Godinama se potraga za izvanzemaljskim životom oslanjala na jednostavnu sliku takozvane “Goldilocks zone” oko zvijezde, pojasa orbita gdje je dovoljno toplo da se na površini stjenovitog planeta može zadržati tekuća voda, kao dobra aproksimacija ranih uvjeta na Zemlji. No ta se slika raspada čim postavite pitanje koje je, zapravo, vrlo ljudsko: što ako se život ne zaustavi na jednom svijetu? Što ako se tehnološka civilizacija, jednom kad nastane, počne širiti prema susjednim planetima i tijelima u istom sustavu?
Kako prenosi Universe Today, tom se mogućnošću bavi dr. Caleb Scharf iz NASA-inog istraživačkog centra Ames, jedan od najistaknutijih astrobiologa agencije. U novom radu predlaže okvir koji naziva “Interplanetary Habitable Zone (IHZ)”, odnosno međuplanetarna nastanjiva zona, kako bi se nastanjivost promatrala kao svojstvo cijelog planetarnog sustava, a ne samo jedne “idealne” orbite.
Nastanjivost više nije “da” ili “ne”
Klasična nastanjiva zona često se svodi na pitanje koje zvuči binarno: može li voda biti tekuća na površini, ili ne može. Scharfov IHZ je namjerno složeniji. U radu navodi četiri dimenzije koje zajedno određuju koliko je neki sustav pogodan za opstanak i širenje tehnološkog života: dostupnost energije, rizik od zračenja, teškoća transporta i materijalni resursi.
U njegovoj glavnoj jednadžbi dvije stavke djeluju kao “plus” za nastanjivost, a dvije kao “minus”. Dostupnost energije i materijalni resursi povećavaju potencijal nastanjivosti, dok teškoća transporta i rizici zračenja taj potencijal smanjuju. Već na prvoj točki, energiji, pojavljuje se kompromis: približavanje zvijezdi znači više dostupne svjetlosti, ali i višu temperaturu. A učinkovitost solarnih panela pada kako temperatura raste, pa panel bliže zvijezdi može “vidjeti” više svjetla, ali ga lošije pretvarati u korisnu električnu energiju.
Zračenje je u tom smislu još nezgodnije jer nema urednog rješenja, samo razmjenu rizika. Blizu zvijezde život je izložen visokenergetskim česticama povezanim s procesima fuzije u zvijezdi. Dalje od zvijezde raste udio galaktičkih kozmičkih zraka, a izloženost im se povećava što se više udaljavate u vanjske dijelove sustava. Drugim riječima, radi se o kompromisu između “zvjezdanog” i “galaktičkog” zračenja, bez univerzalno točne udaljenosti.
Gravitacija kao zamka, asteroidi kao zlato
Treća dimenzija, teškoća transporta, poznata je svima koji su ikad zavirili u orbitalnu mehaniku. Prijelaz s jedne točke u sustavu na drugu traži promjenu brzine, takozvani delta-v, nazvan po matematičkom simbolu. U račun ulaze različiti faktori, uključujući udaljenost između tijela. Veća ubrzanja i kočenja mogu skratiti vrijeme putovanja, ali uz veću cijenu u energiji. No Scharf ističe da je možda presudan faktor gravitacija samog odredišta ili polazišta: s većeg planeta teže je “otići”, pa takvi svjetovi mogu djelovati gotovo kao gravitacijske zamke čak i za napredne civilizacije.
Materijalni resursi su druga strana iste medalje. I oni imaju gravitaciju, ali su istodobno građevni blokovi svemirske ekonomije. U tom dijelu rada asteroidi ispadaju ključni: lakoća pristupa njihovim resursima, u kombinaciji s malom gravitacijom, čini ih posebno privlačnim metama za rane faze širenja.
Kako bi vidio što sve to znači u praksi, Scharf je izradio simulaciju u kojoj se tehnološka civilizacija razvija u nekoliko scenarija. U simulaciju je ubacio tisuću digitalnih “agenata” i svakih šest mjeseci dao im izbor između četiri poteza: ostati na mjestu, prikupljati resurse, razmnožavati se ili migrirati.
U scenariju koji polazi od Zemlje, putanja širenja u simulaciji ide najprije prema Marsu, zatim prema asteroidnom pojasu, pa tek onda prema Mjesecu, što autor opisuje kao zanimljiv uvid u jedno od najžešće raspravljanih pitanja u istraživanju svemira: kojim redoslijedom civilizacije doista šire svoje “prvo susjedstvo”.
No isti model donosi i loše vijesti za sustav koji se dugo smatrao obećavajućim. TRAPPIST-1 ima sedam stjenovitih planeta veličine Zemlje oko crvenog patuljka. Prema Scharfovim izračunima, svaka napredna civilizacija u tom sustavu u simulaciji završava izumiranjem unutar 45 godina, ponajprije zbog izloženosti zračenju. Jedini scenarij u kojem civilizacija preživi jest onaj u kojem je razina zračenja umjetno prepolovljena. Zaključak je neugodan, ali jasan: vjerojatnost da se ondje razvije i održi napredna civilizacija bila bi gotovo zanemariva.
Scharfov okvir nije zamišljen kao presuda TRAPPIST-1, nego kao način da se nastanjivost gleda šire, kroz interakciju zvijezde, planeta i međuprostora s razvojem tehnološkog života. Takva će perspektiva postajati sve važnija kako otkrivamo sve više egzoplanetnih sustava. A za nas, barem u ovom modelu, smjer širenja izgleda “na tračnicama”, uz tihu opomenu da ponekad nije presudno samo gdje je voda moguća, nego i koliko je civilizaciji uopće izvedivo preživjeti i proširiti se bez da završi kao u scenariju TRAPPIST-1
Ivan je novinar i autor koji piše o znanosti, svemiru i povijesti. Gostuje kao stručni sugovornik na Science Discovery i History Channelu te piše za Večernji list. Osnivač je Kozmos.hr, prvog hrvatskog portala posvećenog popularizaciji znanosti.
