मैंने अतीत में कई बार कहा है कि पृथ्वी ब्रह्मांड का सबसे अच्छा ग्रह है। इवोल्यूशन ने हमें इस ग्रह के अनुकूल बना दिया, और इसकी संभावना नहीं थी कि हम कभी भी किसी अन्य ग्रह को हमारे लिए अच्छा पा सकें।
हालांकि, यह सबसे अच्छा ग्रह है? क्या ब्रह्मांड में ऐसे स्थान हैं जो जीवन की अधिक विविधता के लिए स्थितियां हो सकते हैं?
यह तथ्य कि पृथ्वी पर हमारा जीवन बहुत ही अद्भुत है। हम एक मुख्य-अनुक्रम स्टार के रहने योग्य क्षेत्र में स्थित हैं जो बहुत सारे हत्यारे सौर flares का उत्पादन नहीं करता है।
हमें ऑक्सीजन और नाइट्रोजन से भरा एक गाढ़ा वातावरण मिला है जिसे हम सांस ले सकते हैं। यह ग्रह इतना बड़ा है कि यह अभी भी अपने मूल में पिघला हुआ है, लोहे की एक घूर्णन गेंद के साथ जो एक ग्रहों के चुंबकीय क्षेत्र को बनाए रखता है। यह, एक मोटी वायुमंडल के साथ मिलकर, ग्रह की सतह को कॉस्मिक किरणों से बचाता है, सूर्य से पराबैंगनी विकिरण का सबसे खराब, और घातक सौर तूफान।
हमारे पास प्लेट टेक्टोनिक्स है जो लगातार ग्रह की सतह पर सामग्री को रीसायकल करता है, इसके इंटीरियर से ताजा रसायन लाता है।
हमारे पास एक अपेक्षाकृत बड़ा चंद्रमा है, जो शायद हमारे ग्रह को अपने अक्षीय झुकाव में अधिक स्थिर रखता है, ज्वार के साथ जिसने महासागरों से भूमि तक प्रारंभिक जीवन सुधार में मदद की। लेकिन बहुत बड़ा चाँद नहीं।
हमारे पास विशाल महासागर हैं जो ग्रह की जलवायु को नियंत्रित करने में मदद करते हैं, गर्म पानी को ठंडे क्षेत्रों में स्थानांतरित करते हैं, जिससे उन्हें अधिक विविध और रहने योग्य बनाया जा सके।
सूची आगे बढ़ती है, और मुझे यकीन है कि ऐसे कारक हैं जिन्हें हमने अभी तक खोजा नहीं है।
और जब यह पृथ्वी पर आता है, तो जीवन हर संभव पारिस्थितिक जगह में अपना रास्ता तलाशता है, कड़वे ठंड, तीव्र गर्मी, महासागरों के तल पर तीव्र दबाव, यहां तक कि शहरों, मानव के ठीक बगल में रहने वाले विकास को संभालने के लिए खुद को ढालता है। प्राणियों।
लेकिन क्या पृथ्वी बेहतर हो सकती है? क्या ऐसे ग्रह हो सकते हैं जो सुपर रहने योग्य हों?
अगर खगोल विज्ञान के क्षेत्र ने हमें सिखाया है, तो यह विशेष नहीं है। हम सौर मंडल के केंद्र नहीं हैं। यह ब्रह्मांड में एक विशेष स्थान या समय नहीं है। और शायद इसका मतलब है कि पृथ्वी जीवन के लिए सबसे अच्छी जगह नहीं है। यह मनुष्यों के लिए सबसे अच्छी जगह है, लेकिन जीवन के लिए नहीं।
2013 में एक पेपर के अनुसार, पेन स्टेट के खगोलविद रवि कुमार कोपरपापू और अन्य ने गणना की कि आधुनिक जलवायु डेटा के आधार पर स्टार के रहने योग्य क्षेत्र के किनारों को वास्तव में कहां होना चाहिए। उन्होंने गणना की कि सूर्य के समान तारे के आसपास रहने योग्य क्षेत्र पृथ्वी से सूर्य की दूरी 0.99 और 1.7 गुना के बीच होना चाहिए।
जिसका अर्थ है कि पृथ्वी वास्तव में सूर्य के रहने योग्य क्षेत्र के अंदरूनी किनारे पर सही है। जैसे, अभी मुश्किल से। यदि यह सूर्य के करीब था, तो हम शुक्र की तरह एक भगोड़ा ग्रीनहाउस प्रभाव का अनुभव करेंगे।
आप शायद रहने योग्य क्षेत्र के मध्य के करीब होना चाहते हैं, जहां कक्षीय विविधताएं आपके ग्रह को चरम सीमा तक नहीं पहुंचाती हैं।
पृथ्वी अपेक्षाकृत युवा है। इस तथ्य को ध्यान में रखते हुए कि ग्रह अब केवल 4.5 बिलियन वर्षों के आसपास रहा है, और पिछले कुछ सौ मिलियन वर्षों में केवल बहुकोशिकीय जीवन का पता लगाया है।
सूर्य गर्म हो रहा है, और जब से हम इतने करीब हैं, हमें वास्तव में केवल कुछ सौ मिलियन वर्ष मिले हैं, तापमान बढ़ने से पहले एक बिलियन साल और समुद्रों में वाष्पीकरण होता है। लेकिन क्या होगा अगर जीवन जीवन के नए, अधिक विविध रूपों को काम करने के लिए विकास के अधिक वर्षों के अरबों मिल सकता है?
आपको लगता है कि एक प्लैटिपस असामान्य है, बस कल्पना करें कि आपको 2 बिलियन से अधिक वर्षों के विकास के साथ क्या मिलेगा। या 20 बिलियन।
2016 के सुपरबिटेबल वर्ल्ड्स नामक पेपर में, रेने हेलर और जॉन आर्मस्ट्रांग उन स्थितियों के माध्यम से चलते हैं जो सबसे रहने योग्य संभव ग्रह बना सकते हैं। यह एक बहुत ही पठनीय पेपर है, जिसमें बहुत सारे शांत विचार हैं। यदि आप विज्ञान कथा लेखक हैं, जो कुछ विश्व-निर्माण के विचारों की तलाश कर रहे हैं, तो इसे अवश्य देखें। मैं शो नोट्स में एक लिंक डालूँगा।
वे प्रस्तावित करते हैं कि सूर्य से कम द्रव्यमान वाले तारे, जिन्हें K तारे के रूप में वर्गीकृत किया गया है, वे संभवतः लंबे समय तक रहने वाले और अपेक्षाकृत स्थिर होने के बाद भी विविधता के लिए सर्वश्रेष्ठ उम्मीदवार हैं। एक के-प्रकार के स्टार का जीवनकाल 20-70 बिलियन वर्ष का होगा, जो कि बिना लाल लाल बौने मेगाफैलेर के होते हैं।
आप स्टार सिस्टम में अन्य ग्रहों को चाहते हैं, जो जीवन के लिए आवश्यक पानी और अन्य रसायनों को वितरित करने के लिए अपने गुरुत्वाकर्षण के साथ क्षुद्रग्रहों और धूमकेतुओं को पुनर्निर्देशित करने में सक्षम हैं। इसके लिए धन्यवाद, बृहस्पति।
और आदर्श रूप से, आप एक ही सिस्टम में कई रहने योग्य ग्रह चाहते हैं, जो जीवन को आगे और पीछे भेजने में सक्षम हैं। एक प्रक्रिया जिसे पनस्पर्मिया कहा जाता है।
अपने विशाल ग्रह को शक्तिशाली ज्वारीय बलों को प्राप्त करने के लिए एक गैस विशाल का चंद्रमा बनाते हैं जो सतह पर ताज़े ज्वालामुखी पदार्थ को नष्ट करते रहेंगे।
बेहतर अभी तक, एक द्विआधारी ग्रह है, जहां दो दुनिया एक दूसरे की परिक्रमा करती हैं, ज्वारीय बलों को वितरित करती हैं और आगे और पीछे जीवन-चक्र का आदान-प्रदान करती हैं।
और हम अभी शुरू कर रहे हैं!
ग्रह को बड़ा करें और आपको तापमान (एक सेकंड में अधिक) पर पानी प्रसारित करने के लिए अधिक सतह वाला क्षेत्र मिलेगा, लेकिन जीवनचक्र के लिए अधिक सतह क्षेत्र भी विभिन्न निचे का फायदा उठाने के लिए।
इसलिए, हम एक बड़े, अधिक विशाल ग्रह के बारे में बात कर रहे हैं। एक बार जब आप पृथ्वी के द्रव्यमान का लगभग दोगुना हो जाते हैं, तो प्लेट टेक्टोनिक्स बंद होने लगते हैं, इसलिए उस राशि के नीचे रहने का प्रयास करें।
आप एक ऐसी दुनिया भी चाहते हैं जो ग्रह-आधारित मैग्नेटोस्फीयर को बनाए रखने के लिए अपने कोर में लौह मिश्र धातुओं की आवाजाही के लिए अपने इंटीरियर में पर्याप्त पर्याप्त और गर्म हो।
आप शायद सतह के गुरुत्वाकर्षण के बारे में चिंतित हैं, लेकिन पृथ्वी के द्रव्यमान को दोगुना करने वाला ग्रह केवल उसी सतह के गुरुत्वाकर्षण के बारे में 40% बड़ा होना चाहिए।
बार्सिलोना में हाल ही में एक सम्मेलन में, शिकागो विश्वविद्यालय से डॉ। स्टेफ़नी ओल्सन ने उन कामों को प्रस्तुत किया जो उन वातावरण की खोज में थे जो एक्सोप्लैनेट पर जीवन का सबसे अच्छा समर्थन करेंगे।
उन्होंने नासा के एक उपकरण का इस्तेमाल किया जिसे ROCKE-3D सामान्य परिसंचरण मॉडल कहा जाता है। यह वास्तव में एक अद्भुत उपकरण है जो जनता के लिए स्वतंत्र रूप से उपलब्ध है। आप वेबसाइट पर जा सकते हैं, और फिर देख सकते हैं कि प्राचीन शुक्र ग्रह से लेकर प्रॉक्सिमा सेंटौरी की परिक्रमा करने वाली विभिन्न दुनियाओं पर क्या स्थितियां होंगी।
आप उनके हवा के तापमान, वर्षा, मिट्टी की सांद्रता और अधिक अनुकरण कर सकते हैं।
मैं आपको कुछ उदाहरण दिखाता हूं। यहाँ ध्रुवों पर -60 C से भूमध्य रेखा के समीप लगभग 35 C से हवा के तापमान के साथ, पूर्व-औद्योगिक पृथ्वी है।
लेकिन आप पृथ्वी को प्राचीन शुक्र के साथ बदल सकते हैं, जिस तरह से 2.9 अरब साल पहले ग्रह देखा था जब सूर्य आज की तुलना में 20% मंद था। यह अब भी हर 243 दिनों में एक बार घुमाया जाता है, हालांकि, और शायद एक उथला महासागर था जो अपने तराई क्षेत्रों में 310 मीटर की गहराई तक पहुंच गया था।
और यहाँ एक ग्रह है जो लाल बौने तारे प्रॉक्सिमा सेंटौरी की परिक्रमा करता है, जो सूर्य के सबसे निकट का तारा है। चूँकि यह अपने तारे की इतनी निकटता से परिक्रमा करता है, इसलिए ग्रह संभवत: बंद है। यह एक तरफ तारे का सामना करने के साथ हवा के तापमान पर नाटकीय प्रभाव डालता है, और एक पक्ष दूर का सामना कर रहा है।
लेकिन अगर ग्रह में प्रतिध्वनि घूर्णन होता है, जहां यह प्रत्येक 2 कक्षाओं के लिए अपनी धुरी पर तीन बार मुड़ता है, और यदि इसका एक वातावरण है जो पृथ्वी के नाइट्रोजन और ऑक्सीजन वातावरण से मेल खाता है, तो आप एक ऐसी दुनिया के साथ समाप्त होते हैं जो बहुत अधिक दिखता है आराम से रहना।
ओल्सन और उनकी टीम ने इस सॉफ्टवेयर का इस्तेमाल विभिन्न प्रकार के एक्सोप्लैनेट्स के जलवायु और समुद्री आवासों को अनुकरण करने के लिए किया। यहां पृथ्वी पर, जीवन की विविधता महासागरों में गहराई से नीचे से सामग्री के उत्थान पर निर्भर करती है, इसे उस सतह पर लौटाती है जहां जीवन इसका उपयोग कर सकता है।
अधिक उत्थान का अर्थ है अधिक जैविक गतिविधि, अधिक विविधता।
दूसरे शब्दों में, जीवन की सबसे अधिक विविधता वाले ग्रहों को खोजने के लिए, आप उन दुनियाओं को ढूंढना चाहते हैं, जिनमें समुद्र संचलन की मजबूत मात्रा है।
क्या पृथ्वी से बेहतर कुछ है?
ओल्सन के अनुसार, यदि कोई ग्रह अधिक धीरे-धीरे घूम रहा है, तो वायुमंडलीय घनत्व अधिक है, और महाद्वीप हैं, तो आप समुद्र परिसंचरण की मात्रा बढ़ा सकते हैं।
और इससे हमें अंदाजा होता है कि खगोलविदों को किस तरह की तलाश होगी, क्योंकि वे एक्स्ट्रासोलर दुनिया की जांच करते हैं। जब 2030 के दशक में नासा के LUVOIR या HabEx मिशन उड़ान भरते हैं, तो वे सीधे एक्सोप्लैनेट की सतहों की छवि बनाने में सक्षम होंगे। वे अपने वातावरण में रसायनों को मापते हैं, पानी का पता लगाते हैं, और यहां तक कि यह निर्धारित करते हैं कि महाद्वीपों में ग्रह कितना कवर है।
यदि वास्तव में हम मिल्की वे में दुनिया में रहते हैं, जो पृथ्वी की तुलना में स्पष्ट रूप से अधिक रहने योग्य हैं, तो हमें आश्चर्यचकित नहीं होना चाहिए। एक बार फिर, यह पता चला, हम विशेष नहीं हैं। यह ठीक है, कम से कम हमारे पास कंपनी है।
