Monday, January 12, 2015

Maakera 2.0 - parem versioon.


Jaanuarikuu Scientific Americanis oli huvitav artikkel pealkirjaga "Better than Earth" - "Maakerast Parem". Põhirõhk on asjaolul, et Maakera ei pruugi sugugi olla parimate tingimustega elu jaoks, ehkki meie päikesesüsteemis ta seda kahtlemata on. On ju äärmiselt ebaloogiline, et Maa oleks parim. Eluks sobivate tingimuste skaalal asub ta kusagil tõenäosuskõveral, kus täpsemalt, seda artikkel proovibki selgitada. Analüüsi tulemusel selgub, et parimad tingimused elu tekkeks on meie koduplaneedist õige erinevatel planeetidel.

Lähemal uurimisel selgub, et ehkki ilmselgelt on Maakeral kõik eluks vajalikud tingimused tagatud pole need sugugi optimaalsed. Juba praegu on Maakeral piirkondi, mis pole eluks eriti sobivad nagu kõrbed, arktilised piirkonnad või ookeanide toitainevaesed keskosad.

Tähtsamaina tuleks muidugi vaadata meie süsteemi keskust - Päikest mis tagab piisava kiirgustugevuse ja stabiilsusega energiavoo elu tekkeks ning püsima jäämiseks. Tähtede kohta kehtib reegel, et mida suuremad nad on seda kiiremini "põlevad läbi", sest tuumasünteesiks vajaliku vesiniku hulk on piiratud. Mingil määral sarnaneb lõkkele, mida suurem tuli seda ägedamini aga kiiremini põleb. Kui jätta välja erijuhud siis kõigub tähtede eluiga 40 päikese massiga tähtede miljonist aastast 0.2 päikese massiga tähtede 560 miljardi aastani. Meeldetuletuseks, et Päikese eluiga on eeldatavalt 10 miljardit aastat, millest natu vähem kui pool (4.6 miljardit) on juba läbi.

Tuhmim ja punasem "Päike" suurema planeedi taevas
Maakera asub Päikesest kaugusel, kus vesi vedelas olekus, ehk elu tekkeks ja arenguks soodne. See piirkond on paraku suht kitsas ja liigub aegapidi tähest eemale kuna vananedes tähe kiirgusenergia kasvab.
 
Ebameeldiva tõdemusena asume juba praegu suhteliselt lähedal soodsate tingimuste sisemisele piirile. Viimaste arvutuste kohaselt on Maakeral hulkraksetele organismidele eluks kõlblikku aega jäänud vaid 500 miljonit aastat, sedagi juhul kui kliimamuutused suht sujuvalt kulgevad. Pole ka võimatu, et inimkond suudab keskkonna palju kiiremini lõplikult nässu keerata. Seega kui vaadelda Maakera 80 aastase keskmise elueaga inimesena oleme just 70 juubelit pidamas. Teadagi, et selles eas pole muutuvate oludega kohanemine lihtne ja igasugu õnnetused lihtsad juhtuma ning palju raskemate tagajärgedega kui nooremast peast.

Aga millised oleks ideaalsed või vähemalt ideaalilähedased tingimused eluks. Eeldades, et mida rohkem anda aega madala tõenäosusega protsesside juhtumiseks (elu tekkimine), seda suurema tõenäosusega see juhtub. Praeguste andmete alusel tekkis elu päikesesüsteemis Maal umbes poolteist miljardit aastat peale Päikese enda süttimist. Üherakulistest mitmerakuliste organismide tekkeni kulus veel oma 2 miljardit aastat. Meie kogemustele tuginedes kulub elul enda sisseseadmideks ikka jupike aega eriti kui võtta arvesse, et universum on vaid 13.7 miljardit aastat vana ja esimeste teoreetiliselt sobivate tähtede süttimise ajal olid tingimused elu tekkeks ebasoodsad.

Igal juhul tundub igati loogiline, et Päikesest (G tüüpi) sobivamaks oleks mõnevõrra väiksema massi ja pikema elueaga täht, mis samas suudaks piisavalt energiat kiirata. Parimaks kandidaadiks tundub olevat K tüüpi kääbus, mille eluiga oluliselt pikem ja tänu sellele ka eluks soodsa tsooni liikumine oluliselt aeglasem, ehkki kitsam. Mitmed teadaolevad K-kääbused on mõni miljard aastat Päikesest vanemad andes küll ja enam aega elu tekkeks ning arenemiseks.

Nüüd planeedi enda juurde. Oluliseim omadus eluks sobivusel lisaks asukohale tähe suhtes on mass, sest sellest sõltub nii atmosfäär, magnetväli kui ka kontinentide liikumine. Pakutakse välja, et sobivaim võiks olla planeet umbes 2 kordse maa massiga (1.2 - 1.3 läbimõõtu). Atmosfäär oleks tihedam ja selle hajumine kosmosesse palju aeglasem kui praegu Maa peal toimuv. Kosmilise ja tähelt lähtuva kiirguse eest kaitsev magnetväli oleks tugevam ning püsiks oluliselt kauem, sest metallist koosneva planeedi tuuma jahtumine võtaks oluliselt rohkem aega. Süsiniku ringluseks vajaliku mandrite liikumise protsess kestaks samal põhjusel palju kauem. Kokkuvõttes oleks elule tingimused soodsamad ja ka palju stabiilsemad kui Maakeral.
Eelmine nädal tuli info, et Kepleri teleskoop on avastanud hulga uusi planeete, mille hulgast kaheksa maakera suurusjärgus ning tiirlevad Päikesega sarnaste tähtede ümber. Kaks neist 438b ja 442b eriti sarnased, vastavalt 13% ja 33% Maast suuremad tiireldes punase ja oranzhi kääbustähe ümber elule soodsas piirkonnas. Mõlemad vastavad peaaegu perfektselt eelpool mainitud "Supermaakera" nõudmistele. Esialgu teame vaid nende suurust ja asukohta, ei miskit muud, aga usutavasti on tegu objektidega, mida asutakse erilise tähelepanuga jälgima lootuses mõistusega elu märke leida.

2 comments:

  1. Lihtsalt märkuseks:

    Täpselt selliselt on blogikirjed, mida mulle meeldib lugeda.

    ReplyDelete
  2. Tänks :) Eks ma üritan jagada lugusid, mis endal huvitav lugeda, mis tuntud asju uue nurga alt vaatavad või mis minu arust olulised uued avastused.

    ReplyDelete