[/caption]
Jos ihmiset joutuisivat jättämään maapallon, mikä on aurinkokuntamme toiseksi paras paikka asua? Puerto Ricon yliopiston Arecibossa tekemä tutkimus on tarjonnut kvantitatiivisen arvion asuttavuudesta aurinkokuntamme mahdollisten elinympäristöjen tunnistamiseksi. Tutkimuksen tuottanut professori Abel Mendez tarkasteli myös, kuinka Maan asuttavuus on muuttunut menneisyydessä, ja havaitsi, että jotkut ajanjaksot olivat jopa parempia kuin nykyään.
Mendez kehitti kvantitatiivisen asuttavuusteorian arvioidakseen maan asuttavuuden nykytilaa ja luodakseen perustan asiaankuuluville vertailuille menneisiin tai tuleviin ilmastoskenaarioihin ja muihin planeettojen kappaleisiin, mukaan lukien auringon ulkopuoliset planeetat.
'On yllättävää, että asuttavuuden kvantitatiivisesta määritelmästä ei ole päästy yhteisymmärrykseen', sanoi biofyysikko Mendez. 'Ekologiassa on vakiintuneita asuttavuuden mittareita 1970-luvulta lähtien, mutta vain muutamat viimeaikaiset tutkimukset ovat ehdottaneet parempia vaihtoehtoja astrobiologian alalle, joka on enemmän suuntautunut mikrobien elämään. Mikään olemassa olevista vaihtoehdoista ekologian aloilta astrobiologiaan ei kuitenkaan ole osoittanut käytännöllistä lähestymistapaa planeetan mittakaavassa.'
Hänen teoriansa perustuu kahteen biofysikaaliseen parametriin: asuttavuus (H), joka on suhteellinen mitta ympäristön elinmahdollisuuksista tai elinympäristön laadusta, ja asuinalue (M), joka on suhteellinen biotiheyden tai käyttöasteen mitta. Parametrien sisällä ovat fysiologiset ja ympäristömuuttujat, joiden avulla voidaan tehdä ennusteita mahdollisen ravinnon (sekä kasvi- että mikrobielämän) jakautumisesta ja runsaudesta, ympäristöstä ja säästä.
Yllä oleva kuva näyttää vertailun potentiaalisesta asuttavasta tilasta, joka on käytettävissä Maan, Marsin, Euroopan, Titanin ja Enceladuksen alueilla. Vihreät pallot edustavat globaalia tilavuutta, jossa on oikea fyysinen ympäristö useimmille maanpäällisille mikro-organismeille. Maapallolla biosfääri sisältää osia ilmakehästä, valtameristä ja maanalaisesta (tässä on biosfäärin määritelmä). Muiden planeettakappaleiden mahdolliset globaalit elinympäristöt ovat syvällä niiden pinnan alla.
Enceladuksella on pienin tilavuus, mutta suurin elinympäristön ja planeetan kokosuhde, jota seuraa Europa. Yllättäen Enceladuksella on myös aurinkokunnan korkein keskimääräinen asuttavuus, vaikka se on kauempana auringosta ja maasta, mikä vaikeuttaa pääsyä. Mendez sanoi, että Mars ja Europa olisivat paras kompromissi elämänmahdollisuuksien ja saavutettavuuden välillä.
n 5. lokakuuta 2008. Kuvan luotto: NASA/JPL/Space Science Institute Cassini oli 25 kilometrin (15,6 mailia) säteellä Enceladus o:n pinnasta
'Erilaisia planeettamalleja käytettiin laskemaan ja vertaamaan Marsin, Venuksen, Euroopan, Titanin ja Enceladuksen asuttavuutta', Mendez sanoi. 'Mielenkiintoista kyllä, Enceladus oli aurinkokunnan korkein maanalainen asumiskelpoisuus, mutta liian syvä suoraa tutkimista varten. Mars ja Europa olivat paras kompromissi asumisen ja saavutettavuuden välillä. Lisäksi on myös mahdollista arvioida minkä tahansa havaitun maanpäällisen kokoisen Auringon ulkopuolisen planeetan globaalia asuttavuutta tulevaisuudessa. Jatkotutkimukset laajentavat asuttavuuden määritelmää kattamaan muita ympäristömuuttujia, kuten valo-, hiilidioksidi-, happi- ja ravinnepitoisuudet. Tämä auttaa laajentamaan malleja erityisesti paikallisessa mittakaavassa ja siten parantamaan sen soveltamista arvioitaessa asumiskelpoisia vyöhykkeitä maapallolla ja sen ulkopuolella.'
Tutkimukset ilmastonmuutoksen vaikutuksista elämään ovat mielenkiintoisia, kun niitä sovelletaan itse Maahan. 'Biofyysinen määrä Standard Primary Habitability (SPH) määriteltiin perustaksi alkutuottajien maailmanlaajuisen pinnan asuttavuuden vertailulle', Mendez sanoi. ”SPH on aina planeetan asuttavuuden yläraja, mutta muut tekijät voivat osaltaan laskea sen arvoa. Planeettamme nykyinen SPH on lähellä 0,7, mutta se on ollut jopa 0,9 eri paleoklimoiden aikana, kuten myöhäisellä liitukaudella, jolloin dinosaurukset kuolivat sukupuuttoon. Työskentelen nyt sen parissa, kuinka SPH voisi muuttua ilmaston lämpenemisen aikana.
Asumiskelpoisten ympäristöjen etsiminen universumista on yksi NASAn Astrobiology Instituten ja muiden kansainvälisten järjestöjen prioriteeteista. Mendezin tutkimukset keskittyvät myös elämän etsintään aurinkokunnassa sekä aurinkokunnan ulkopuolisissa planeetoissa.
'Tämä työ on tärkeä, koska se tarjoaa kvantitatiivisen mittarin asuttavuuden vertailuun', sanoi NASAn planeettatutkijat Chris McKay. 'Se tarjoaa objektiivisen tavan vertailla erilaisia ilmasto- ja planeettajärjestelmiä.'
'Olin iloinen nähdessäni Enceladusin voittajan', McKay sanoi. 'Olen ajatellut jonkin aikaa, että se oli aurinkokunnan mielenkiintoisin astrobiologian maailma.'
Mendez esitteli tulokset American Astronomical Societyn planeettatieteiden jaoston kokouksessa aiemmin tässä kuussa.
Lähde: AAS DPS