zatiaľ nepripadajú ako veľká výzva.

Koľko toho vieme o obývateľnosti planét?

Na jednej strane je štúdium tohto fenoménu pomerne nedávne, sotva pár desaťročí, a vykonáva ho nová multidisciplinárna oblasť vedeckého poznania tzv. Astrobiológia a na druhej strane jediným miestom, kde ju v súčasnosti musíme študovať, je Zem, takže je to predmet, o ktorom má veda málo informácií a skúsenosti. Ich štúdium však viedlo k dôležitým pokrokom v biológii (štúdium extrémofilov), v astrofyzike (štúdium exoplanét), v biochémii (štúdium možných zdrojov energie pre život), v inžinierstve (vývoj zariadení a sond, na prieskum planét), okrem iného pokroky.

Počas týchto dvoch desaťročí pracovalo viacero špecialistov z rôznych univerzít, inštitúcií a vládnych agentúr z celého sveta Bolo vynaložené veľké úsilie na navrhnutie a zverejnenie definícií, ktoré adekvátne vysvetľujú tento jav, z fyzikálnych, chemických a astrofyzik.

Abiotická a biotická obývateľnosť planét

Na syntetizovanie týchto informácií som navrhol a zverejnil dve pracovné definície, jednu, ktorá toto všetko zahŕňa úsilie (abiotické) a inovatívne, ktoré dáva životu (biotickému) zásadnú úlohu v tomto čudák.

Planetárna obývateľnosť z abiotického pohľadu

Je to kapacita sprostredkovaná hviezdnymi, planetologickými, fyzikálno-chemickými a termodynamickými podmienkami miesta alebo rôznych miest (na povrchu, vo vodných plochách). alebo v podloží), planéty alebo mesiaca, aby podporili vznik života alebo ho chránili (v prípade, že sa naň prepravili) a umožnili mu určitý čas sa množiť istý.

Planetárna obývateľnosť z biotického pohľadu:

Je to schopnosť alebo vlastnosť života, pôvodného alebo transportovaného, ​​prispôsobiť sa a zotrvať pri zmene rôznych podmienok a planéta alebo planetárny satelit, a to na určitý čas uľahčuje biologickú diverzifikáciu alebo usídlenie iných introdukovaných druhov istý.

Dokonca obe definície možno spojiť, aby sme daný jav lepšie vysvetlili, keďže nevieme s istotou, či ide len o vplyv abiotického systému alebo či ide o čistú vlastnosť života, resp. časti jednej a druhej definície musia byť nevyhnutne splnené a v akom pomere, alebo dokonca, ak chýba nejaký iný komponent alebo rozhodujúca podmienka, ktorú sme ešte neanalyzovali, resp. rozumie sa tomu. Len život, ktorý poznáme, má veľa tajomstiev, ktoré biológia ani po stáročiach štúdia nedokázala odhaliť, ako napríklad miesto, čas alebo podmienky, kde vznikol; aké sú jeho hranice prežitia a adaptácie atď.

Akokoľvek sa to môže zdať neuveriteľné, nedostatok informácií, ako aj nové objavy o organizmoch, biologických a minerálnych materiáloch a vytváranie komplexov obvody a softvér spôsobili, že existuje viac ako 100 rôznych definícií života, čo komplikuje pochopenie toho, čo ho generuje, ako sa dodáva, môžu byť limitmi jeho biotopov a ekologických výklenkov, ako sa diverzifikuje, rozmnožuje a vyvíja atď., čím sa zvyšuje zložitosť fenoménu obývateľnosti planetárne. Z tohto dôvodu je kľúčová úloha, ktorú zohráva astrobiológia, pretože integruje informácie generované všetkými disciplínami, ktoré študujú resp. súvisia so životom a jeho biotopom (vrátane ľudského života a jeho umelého biotopu) a snažia sa čoraz častejšie vytvárať vysvetlenie alebo definície presné.