Εάν οι άνθρωποι αναγκάστηκαν να εγκαταλείψουν τη Γη, πού είναι το επόμενο καλύτερο μέρος στο ηλιακό μας σύστημα για να ζήσουμε; Μια μελέτη από το Πανεπιστήμιο του Πουέρτο Ρίκο στο Arecibo παρείχε μια ποσοτική αξιολόγηση της βιωσιμότητας για τον εντοπισμό των πιθανών οικοτόπων στο ηλιακό μας σύστημα. Ο καθηγητής Abel Mendez, ο οποίος συνέταξε τη μελέτη, εξέτασε επίσης πώς άλλαξε στο παρελθόν η βιωσιμότητα της Γης, διαπιστώνοντας ότι ορισμένες περίοδοι ήταν ακόμη καλύτερες από σήμερα.
Ο Μεντέζ ανέπτυξε μια Ποσοτική Θεωρία Κατοικίας για να αξιολογήσει την τρέχουσα κατάσταση της επίγειας βιωσιμότητας και να καθορίσει μια βάση για σχετικές συγκρίσεις με προηγούμενα ή μελλοντικά κλιματικά σενάρια και άλλους πλανητικούς φορείς, συμπεριλαμβανομένων των εξωηλιακών πλανητών.
«Είναι εκπληκτικό το γεγονός ότι δεν υπάρχει συμφωνία σχετικά με τον ποσοτικό ορισμό της βιωσιμότητας», δήλωσε ο Μεντέζ, βιοφυσικός. «Υπάρχουν καθιερωμένα μέτρα βιωσιμότητας στην οικολογία από τη δεκαετία του 1970, αλλά μόνο μερικές πρόσφατες μελέτες έχουν προτείνει καλύτερες εναλλακτικές λύσεις για τον τομέα της αστροβιολογίας, ο οποίος προσανατολίζεται περισσότερο στη μικροβιακή ζωή. Ωστόσο, καμία από τις υπάρχουσες εναλλακτικές λύσεις από τους τομείς της οικολογίας στην αστροβιολογία δεν έχει δείξει μια πρακτική προσέγγιση σε πλανητικές κλίμακες. "
Η θεωρία του βασίζεται σε δύο βιοφυσικές παραμέτρους: τη βιωσιμότητα (Η), ως σχετικό μέτρο της δυνατότητας ζωής ενός περιβάλλοντος, ή της ποιότητας των ενδιαιτημάτων, και της κατοικίας (Μ), ως σχετικό μέτρο βιοποικιλότητας ή πληρότητας. Μέσα στις παραμέτρους υπάρχουν φυσιολογικές και περιβαλλοντικές μεταβλητές που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να κάνουν προβλέψεις σχετικά με την κατανομή και την αφθονία δυνητικών τροφίμων (τόσο φυτικής όσο και μικροβιακής ζωής), περιβάλλοντος και καιρού.
Η παραπάνω εικόνα δείχνει μια σύγκριση του δυνητικού κατοικήσιμου χώρου που διατίθεται στη Γη, τον Άρη, τον Europa, τον Τιτάνα και τον Εγκέλαδο. Οι πράσινες σφαίρες αντιπροσωπεύουν τον παγκόσμιο όγκο με το σωστό φυσικό περιβάλλον για τους περισσότερους επίγειους μικροοργανισμούς. Στη Γη, η βιόσφαιρα περιλαμβάνει μέρη της ατμόσφαιρας, των ωκεανών και των υπογείων (εδώ είναι ένας ορισμός της βιόσφαιρας). Οι πιθανοί παγκόσμιοι βιότοποι των άλλων πλανητικών σωμάτων βρίσκονται πολύ κάτω από την επιφάνειά τους.
Το Enceladus έχει τον μικρότερο όγκο, αλλά την υψηλότερη αναλογία μεγέθους οικοτόπου-πλανήτη ακολουθούμενη από την Europa. Παραδόξως, ο Enceladus έχει επίσης την υψηλότερη μέση κατοικησιμότητα στο Ηλιακό Σύστημα, παρόλο που είναι πιο μακριά από τον ήλιο και τη Γη, καθιστώντας πιο δύσκολη την πρόσβαση. Ο Μεντέζ είπε ότι ο Άρης και η Ευρώπη θα είναι ο καλύτερος συμβιβασμός μεταξύ δυναμικού και προσβασιμότητας.
«Χρησιμοποιήθηκαν διάφορα πλανητικά μοντέλα για τον υπολογισμό και τη σύγκριση της κατοικησιμότητας του Άρη, της Αφροδίτης, της Ευρώπης, του Τιτάνα και του Εγκέλαδου», δήλωσε ο Μεντέζ. «Είναι ενδιαφέρον ότι ο Enceladus προέκυψε ως το αντικείμενο με την υψηλότερη κατοικημένη επιφάνεια κάτω από το ηλιακό σύστημα, αλλά πολύ βαθιά για άμεση εξερεύνηση. Ο Άρης και η Ευρώπη προέκυψαν ως ο καλύτερος συμβιβασμός μεταξύ της βιωσιμότητας και της προσβασιμότητας. Επιπλέον, είναι επίσης δυνατό να αξιολογηθεί η παγκόσμια βιωσιμότητα κάθε ανιχνευμένου εξωηλιακού πλανήτη χερσαίου μεγέθους. Περαιτέρω μελέτες θα επεκτείνουν τον ορισμό της βιωσιμότητας για να συμπεριλάβουν και άλλες περιβαλλοντικές μεταβλητές όπως συγκεντρώσεις φωτός, διοξειδίου του άνθρακα, οξυγόνου και θρεπτικών ουσιών. Αυτό θα βοηθήσει στην επέκταση των μοντέλων, ειδικά σε τοπικές κλίμακες, και έτσι θα βελτιώσει την εφαρμογή του στην αξιολόγηση κατοικήσιμων ζωνών στη Γη και πέρα από αυτό. "
Οι μελέτες σχετικά με τις επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής στη ζωή είναι ενδιαφέρουσες όταν εφαρμόζονται στην ίδια τη Γη. «Η βιοφυσική ποσότητα Standard Primary Habitability (SPH) ορίστηκε ως βάση για σύγκριση της παγκόσμιας επιφανειακής βιωσιμότητας για πρωτογενείς παραγωγούς», δήλωσε ο Mendez. «Το SPH είναι πάντοτε ανώτατο όριο για τη βιωσιμότητα ενός πλανήτη, αλλά άλλοι παράγοντες μπορούν να συμβάλουν στη μείωση της αξίας του. Η τρέχουσα SPH του πλανήτη μας είναι κοντά στο 0,7, αλλά έχει φτάσει έως το 0,9 κατά τη διάρκεια διαφόρων παλαιοκλίματα, όπως κατά τη διάρκεια της ύστερης κρητιδικής περιόδου, όταν οι δεινόσαυροι εξαφανίστηκαν. Εργάζομαι τώρα για το πώς θα μπορούσε να αλλάξει το SPH υπό την υπερθέρμανση του πλανήτη. "
Η αναζήτηση για κατοικήσιμα περιβάλλοντα στο σύμπαν είναι μία από τις προτεραιότητες του Ινστιτούτου Αστροβιολογίας της NASA και άλλων διεθνών οργανισμών. Οι μελέτες του Mendez επικεντρώνονται επίσης στην αναζήτηση ζωής στο ηλιακό σύστημα, καθώς και στους εξωηλιακούς πλανήτες.
«Αυτό το έργο είναι σημαντικό επειδή παρέχει ένα ποσοτικό μέτρο για τη σύγκριση της κατοικησιμότητας», δήλωσε ο πλανήτης επιστήμονας της NASA, Chris McKay. «Παρέχει έναν αντικειμενικό τρόπο σύγκρισης διαφορετικών κλιματικών και πλανητικών συστημάτων».
«Ήμουν ευτυχής που βλέπω τον Enceladus να βγαίνει νικητής», δήλωσε ο McKay. "Έχω σκεφτεί για αρκετό καιρό ότι ήταν ο πιο ενδιαφέρων κόσμος για την αστροβιολογία στο ηλιακό σύστημα."
Ο Μεντέζ παρουσίασε τα αποτελέσματά του στη συνάντηση της Διεύθυνσης Πλανητικών Επιστημών της Αμερικανικής Αστρονομικής Εταιρείας νωρίτερα αυτό το μήνα.
Πηγή: AAS DPS
