Jeg har sagt mange gange tidligere, at Jorden er den bedste planet i universet. Evolution tilpassede os til denne planet, og det er usandsynligt, at vi nogensinde kunne finde en anden planet så god for os.
Dog er det den bedste planet? Er der steder i universet, der muligvis har betingelserne for mere mangfoldighed i livet?
At vi overhovedet har liv på Jorden, er ret forbløffende. Vi er placeret i den beboelige zone i en stjerne i hovedsekvensen, der ikke producerer for mange dræber af solnedgang.
Vi har en tyk atmosfære fyldt med ilt og nitrogen, som vi kan indånde. Planeten er stor nok til at den stadig smeltes i sin kerne med en roterende jernkugle, der opretholder et planetarisk magnetfelt. Dette kombineret med en tyk atmosfære beskytter planets overflade mod kosmiske stråler, den værste af ultraviolet stråling fra solen og dødbringende solstorme.
Vi har pladetektonik, der konstant genanvender materiale på overfladen af planeten og bringer friske kemikalier op fra dets indre.
Vi har en relativt stor måne, som sandsynligvis holder vores planet mere stabil i sin aksiale hældning, med tidevand, der hjalp tidlige livsformer til overgangen fra verdenshavene til landet. Men ikke en for stor måne.
Vi har enorme oceaner, der hjælper med at regulere klodens klima, flytte varmt vand til køligere regioner, så de bliver mere forskellige og beboelige.
Listen fortsætter, og jeg er sikker på, at der er faktorer, som vi ikke engang har opdaget endnu.
Og når det kommer til Jorden, har livet trivet, fundet vej ind i enhver mulig økologisk niche, tilpasset sig gennem evolutionen til at håndtere bitter kulde, intens varme, det intense pres i bunden af verdenshavene, endda byer, der bor lige ved siden af mennesker væsener.
Men kunne Jorden være bedre? Kunne der være planeter, der er super beboelige?
Hvis der er en ting, som astronomifeltet har lært os, er det, at vi ikke er specielle. Vi er ikke centrum for solsystemet. Dette er ikke et specielt sted eller tid i universet. Og det betyder sandsynligvis, at Jorden ikke er det bedste sted i livet. Det er det bedste sted for mennesker, men ikke for livet.
Ifølge et papir i 2013 beregnet Penn State astrobiolog Ravi Kumar Kopparapu og andre, hvor kanterne af en stjernes beboelige zone virkelig skulle være, baseret på moderne klimadata. De beregnet, at en beboelig zone omkring en sollignende stjerne skulle være mellem 0,99 og 1,7 gange afstanden fra Jorden til Solen.
Hvilket betyder, at Jorden faktisk er lige på den inderste kant af Solens beboelige zone. Som bare næppe. Hvis det var tættere på Solen, ville vi opleve en løbende drivhuseffekt som Venus.
Du ønsker sandsynligvis at være tættere på midten af den beboelige zone, hvor orbitalvariationer ikke skubber din planet til ekstremer.
Jorden er relativt ung. I betragtning af det faktum, at planeten kun har eksisteret i 4,5 milliarder år nu, og kun fundet ud af det multicellulære liv i de sidste hundrede millioner år.
Solen varmer op, og da vi er så tæt, har vi faktisk kun få hundrede millioner år, højst en milliard år, før temperaturerne stiger, og oceanerne fordamper. Men hvad hvis livet kunne have fået milliarder af flere års udvikling til at udarbejde nye, mere forskellige livsformer?
Du synes, en platypus er usædvanlig, bare forestil dig, hvad du får med 2 milliarder flere års udvikling. Eller 20 milliarder.
I et papir fra 2016 kaldet Superhabitable Worlds løber Rene Heller og John Armstrong gennem de forhold, der muligvis gør den mest beboelige planet. Dette er et meget læseligt papir med masser af seje ideer. Hvis du er en science fiction-forfatter, der leder efter nogle verdensskabende ideer, skal du bestemt tjekke det ud. Jeg lægger et link i shownotaterne.
De foreslår, at stjerner med mindre masse end Solen, klassificeret som K-stjerner, sandsynligvis er de bedste kandidater til mangfoldighed, da de er langvarige og relativt stabile. En stjerne af K-typen har en levetid på 20-70 milliarder år uden disse irriterende, røde dværg-megaflarer.
Du ønsker andre planeter i stjernesystemet, der er i stand til at omdirigere asteroider og kometer med deres tyngdekraft til at levere vand og andre kemikalier, der er nødvendige for livet. Tak for det, Jupiter.
Og ideelt set ønsker du flere beboelige planeter i det samme system, der er i stand til at sende liv frem og tilbage. En proces kendt som panspermia.
Gør din beboelige planet til en gasgigantmåne for at få kraftfulde tidevandskræfter, der vil holde frisk vulkansk materiale udbrudt til overfladen.
Bedre endnu, har en binær planet, hvor to verdener kredser om hinanden, og leverer tidevandskræfter og udveksler livsform frem og tilbage.
Og vi er lige ved at komme i gang!
Gør planeten større, så får du mere overfladeareal for vand til at cirkulere temperaturer (mere om det på et sekund), men også mere overfladeareal for livsformer til at udnytte forskellige nicher.
Så vi taler om en større, mere massiv planet. Når du først har fået dobbelt så massen af Jorden, begynder pladetektonik at lukke ned, så prøv at holde dig under det beløb.
Du vil også have en verden, der er stor nok og varm nok i dens indre til bevægelse af jernlegeringer i sin kerne til at opretholde en planet-bred magnetosfære.
Du er sandsynligvis bekymret for overfladetyngdekraften, men en planet med dobbelt så høj jordmasse behøver kun at være omkring 40% større for at have den samme overfladetyngdekraft.
På en nylig konference i Barcelona præsenterede Dr. Stephanie Olson fra University of Chicago det arbejde, de havde gjort for at søge efter de miljøer, der bedst understøtter livet på exoplaneter.
De brugte et værktøj fra NASA kaldet ROCKE-3D generelle cirkulationsmodel. Dette er et virkelig fantastisk værktøj, der er frit tilgængeligt for offentligheden. Du kan gå til hjemmesiden og derefter se, hvordan forholdene vil være i forskellige verdener, fra det gamle Venus til planeter, der kredser om Proxima Centauri.
Du kan simulere deres lufttemperaturer, regn, jordkoncentrationer og mere.
Lad mig vise dig nogle eksempler. Her er den førindustrielle jord med lufttemperaturer, der spænder fra ca. 35 C nær ækvator til koldere end -60 C ved polerne.
Men du kan erstatte Jorden med det gamle Venus, som planeten så ud for 2,9 milliarder år siden, da Solen var 20% svagere end den er i dag. Det drejede dog dog stadig hver 243 dage og havde sandsynligvis et lavt hav, der nåede en dybde på 310 meter over dets lavlandet.
Og her er en planet, der kredser rundt om den røde dværgstjerne Proxima Centauri, den nærmeste stjerne til Solen. Fordi den kredser så tæt på sin stjerne, er planeten sandsynligvis tidligt låst. Dette har en dramatisk indflydelse på lufttemperaturen med den ene side vendt mod stjernen og den ene side vendt væk.
Men hvis planeten har resonansrotation, hvor den drejer tre gange på sin akse for hver 2 kredsløb, og hvis den har en atmosfære, der omtrent svarer til jordens nitrogen- og iltatmosfære, ender du med en verden, der ser meget mere ud behageligt at leve på.
Olson og hendes team brugte denne software til at simulere klimaer og havhabitater i forskellige slags exoplaneter. Her på Jorden afhænger livets mangfoldighed af opbygningen af materiale fra dybt ned i verdenshavene, hvilket bringer det tilbage til overfladen, hvor livet kan bruge det.
Mere boliger betyder mere biologisk aktivitet, mere mangfoldighed.
Med andre ord, for at finde planeterne med størst mulig mangfoldighed i livet, ønsker du at finde de verdener, der har stærke mængder havcirkulation.
Er der noget bedre end Jorden?
Ifølge Olson, hvis en planet roterer langsommere, har en højere atmosfæretæthed og har kontinenter, kan du øge mængden af havcirkulation.
Og dette giver os en idé om, hvad astronomer vil være på udkig efter, når de undersøger ekstrasolære verdener. Når NASAs LUVOIR- eller HabEx-missioner flyver i 2030'erne, vil de være i stand til direkte at forestille overfladerne på exoplaneter. De vil måle kemikalierne i deres atmosfære, detektere vand og endda bestemme, hvor meget af planeten der er dækket på kontinenter.
Vi burde virkelig ikke blive overrasket, hvis vi finder super beboelige verdener derude i Mælkevejen, verdener, som klart er mere beboelige end Jorden. Det viser sig igen, at vi ikke er specielle. Det er fint, i det mindste har vi selskab.
