Om människor tvingades att leda jorden, var är då den näst bästa platsen i vårt solsystem för oss att leva? En studie av University of Puerto Rico vid Arecibo har gett en kvantitativ utvärdering av bebörlighet för att identifiera de potentiella livsmiljöerna i vårt solsystem. Professor Abel Mendez, som producerade studien tittade också på hur jordens brukbarhet har förändrats tidigare, och fann att vissa perioder var ännu bättre än i dag.
Mendez utvecklade en kvantitativ Habitabilitetsteori för att bedöma det aktuella tillståndet för markbunden bebörlighet och för att upprätta en baslinje för relevanta jämförelser med tidigare eller framtida klimatscenarier och andra planetära organ inklusive extrasolära planeter.
"Det är förvånande att det inte finns någon överenskommelse om en kvantitativ definition av bebodighet," sa Mendez, en biofysiker. ”Det finns väletablerade mått på tillväxt i ekologi sedan 1970-talet, men bara några få nyligen genomförda studier har föreslagit bättre alternativ för astrobiologifältet, som är mer inriktat på mikrobiellt liv. Inget av de befintliga alternativen från områdena ekologi till astrobiologi har emellertid visat en praktisk metod på planetvågen. ”
Hans teori bygger på två biofysiska parametrar: livsmiljön (H), som ett relativt mått på potentialen för en miljö, eller livsmiljökvalitet, och bebyggelsen (M), som ett relativt mått på biodensitet eller beläggning. Inom parametrarna finns fysiologiska och miljömässiga variabler som kan användas för att göra förutsägelser om distribution och överflöd av potentiell mat (både växt- och mikrobiell liv), miljö och väder.
Bilden ovan visar en jämförelse av det möjliga bebyggliga utrymmet som finns tillgängligt på Jorden, Mars, Europa, Titan och Enceladus. De gröna sfärerna representerar den globala volymen med rätt fysisk miljö för de flesta markmikroorganismer. På jorden inkluderar biosfären delar av atmosfären, oceanerna och underytan (här är en biosfärsdefinition). De potentiella globala livsmiljöerna för de andra planetariska kropparna ligger djupt under deras yta.
Enceladus har den minsta volymen men det högsta förhållandet mellan livsmiljöer och planet följt av Europa. Överraskande har Enceladus också den högsta genomsnittliga förmågan i solsystemet, även om det är längre från solen och jorden, vilket gör det svårare att komma till. Mendez sa att Mars och Europa skulle vara den bästa kompromissen mellan potential för liv och tillgänglighet.
"Olika planetmodeller användes för att beräkna och jämföra Mars, Venus, Europa, Titan och Enceladus livsmiljö," sa Mendez. ”Intressant nog resulterade Enceladus som ett objekt med den högsta underjordiska livsmiljön i solsystemet, men för djupt för direkt utforskning. Mars och Europa resulterade som den bästa kompromissen mellan vanlighet och tillgänglighet. Dessutom är det också möjligt att utvärdera den globala levnadsförmågan hos alla upptäckta extrasolära planetariska storlekar i framtiden. Ytterligare studier kommer att utvidga definitionen av habitability till att omfatta andra miljövariabler som ljus, koldioxid, syre och näringsämneskoncentrationer. Detta kommer att hjälpa till att utvidga modellerna, särskilt på lokal skalor, och därmed förbättra dess tillämpning vid bedömningen av bebyggda zoner på jorden och därefter. "
Studier om klimatförändringens effekter på livet är intressanta när de tillämpas på jorden själv. "Den biofysiska mängden Standard Primär Habitabilitet (SPH) definierades som en bas för att jämföra den globala ytbeläggbarheten för primära producenter," sade Mendez. ”SPH är alltid en övre gräns för en planets brukbarhet, men andra faktorer kan bidra till att sänka dess värde. Vår nuvarande SPH på vår planet är nära 0,7, men den har varit upp till 0,9 under olika paleoklimater, till exempel under den sena kretttiden då dinosaurierna försvann. Jag arbetar nu med hur SPH kan förändras under den globala uppvärmningen. "
Sökandet efter bebyggda miljöer i universum är en av prioriteringarna för NASAs astrobiologiska institut och andra internationella organisationer. Mendezs studier fokuserar också på sökandet efter liv i solsystemet samt extrasolära planeter.
"Detta arbete är viktigt eftersom det ger ett kvantitativt mått för att jämföra bostadsförmåga," sade NASA planetforskare Chris McKay. "Det ger ett objektivt sätt att jämföra olika klimat- och planetariska system."
"Jag var glad att se Enceladus komma ut vinnaren," sa McKay. "Jag har tänkt en tid att det var den mest intressanta världen för astrobiologi i solsystemet."
Mendez presenterade sina resultat vid avdelningen för planetary Sciences i American Astronomical Society-mötet tidigare denna månad.
Källa: AAS DPS
