Razlike između izmjena na stranici "Hipoteza o rijetkoj Zemlji"

m
Ispr
m (Ispr)
[[Datoteka:The Earth seen from Apollo 17.jpg|200px|thumb|right|Hipoteza smatra da su planete na kojima je život moguć, kao što je Zemlja, rijetke u svemiru]]
U [[planetologija|planetologiji]] i [[astrobiologija|astrobiologiji]], '''hipoteza o rijetkoj Zemlji''' zagovara tezu da nastanak složenijih [[višestanični organizmi|višestaničnih organizama]] (te stoga i [[inteligencija|inteligencije]]) zahtijeva vrlo rijetku kombinaciju [[astrofizika|astrofizičkih]] i [[geologija|geoloških]] događaja i uvjeta. Teorija zastupa stav da [[izvanzemaljci|izvanzemljskiizvanzemaljski život]] zahtjeva planetu sličnu [[Zemlja|Zemlji]], sa sličnim uvjetima, te da postoji jako malo takvih planeta. Pojam "rijetka Zemlja" potječe od knjige ''Rare Earth: Why Complex Life Is Uncommon in the Universe [Rijetka Zemlja: Zašto je složen život rijedak u svemiru]'' (2000.), koju su napisali [[Peter Ward (paleontolog)|Peter Ward]], geolog i paleontolog, i [[Donald E. Brownlee]], astronom i astrobiolog.
 
Hipoteza o rijetkoj Zemlji je u suprotnosti sa [[Kopernikov princip|Kopernikovom principu]] kojeg su zagovarali [[Carl Sagan]] i [[Frank Drake]], između ostalog.<ref>{{harvnb|Ward|Brownlee|2000|pp=xxi–xxiii}}</ref> Taj princip navodi da je Zemlja obična stjenovita [[planet]]a u tipičnom planetarnom sustavu, koja se nalazi u prosječnoj regiji vrlo čestog tipa [[Prečkasta spiralna galaksija|prečkaste spiralne galaksije]], te je stoga po toj teoriji život vrlo čest u svemiru. Ward i Brownlee pak zagovaraju suprotno: planete, planetarni sustavi i galaktičke regije su onoliko prijateljske složenijem životu kao i na Zemlji, Sunčevom sustavu i [[Mliječni put|Mliječnom putu]] te su vrlo rijetki. Hipoteza o rijetkoj Zemlji je stoga moguće rješenja za [[Fermijev paradoks]]: "Ako je vanzemaljski život čest, zašto ga nismo još nigdje otkrili?<ref name="Webb, Stephen 2002">{{harvnb|Webb|2002}}</ref>
 
== Uvjeti za složeni život ==
Hipoteza o rijetkoj Zemlji zagovara tezu da nastanak složenijih oblika života zahtjeva cijelu seriju sretnih okolnosti. Nekolicina takvih okolnosti su: galaktička [[nastanjiva zona]], središnja zvijezda i planetarni sustav, nastanjiva zona unutar zvijezdanogzvjezdanog sustava, veličina planete, prednost velikog satelita/mjeseca, uvjeti koji osiguravaju da planeta ima [[magnetosfera|magnetosferu]] i [[tektonika ploča|tektoniku ploča]], kemiju [[litosfera|litosfere]], [[atmosfera|atmosfere]], i oceane, ulogu "evolucijskih pumpi" kao što je masivna [[glacijacija]] i rijetki [[udarni krater|udari meteora]], te ono što je god dovelo do još uvijek tajnovite [[Kambrijska eksplozija|kambrijske eksplozije]] životinjskih [[koljeno (taksonomija)|koljena]]. Nastanak inteligentnog života je možda zahtjevaozahtijevao i druge sretne okolnosti.
 
Kako bi malena stjenovita planeta mogla održavati život, Ward i Brownlee smatraju da bi vrijednosti nekolicine varijabli morale pasti u rijetke raspone. [[Svemir]] je tako velik da možda sadrži puno planeta sličnih Zemlji. Ali ako takve planete postoje, one su vjerojatno odvojene jedne od druge i po nekoliko tisuća [[svjetlosna godina|svjetlosnih godina]]. Takve udaljenosti bi otežale komunikaciju između inteligentnih vrsta, što bi objasnilo [[Fermijev paradoks]].
''Rijetka Zemlja'' sugerira da većina poznatog svemira, uključujući velike dijelove naše galaksije, ne mogu održati složenije oblike života; Ward i Brownlee navode da se te regije "mrtve zone." Oni dijelovi galaksije gdje je složeniji život moguć tvore galaktičku nastanjivu zonu. Što su zvjezdani sustavi udaljeniji od središta galaksije:
# [[Populacija I]] zvijezda opada. Metali (u astronomskom smislu svi elementi izuzev vodika i helija) su neophodni za stvaranje [[terestrički planet|terestričkih planeta]].
# Zračenje [[X-zrake|X-zraka]] i [[gama zrake|gama zraka]] iz [[Supermasivna crna rupa|supermasivne crne rupe]] u središtu galaksije, i obližnjih [[Neutronska zvijezda|neutronskih zvijezda]], postaje manje intenzivno. Takva radijacija se smatra opasnom za složenije oblike života, pa hipoteza o rijetkoj Zemlji smatra da su u ranom svemiru okolnosti za složeniji život bili nepovoljni jer je gustočagustoća zvijezda bila visoka i [[supernova|supernove]] su bile česte.<ref>{{harvnb|Ward|Brownlee|2000|pp=27–29}}</ref>
# Gravitacijska perturbarcijaperturbacija planeta i [[planetezimal]]i iz obližnjih zvijezda postaju rjeđi kako gustoća zvijezda opada. Stoga, što je planeta udaljenija od galaktičkog središta, to je manja vjerojatnost da ga pogodi veliki meteor. Galaktička zona nastanjivosti je stoga vjerojatno u obliku prstena, smještena između nenastanjivog središta i vanjskih granica.
 
Planetarni sustav ne samo što mora uživati u povoljnoj lokaciji za složenije oblike života, nego i ostati na toj lokaciji kroz dugo vremensko razdoblje. Zvjezdani sustav stoga mora ostati podalje od galaktičkog centra. Pobornici hipoteze stoga navode da zvijezda za održavanje života mora imati galaktičku orbitu koja je skoro kružna oko središta galaksije. Takva sinkronizacija se nalazi u "galaktičkoj nastanjivoj zoni". Lineweaver et al.<ref>{{cite journal | last1 = Lineweaver | first1 = Charles H. | last2 = Fenner | first2 = Yeshe | last3 = Gibson | first3 = Brad K. | year = 2004 | title = The Galactic Habitable Zone and the Age Distribution of Complex Life in the Milky Way | url = http://astronomy.swin.edu.au/GHZ/GHZ_astroph.pdf | format = PDF | journal = Science | volume = 303 | issue = 5654| pages = 59–62 | doi = 10.1126/science.1092322 | pmid = 14704421 |arxiv = astro-ph/0401024 |bibcode = 2004Sci...303...59L }}</ref> zaključuje da je ta nastanjiva zona u prstenu u rasponu od 7 do 9 [[parsek|kiloparseka]] u promjeru, što je jedva 10% zvijezda [[Mliječni put|Mliječnog puta]].<ref>{{harvnb|Ward|Brownlee|2000|p=32}}</ref> Prema konzervativnim procjenama, od ukupnog broja to bi bilo između 20 i 40 milijardi zvijezda. Gonzalez, ''et al.''<ref name=Gonzalez>{{harvnb|Gonzalez|Brownlee|Ward|2001}}</ref> prepolovljuje taj broj i procjenjuje da je manje od 5% zvijezda u našoj galaksiji unutar nastanjivoj zoni.
Zemaljski primjer sugerira da složeniji oblici života zahtijevaju vodu u tekućem stanju, te stoga ta planeta mora biti u pravoj udaljenosti u odnosu na zvijezdu oko koje kruži, inače će voda biti ili u smrznutom stanju ili će ispariti prije formiranja života. To je tzv. "princip zlatokose".<ref>{{cite journal |author=Hart, M.H. |title=Habitable Zones Around Main Sequence Stars |journal=Icarus |volume=37 |issue=1 |pages=351–7 |date=January 1979 |doi=10.1016/0019-1035(79)90141-6 |url=http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0019103579901416|bibcode = 1979Icar...37..351H }}</ref>
 
Nastanjiva zona ovisi od slučaja do slučaja. U slučaju zvijezde koja polako postaje [[bijeli patuljak]], nastanjiva zona se polako pomiče udalj, sve dok ne nestane. Nastanjiva zona je povezana i sa [[staklenički efekt|stakleničkim efektom]] kojeg ostvaruju vodena para ({{chem|H|2|O}}), ugljikov-dioksid (CO2), i/ili drugi staklenički plinovi. Iako Zemljina atmosfera sadrži vodenu paru u koncentraciji u rasponu od 0% (u suhim područjima) do 4% (u prašumama i oceanskim regijama) te samo 387 dijelićadjelića po milijun CO2, ova mala količina je dovoljna podignuti prosječnu površinsku temperaturu Zemlje do oko 40&nbsp;°C od onoga što bi inače bila,<ref>{{harvnb|Ward|Brownlee|2000|p=18}}</ref> a vodena para zajedno sa oblacima čini između 66% i 85% Zemljinih stakleničkih efekata, dok CO2 doprinosi između 9% i 26% tog učinka.<ref>{{cite web |first=Gavin |last=Schmidt |title=Water vapour: feedback or forcing? |date=6. travnja 2005 |publisher=RealClimate |url=http://www.realclimate.org/index.php/archives/2005/04/water-vapour-feedback-or-forcing/| accessdate=23. veljače 2013}}</ref>
 
Pretpostavlja se da zvijezda mora imati i stjenovite planete unutar nastanjive zvijezde. Iako je nastanjiva zona oko zvijezde [[Sirius]] i [[Vega]] široka, postoje dva problema:
Isijavanje energije zvijezde bi također trebalo biti konstantno ili se mijenjati jako sporo; promjenjive zvijezde kao što su [[Cefeida|Cefeide]], primjerice, vjerojatno ne podržavaju život. Ako se isijavanje energije središnje zvijezde iznenada smanji, čak i za malu količinu, ili poveća, oceani bi se mogli smrznuti ili ispariti. .
 
Nije poznat način ostvarivanja života bez složene kemije, a takva kemija zahtjeva [[metal (hemija)|metale]], naime elemente i druge od vodika i helija. Ovo sugerira uvjet za život u zvjezdanom sustavu bogatom metalima. Jedini poznat mehanizam za stvaranje i raspršivanje metala je [[supernova]] nakon eksplozije. Prisutnost metala u zvijezdama se otkriva u njenom spektru upijanja, a istraživanja ukazuju da su mnoge, možda čak i većina zvijezda siromašne metalima. Niska razina metala karakterizira rani svemir, velike nakupine i druge zvijezde formirane dok je svemir bio mlad, zvijezde u većini galaksija izuzev velikih [[Spiralna galaksija|spiralnih galaksija]], i zvijezda u udaljenim regijama svih galaksija. Stoga zvijezde bogate metalima su sposbnesposobne održavati život, a vjeruje se da su najčešće u tihim "predgrađima" velikih spiralnih galaksija, regijama koje su pogodne jer je tamo radijacija također niska.<ref>{{harvnb|Ward|Brownlee|2000|pp=15–33}}</ref>
 
=== Pravi raspored planeta ===