Egy apró zöld bolygón élünk, ahol egy hold sárga csillag körül kering, néhány kevésbé barátságos kövekkel és a kissé távolabb még kevésbé üdvözlő gázgömbökkel, amelyeket mindenféle mitikus istenségről kaptak. Ahogy az űr egyre távolabbi régióit fedezzük fel, reménytelenül próbálunk más csillagrendszereket találni, amelyek kellemes világokat tartalmazhatnak, amelyekben élni lehet. Felismerve ezeket a kísérleteket és felismerve, hogy mennyire szerencsések vagyunk a rendszerünkben élni, időközben más lehetséges és őrült forgatókönyveket fedezhetünk fel arról, hogy mennyire különbözhetnek Naprendszerünk. Megjegyzés a modern rendezőknek. Mit…
… ha a Mars nem veszítette el a mágneses mezőjét
A Marsnak egyszer ígéretes légköre volt, amikor meleg, párás és tele volt szén-dioxiddal. Eltűnt, amikor a Vörös Bolygó körülbelül 3,6 milliárd évvel ezelőtt elvesztette mágneses mezőjét, lehetővé téve a Nap számára, hogy büntetlenséggel elfújja a légkört a napsugár szélével. Kozmikus szabványok szerint ez meglehetősen gyorsan megtörtént - a légkör nagy része eltűnt néhány száz millió évvel a mágneses mező kikapcsolása után. Manapság a Mars légköre a föld légkörének körülbelül 1% -át teszi ki a tengerszint feletti magasságban, és a napsugaras szelek továbbra is körülbelül 100 g / s sebességgel emésztik fel.
Tudjuk, hogy ezen a bolygón egyszer volt mágneses mező, mert a felületén még mindig vannak mágnesezve sziklák. Egyesek úgy vélik, hogy a mágneses teret elvesztették az aszteroidák által végzett nehéz bombázások miatt, amelyek megszakítják a Marson belüli hőáramot, amely a mágneses teret generálja. Ha ez nem történt volna meg, a Mars megtartotta volna primitív óceánjait, és valószínűleg újabb életforrás lett volna a Naprendszerünkben.
Egy másik elmélet azt sugallja, hogy a régi mágneses mező csak a bolygó felét fedheti le, ezáltal megkérdőjelezve annak hosszú távú életképességét. A Mars belső magjának összetételének megértése segít megválaszolni ezt a kérdést. A Földön a folyékony vas egy forróbb, keményebb mag körül áramlik, amely a helyén tartja a védő mágneses mezőt. Ha Marsnak csak olvadt magja lenne, ez magyarázhatja a veszteséget.
… ha a Földnek nincs holdja
Promóciós videó:
Úgy gondolják, hogy körülbelül 4,5 milliárd évvel ezelőtt egy Mars méretű bolygóembrió (Theia néven) lezuhant a Földre, és elegendő anyagot bocsátott ki belőle ahhoz, hogy holdot alkotjon. A hold árapályhatásai befolyásolhatták a korai vulkanizmust és növelhették a meteoritok számát, amelyek a korai élet megsemmisítéséhez estek. Egyesek azonban úgy vélik, hogy az élet először a mélytengeri hidrotermikus szellőzőnyílásokon jelent meg olyan folyamatban, amelyet az árapályáramok pozitívan befolyásolhatnak.
A gyors hold árapályok, amikor a Hold közelebb állt a Földhöz, sekély sós tengereket képezhetnek, amelyekben a protonukleinsavak fragmensei kötődnek gyenge áramlásoknál és bomlanak erősen, ami végül a DNS képződéséhez vezet. A paleobiológus, Bruce Lieberman szerint „végül az élet dagály nélkül kialakulhatott volna. De az ember megjelenéséhez vezető vonal pontosan az árapályban gyökerezik."
Valószínű, hogy az árapályáramok elősegítették a hő szállítását az Egyenlítőn a pólusokra, jelezve, hogy a jégkorszakok kevésbé súlyosak lennének a Hold nélkül, és csökkentenék az élet evolúciós nyomását. Ha az élet a Földön a Hold nélkül alakulna ki, akkor valószínűleg kevesebb változáson megy keresztül az idő múlásával, és kevésbé változik. A nap hossza másképp nem jelenik meg a Hold nélkül, amely elősegítette a Föld forgásának hat óráról huszonnégy órára történő lassítását, valamint stabilizálta a Föld dőlését és ennélfogva az évszakokat. Bármely élet, amely egy hold nélküli világon fejlődik, rendkívül rövid napokon és éjszakákon és valószínűleg súlyosabb éghajlati eltolódásokon élne át.
A hold hiányában az életformák elveszítik a holdfényt, ami segít éjjel aktív maradni, befolyásolja az éjszakai ragadozókat és ösztönzi az éjjellátó látás fejlődését. Bármely érző faj kulturális élete a hold befolyása nélkül maradna.
… ha a Földnek gyűrűi lennének
Az instabil Theia bolygóval való ütközés után a Föld röviden megszerezte a gyűrűket, amelyek végül beleolvadtak a Holdba. Ez azért történt, mert a törmelék a Roche határán kívül helyezkedett el, ahol a gravitációs erők széttöredenek minden születő természetes műholdat. Ha egy kis hold vagy műhold túl közel lenne a Föld gravitációs vonzásához, akkor azt felrobbanja az ezt követő állandó gyűrű képződése.
A Szaturnusznak vannak olyan jéggyűrűi, amelyek aligha állnak fenn, ha olyan közel állnak a Naphoz, mint mi, de elméletileg a kőgyűrűk életben maradhatnak, bár különböznek a Szaturnusz gyűrűitől. A hatás nyilvánvaló lenne, mivel a gyűrűk által vetített árnyékok hideg télhez vezetnek és csökken a napfény mindkét féltekén. Ha intelligens élet alakulna ki ilyen körülmények között, akkor a gyűrűk akadályozhatják a földi optikai csillagászat fejlődését. Az űrhajók miatt jelentősen bonyolítják az űrutazást és a műholdakat is.
Az ilyen gyűrűk a Föld régiójától függően eltérőnek tűnnek, ahonnan néztek - vékony vonal az égen az ég felett, egy erős fél égív Guatemalában, egy 180 fokos légköri óra Polinéziában és mindenütt jelenő fény a láthatáron Alaszkában. Csak arra lehet gondolkodni, hogy a világ ősi népei hogyan építették be ezeket a csodálatos fajokat mitológiájukba és kozmológiájukba.
… ha Jupiter csillag lenne
A Naprendszer legnagyobb bolygójának egyesek szerint csillagnak, barna törpének kellett lennie, de nem volt egy kis tömege. (Mások szerint a Jupiternek tizenháromszor nagyobbnak kellett lennie ehhez.) Ha Jupiter csillag lett, homályos és távoli, kissé világosabb, mint a Vénusz. Egy ilyen csillag nem generál elegendő fényt vagy hőt, és ötször lenne a Földtől távolabb, mint a Nap, tehát (szerencsére) nem befolyásolja a Föld életének fejlődését.
A Jupiter csillagvá változtatása nem olyan egyszerű, még nehezebb, mint pusztán a bolygó tűzre állítása. Mivel a Jupiter főleg hidrogénből áll, annak meggyújtásához a Jupiter térfogatának körülbelül felét oxigénnel kell befednie: az eredmény víz. De csillagra van szükségünk, nem pedig nagy égőre. A fúzió elindításához, mint a nap, több hidrogénre van szükség. További 13 Jupiterre lenne szükség egy barna törpe, 79-re egy vörös törpe és 1000-szer több Jupiterre egy napméretű csillagra.
A szimulációk azonban azt mutatták, hogy a Jupiter méretének a napméretre való növelése káoszt okozna a Naprendszerben. A külső bolygók műholdatai különböző irányokba repülnek ki a pályákon, és az aszteroida öv teljesen megsemmisül. És bár a Merkúr és a Vénusz majdnem érintetlenül marad, a Föld végül egy másik bolygóra vagy a Nap közelében lévő pályára kerül.
… ha a Föld másik irányba fordulna
A Föld fordított forgásának legkézenfekvőbb hatása a Nyugaton felkelő és keletre lebegő Nap lenne, de ez még nem minden. A Pennsylvaniai Egyetem asztrofizikus Kevin Luman szerint: „A Föld ilyen módon forog, mert így született. Amikor a Nap újszülött csillag volt, egy egész csomó gáz és por volt körülötte, amely egy nagy korong alakú struktúrában forog. Az egyetlen bolygó, amely az ellenkező irányba forog, a Vénusz, és ez valószínűleg egy milliárd évvel ezelőtti ütközésnek tudható be. Egy ilyen folyamat megismétlése a Földdel valószínűleg kizárja a megfigyelőket hosszú nyáron.
Még ha ez a mágia vagy idegenek kérésére is megtörténik, a következmények nagyon súlyosak lesznek. A Coriolis-effektus, amely meghatározza, hogyan továbbadódik a Föld forgása a szél viselkedéséhez, teljesen megfordul. A kereskedelem szélének más irányba kell néznie, ami számos régióban az éghajlatváltozáshoz vezet. Ez különösen Európát érinti, ha az Atlanti-óceánon át a Mexikói-öbölből fújó meleg szeleket felváltja a keletre fújó szibériai hideg.
A Föld más részein a forgásváltozás kedvezőbb hatással lehet. Észak-Afrikában a csapadék növekszik, és a Földközi-tengerbe belépő folyóvíz gyakorlatilag édesvízi tóvá alakul. A meleg levegőt a Csendes-óceán északi részén és az Atlanti-óceán déli részén továbbítják, így Alaszka, a Távol-Kelet Oroszország és az Antarktisz egyes részei vonzóbbá válnak az élet számára.
… ha helyet cserélnénk a Mars segítségével
Ha a Földet és a Marsot átrendezik, akkor a hatások nagyon érdekesek lesznek: a Mars hőmérséklete megemelkedik, a sarki sapkák megolvadnak, gázok szabadulnak fel a talajból, és az éghajlat majdnem olyan meleg lesz, mint most a Földön. A föld viszont sokkal hidegebb lesz. További problémákat okoz a belső Naprendszer destabilizálása annak a következményenek a következtében, amelyet a bolygók pályái egymásra gyakorolnak.
Renu Malhotra, az arizonai egyetem bolygófizikus szimulációkat folytatott, amelyek a bolygógömbök súlyos destabilizálódását mutatták be. Megpróbálta figyelmen kívül hagyni a Merkúr eredményeit, de minden oda vezetett, hogy a Mars kiürül a Naprendszerből. Más szimulációk azt mutatták, hogy a Föld és a Mars a Jupiter befolyása miatt instabil keringési pályákat fog elérni. Ez arra enged következtetni, hogy a belső Naprendszer keringési helyzete meglehetősen instabil, ami megkérdőjelezi néhány futurisztikus javaslatát, hogy a Marsot közelebb hozzák a Naphoz.
Figyelemre méltó, hogy ha egy ilyen keringő mechanika működne, akkor a Föld tökéletesen cserélné a helyeket a Vénuszral. A tanulmány kimutatta, hogy a Föld vagy egy szárazföldi bolygó potenciálisan életre kelhet a Vénusz pályáján, amelynek helyzetét általában kicsit közelebb állnak a Naphoz, mint az élethez szükséges. A dupla napsugárzás ellenére a felhőtakaró elfogadható határokon belül tartaná a felületi hőmérsékletet.
… ha a galaxis közepén vagy szélén élünk
Úgy tűnik, hogy a Tejút meglehetősen unalmas részében élünk, messze a galaktikus központ nyüzsgésétől. Ha a galaxis közepén lennénk, az éjszakai égbolt sokkal világosabb lenne, egy csomó fényes (mint például a Vénusz) csillaggal, mert a csillagokat a magban több fényhét, és nem évek különbözik egymástól. A csillagok sűrűsége a középpont közelében 10 millió csillag / köbciklus, ez a gyenge szegmensben lévő 0,2-től nagyobb. Sok szupernóva és szupermasszív fekete lyuk is található a közelben, de mit tehetsz, a városi élet ilyen.
Időközben, ha közelebb lennénk a Tejút széléhez, aligha változhatott volna, ha az élet egyáltalán felmerült volna. A galaxisok szélén lévő csillagrendszereknek alacsonyabb a fémességük, vagyis kevesebb elemük van, amelyek nehezebbek, mint a hidrogén és a hélium. A fémes elemek csökkenő szintje azt jelenti, hogy a Jupiterhez hasonló gáz óriások, amelyek lassan összegyűlnek a szilárd magok körül, kevésbé jelennek meg. Mivel a gázipari óriások nem veszik át a találatot, a szilárd világok érzékenyebbek lesznek az üstökös hatásaival szemben. Ezen felül a Föld éjszakai égboltja a galaxis szélén tompa és üres lesz.
A külvárosokban élvezésnek pozitív vonatkozásai is lehetnek. Egyesek úgy vélik, hogy az életfeltételek olyan kulcsfontosságú feltételek sorozatába illeszkednek, amelyek csak egy viszonylag szűk tartományban teljesülnek, úgynevezett galaktikus lakhatósági zónának. 2001-ben Guillermo Gonzalez kijelentette, hogy a gyakori szupernóvák és a galaktikus központban rejlő magas szintű sugárzás megakadályozzák az élet megjelenését. A legújabb tanulmányok szerint ez az érv meglehetősen szkeptikus, mivel a gyakori szupernóva-sterilizációt ellensúlyoznák az élet nagyobb esélyei.
… ha két nap lenne
2011-ben a csillagászok megfigyelték az első ismert bolygót egy bináris csillagrendszerben, más néven többpályás keringő bolygót, Kepler-16b néven. Alan Bossot, a Carnegie Tudományos Intézet asztrofizikusait megkérdezték, hogy néz ki a Föld ilyen körülmények között. Azt mondta: „Enyhén hideg. Noha a csillagokhoz közelebb van, mint a Földéhez, ezek a csillagok nem olyan fényesek, így a bolygó hőmérséklete csak -73 Celsius fok lesz. Ha a Napunkat ezekkel a csillagokkal cserélnénk, akkor még hidegebbek lennénk, mivel távol vagyunk a Naptól, mint ez a Tatooine."
Természetesen nem minden bináris rendszer azonos, és egyes helyzetek jobban megfelelnek az élet fejlesztéséhez. Az Amerikai Csillagászati Társaság 2014. évi 223. ülésén bemutatott kutatások azt mutatták, hogy egyes bináris csillagrendszerek kedvezőbbek lehetnek az élet fejlődéséhez, mint az egységes csillagrendszerek. A párosított csillagok, amelyek forgását szinkronizálták, csökkentik egymás napsugárzását és csillagszélét, amelyek gyakran megtisztítják a bolygók és holdok légkörét.
Paul Mason asztrofizikus tanulmánya kimutatta, hogy a Föld 10–60 napján keringő csillagok árapályos erőket fognak kifejteni, amelyek csökkentik a forgást és csökkentik a csillagszeleket, és ezáltal kibővítheti a rendszer potenciálisan alkalmazható zónáinak tartományát azáltal, hogy egy csillag helyett két csillagot sugároz. Mason elismerte, hogy ha két napja van, a Vénusz meg tudja őrizni a vízét, és a Föld egy párásabb világ lesz.
… ha a nap eltűnt
A régiek félelme ellenére a Nap nem fog hirtelen kialudni, és egy ilyen forgatókönyv fizikailag lehetetlen, amennyire tudjuk. De ha ez történt, a Föld nem fagy le azonnal. Ha az egy szeretett csillag lehűtött és halott fenekén keringünk, akkor a hőmérséklet hetente -17 Celsius fok alá, és egy év alatt -73 fokra esik. Fotoszintézis nélkül a növényi élet gyorsan elhalványul, csakúgy, mint az összes többi élet, amikor az óceánok fagynak.
A jég felső rétegei elkülönítik a mély vizeket és megakadályozzák az óceánok fagyasztását évszázadok óta, így bizonyos óceáni és geotermikus életformák életben maradhatnak. Hátborzongató, de a fák a lassú anyagcserének és a cukorraktárnak köszönhetően még több évtizede állnak. Az emberi túlélés legjobb helyei nukleáris tengeralattjárók vagy esetleg geotermikusan gazdag országokban, például Izlandon épült lakások.
A hidegtől való halálon kívül vannak még előnyei annak is, ha a Nap nélküli világban élünk. Csökkent a napsugárzás veszélye, javul a műholdas kommunikáció és a csillagászok feltételei.
De általában természetesen jobb lenne a Napdal. Még ha egy pillanatra eltávolítja is a Napot, a Nap gravitációja nélkül, a Naprendszerben lévő összes tárgy körkörös pályája helyett egyenes vonalba kerül. Egy pillanattal később, amikor a nap visszatér, a gáz óriásoktól a kozmikus porig minden új pályán lesz, amelyek egy része instabil. Ezenkívül egy pillanatra eltűnik a helioszféra, amely megvédi a Naprendszert az extoláris sugárzástól. Egy másodperc pajzsok nélkül lehetővé teszi a kívülről érkező sugárzás behatolását, ami aurourák megjelenéséhez vezet a világ minden tájáról, megszakítja a műholdakat és az energiahálózatokat, vagy esetleg sterilizálja a Földet.
… ha a föld találkozik egy fekete lyukkal
Szinte minden kíváncsi gyermek ezen az univerzumon gondolkodott azon hatásokról, amelyeket egy fekete lyuk okozhat a Földön, vagy legalábbis az itt élő embereknek. Frank Hale, a Stanfordi Egyetem felvetette, hogy mi történt, ha egy érmeméretű fekete lyuk, amelynek tömege nagyjából megegyezik a Földdel, a bolygó közepén helyezkedik el. Nem az, hogy a Földet egy űrporszívó szívja be, de még mindig lesz némi felfordulás.
A fekete lyukba eső anyag rendkívül forróvá válik, ami sugárzást és nyomást okoz az anyag külső rétegeinek kiszorításához, és látványos robbanást okoz, amely a Földről lő, mint a túlhevített plazma. A lendület megőrzése biztosítja, hogy a Föld tömege gyorsabban forogjon a fekete lyuk körül, és létrehoz egy akkumulációs korongot, amely korlátozza a Föld tömegének abszorpcióját. A föld gyorsan forgó romokká alakul, de eltart egy ideig, amíg el nem eszik.
Egy kisebb fekete lyuk nem lesz olyan rossz. Úgy gondolják, hogy az univerzum őskori fekete lyukakkal teli, amelyek tömege megegyezik egy kis hegynek. Ezek a fekete lyukak a gáz óriások belsejében rejtőznek és korai szupernóvák születéséhez vezetnek. Ha egy ilyen fekete lyuk nagy sebességgel összeomlik a Földön, akkor egyszerűen repülhet át. Egy ilyen ütközés eredményeként olyan energia szabadul fel, amely megegyezik egy tonna TNT robbanásával, de az út teljes hosszában meg fog húzódni, így aligha veszi észre valaki. Ugyanakkor egy ilyen fekete lyuk áthaladása a Földön "egy hosszú anyagcsövet hagy maga után, amelyet a sugárzás súlyosan sérült, és amely a földtani idő alatt felismerhető marad".
A dolgok sötétebbek lennének, ha a Naprendszer ütközne egy szupermasszív fekete lyukkal, amelynek tömege a Nap tömegének milliószorosa, és amelyet esetleg két ütköző galaxis gravitációja bocsát ki. Christopher Springob csillagász úgy gondolja, hogy feltételezhetjük, hogy valami nincs rendben, amikor a fekete lyuk 1000 fényévre közeledik a Naprendszertől. Utána csak néhány ezer év lenne arra, hogy felkészüljünk az érkezésre, miután ez a fekete lyuk jelentősen megzavarja a bolygók keringő pályáit, és beleharap a csillagrendszerbe. Amikor a fekete lyuk fényévben van, annak gravitációja széttöri a világot oly módon, hogy a Föld jól rágódjon, mielőtt végül lenyelné.
Vagy nem. Samir Mathur (Ohio Állami Egyetem) úgy véli, hogy van matematikai bizonyítéka arra, hogy valószínűleg nem is veszik észre, hogy egy fekete lyuk eszik minket.