Definisi 1

Exoplanet adalah planet yang berada di luar tata surya kita.

Astronom terestrial fokus pada pencarian exoplanet di zona layak huni.

zona layak huni

Definisi 2

Zona layak huni adalah jarak optimal antara planet yang dipelajari dan bintangnya, yang memungkinkan planet ini memiliki suhu di mana air bisa dalam bentuk cair, yang secara signifikan meningkatkan kemungkinan asal usul kehidupan.

Kondisi di mana kehidupan dapat muncul ditentukan oleh faktor-faktor seperti:

• adanya air dalam bentuk cair,
• atmosfer dengan kepadatan yang dibutuhkan,
• berbagai elemen kimia
• Ketersediaan gas-gas rumah kaca(uap air, metana, amonia, dll.)
• kehadiran matahari jumlah yang dibutuhkan energi.

Batas-batas zona layak huni ditetapkan berdasarkan pertimbangan kemungkinan air dalam bentuk cair, karena air dalam keadaan ini merupakan komponen penting dari banyak reaksi biokimia.

Jika planet terlalu jauh dari bintangnya, air membeku; jika terlalu dekat, air menguap.

Saat menjelajahi exoplanet di luar angkasa, penting untuk diingat bahwa hanya ada zona potensial yang dapat dihuni.

Zona layak huni potensial adalah zona di mana ada kondisi untuk pembentukan kehidupan, tetapi mereka tidak cukup untuk ini.

Dalam hal ini, seseorang harus mempertimbangkan keadaan seperti ada atau tidak adanya Medan gaya, aktivitas tektonik, durasi hari di planet ini, dll.

Poin-poin di atas dibahas dengan cara yang baru disiplin ilmu seperti astrobiologi, yang merupakan bagian dari astronomi.

Cari exoplanet di zona layak huni

Masalah dengan menemukan planet yang berada di zona layak huni adalah bahwa mereka terletak di dekat bintang yang sangat jauh dari kita.

Dalam arti luas, pencarian bentuk kehidupan di tata surya dan sekitarnya adalah pencarian biomarker.

Catatan 1

Biomarker adalah senyawa kimia yang memiliki asal biologis.

Sebagai contoh, dapat dikatakan bahwa penanda biologis semacam itu di Bumi adalah keberadaan oksigen di atmosfer. Namun, keberadaan oksigen di atmosfer sebuah planet ekstrasurya tidak berarti keberadaan kehidupan di sana. Jadi, di sejumlah planet, oksigen di atmosfer adalah konsekuensi dari proses fisik, seperti dekomposisi uap air di bawah pengaruh radiasi ultraviolet, yang memancarkan bintang.

Misi "Kepler"

Salah satu teleskop luar angkasa yang paling produktif adalah teleskop Kepler, yang dinamai sesuai nama matematikawan terkenal Johannes Kepler. Teleskop luar angkasa lain, Hubble, juga menunjukkan hasil yang luar biasa.

Terima kasih untuk bekerja teleskop luar angkasa Kepler membuat lompatan kualitatif dalam studi exoplanet.

Catatan 2

Teleskop luar angkasa Kepler bekerja dengan fotometer. Instrumen ini melacak perubahan kecerahan bintang saat planet melintas di antara bintang itu dan teleskop. Cara menemukan planet ini disebut transit.

Sebagai hasil dari pengamatan tersebut, dimungkinkan untuk memperoleh informasi tentang orbit planet yang diteliti, massa planet dan suhunya.

Dengan demikian, pada bagian pertama studinya, teleskop luar angkasa Kepler mampu mendeteksi sekitar 4.500 calon planet potensial. Untuk memeriksa data yang diperoleh dan memastikan bahwa perubahan kecerahan bintang dikaitkan dengan perjalanan planet, dan bukan dengan kekhasan proses di bintang itu sendiri, khususnya, pengamatan perubahan kecepatan radial bintang digunakan.

Akibatnya, pada saat ini ada jumlah planet yang dikonfirmasi - ada sekitar 3600 di antaranya. Dan ada sekitar 5000 kandidat planet yang mungkin.

Proxima Centauri

Pada Agustus 2016, para astronom mengkonfirmasi bahwa bintang terdekat dengan kita, Proxima Centauri, memiliki sebuah planet. Planet ini disebut Proxima b.

Proxima Centauri berjarak 4,2 tahun cahaya dari Matahari kita. Jarak ini berarti bahwa cahaya dari bintang tertentu membutuhkan waktu 4,2 tahun untuk mencapai kita.

Jadi, ternyata bintang yang paling dekat dengan kita memiliki planet yang memungkinkan munculnya kehidupan.

Planet Proxima b sendiri berada di zona layak huni. Dan pada saat yang sama relatif dekat dengan Bumi kita.

Proxima b 200 kali lebih dekat ke bintangnya daripada Bumi ke Matahari. Tetapi karena bintang Proxima Centauri adalah bintang katai merah, ia lebih dingin dan lebih lemah dari Matahari kita.

Tercatat bahwa planet Proxima b jatuh ke zona penangkapan pasang surut bintang dan sekarang berputar di sekitarnya seperti satelit Bumi - Bulan. Akibatnya, satu sisi planet menjadi hangat, dan sisi lainnya dingin.

Dengan demikian, kemungkinan muncul pembentukan kondisi yang cocok untuk asal usul kehidupan di batas belahan bumi yang gelap dan hangat. Tetapi untuk kehidupan ini ada masalah yang terkait dengan fakta bahwa Proxima Centauri adalah katai merah, yang ditandai dengan aktivitas tinggi. Kilatan terjadi pada bintang-bintang seperti itu, ada lontaran magma koronal, tingkat radiasi ultraviolet 20-30 kali lebih tinggi daripada di Bumi.

Jadi, untuk pembentukan kondisi yang menguntungkan yang dapat menyebabkan munculnya kehidupan di planet seperti itu, perlu untuk memiliki cukup suasana padat. Atmosfer seperti itu diperlukan untuk melindungi dari radiasi katai merah.

Sarana pengamatan astronomi, berkembang, akan memungkinkan untuk mempelajari planet yang paling dekat dengan kita dengan lebih baik. Spesialis bumi akan dapat mempelajari atmosfer planet ini dan memahami apa yang terjadi di sana, menentukan ada tidaknya gas rumah kaca, mempelajari iklim, dan juga menemukan atau menyangkal keberadaan biomarker di planet ini.

Untuk studi yang lebih rinci dan terperinci, direncanakan untuk mengoperasikan teleskop ruang dan darat baru.

Jadi, di Rusia, pekerjaan sedang berlangsung pada proyek teleskop ruang angkasa Spektr-UF.

Peluncuran Teleskop Luar Angkasa James Webb, yang seharusnya menggantikan teleskop Hubble yang hampir legendaris, telah ditunda hingga awal 2020-an.

Teleskop baru akan memiliki resolusi yang lebih tinggi, yang memungkinkan kita mempelajari lebih lanjut tentang komposisi atmosfer dan struktur planet ekstrasurya.

Batas-batas zona layak huni ditetapkan berdasarkan persyaratan bahwa planet-planet di dalamnya memiliki air di keadaan cair, karena merupakan pelarut yang diperlukan dalam banyak reaksi biomekanik.

Di luar tepi luar zona layak huni, planet ini tidak mendapatkan cukup radiasi sinar matahari untuk mengkompensasi kehilangan radiasi, dan suhunya akan turun di bawah titik beku air. Sebuah planet yang lebih dekat ke matahari daripada tepi bagian dalam zona layak huni akan menjadi terlalu panas oleh radiasinya, menyebabkan air menguap.

Menghitung posisi batas zona layak huni dan perpindahannya dari waktu ke waktu agak rumit (khususnya, karena umpan balik negatif dalam siklus CNO yang dapat membuat bintang lebih stabil). Bahkan untuk tata surya, perkiraan batas zona layak huni sangat bervariasi. Selain itu, kemungkinan keberadaan air cair di planet ini sangat bergantung pada parameter fisik planet itu sendiri.

Jarak dari bintang di mana fenomena ini dimungkinkan dihitung dari ukuran dan luminositas bintang. Pusat zona layak huni untuk bintang tertentu dijelaskan oleh persamaan:

Rata-rata radius zona layak huni dalam satuan astronomi,

luminositas bintang,

Luminositas Matahari.

Rumus jarak ke batas dalam dan luar zona layak huni dapat diturunkan dari persamaan keseimbangan panas untuk planet yang akan berada pada jarak ini. Kami menulis persamaan keseimbangan panas secara matematis dalam bentuk diferensial, yaitu, untuk luas permukaan satuan planet ketika bintang berada di puncaknya.

Fluks kesetimbangan energi radiasi tubuh:

Energi yang diserap dari bintang:

di mana E adalah iluminasi, A adalah albedo planet.

Maka persamaan keseimbangan panas dalam bentuk diferensial memiliki bentuk

Penerangan adalah jumlah energi yang jatuh per satuan luas dalam 1 detik.

Dapat dinyatakan dalam suhu bintang dan jarak antara bintang dan planet:

di mana r adalah jarak antara bintang dan planet. Mari kita cari jarak ini dari persamaan keseimbangan panas

Anda juga dapat menghitung batas secara berbeda, menggunakan iluminasi yang dibuat oleh bintang di setiap tepi, . Penerangan ini terutama tergantung pada luminositas, L, tetapi sampai batas tertentu juga pada suhu efektif, T e, bintang. Semakin rendah suhu, semakin besar bagian inframerah dari radiasi. Semakin besar radiasi inframerah, semakin besar efek termal di planet ini. Mari kita tunjukkan iluminasi kritis di batas dalam zona layak huni S bri (T e ) , persamaan untuk itu dalam satuan konstanta matahari:

dan persamaan untuk penerangan di tepi luar zona layak huni:

di mana T e dalam derajat Kelvin. Jarak dari bintang ke batas zona layak huni di AU:

di mana L - luminositas bintang dalam satuan surya dan S bri (T e ) dan S Kawan (T e ) dalam satuan konstanta matahari.

Kilau , L, dan suhu efektif, T e , ditemukan dari pengamatan bintang-bintang. L (dalam satuan surya) diperoleh dari persamaan:

di mana V- magnitudo semu dan Matahari- koreksi bolometrik. Bolometrik terlihat besarnya adalah jumlah (V + matahari).d adalah jarak ke bintang dalam parsec.

Perhitungan teoretis menunjukkan bahwa iklim planet di dekat batas luar zona layak huni bisa jadi tidak stabil. Ini akan berfluktuasi antara periode dingin yang lama dan yang hangat sesekali. Akibatnya, tampaknya, kehidupan yang sangat maju di planet-planet seperti itu tidak akan dapat muncul. Ini dapat memberlakukan pembatasan yang signifikan pada ukuran zona layak huni ke arah pengurangannya.

Zona layak huni (Zona Goldilocks)

Dahulu kala ada tata surya, dan kemudian suatu hari - dahulu kala, sekitar empat miliar tahun yang lalu - dia menyadari bahwa dia hampir terbentuk. Venus muncul di dekat Matahari itu sendiri - dan sangat dekat dengan Matahari sehingga energi sinar matahari menguapkan semua persediaan airnya. Dan Mars jauh dari Matahari - dan semua airnya membeku. Dan hanya satu planet - Bumi - yang ternyata berada pada jarak yang begitu jauh dari Matahari - "tepat" - sehingga air di atasnya tetap cair, dan karena itu kehidupan dapat berasal dari permukaan Bumi. Sabuk mengelilingi Matahari ini dikenal sebagai zona layak huni. Kisah tiga beruang diceritakan kepada anak-anak di banyak negara, dan di Inggris pahlawannya disebut Goldilocks. Dia juga menyukai segala sesuatu untuk menjadi "tepat". Di rumah tiga beruang, satu mangkuk bubur terlalu panas. Yang lain terlalu dingin. Dan hanya yang ketiga datang ke Goldilocks "tepat." Dan di rumah tiga beruang ada tiga tempat tidur, dan yang satu terlalu keras, yang lain terlalu empuk, dan yang ketiga "tepat", dan Goldilocks tertidur di dalamnya. Ketika ketiga beruang kembali ke rumah, mereka tidak hanya menemukan bubur yang hilang dari mangkuk ketiga, tetapi juga Goldilocks, yang sedang tidur nyenyak di tempat tidur beruang kecil itu. Saya tidak ingat bagaimana semuanya berakhir di sana, tetapi jika saya adalah tiga beruang - predator omnivora di bagian paling atas rantai makanan - saya akan memakan Goldilocks.

Goldilocks mungkin tertarik pada kelayakhunian relatif Venus, Bumi, dan Mars, tetapi kenyataannya, plot tentang planet-planet ini jauh lebih rumit daripada tiga mangkuk bubur. Empat miliar tahun yang lalu, komet kaya air dan asteroid kaya mineral masih membombardir permukaan planet, meskipun jauh lebih jarang daripada sebelumnya. Selama permainan biliar ruang angkasa ini, beberapa planet bermigrasi dari tempat asalnya lebih dekat ke Matahari, dan beberapa terlempar ke orbit dengan diameter lebih besar. Dan banyak dari lusinan planet yang terbentuk berakhir di orbit yang tidak stabil dan jatuh ke Matahari atau Jupiter. Beberapa planet lagi dibuang begitu saja dari tata surya. Unit yang tersisa pada akhirnya berputar tepat di orbit yang ternyata "tepat" untuk bertahan miliaran tahun di atasnya. Bumi menetap di orbit dengan jarak rata-rata dari Matahari sekitar 150 juta kilometer. Pada jarak ini, Bumi memotong sebagian kecil dari total energi yang dipancarkan oleh Matahari - hanya dua per miliar. Jika kita berasumsi bahwa Bumi menyerap semua energi ini, maka suhu rata-rata planet kita adalah sekitar 280 K, yaitu 7 ° C - di tengah antara suhu musim dingin dan musim panas.

Pada tekanan atmosfer normal, air membeku pada 273 K dan mendidih pada 373 K, jadi kami sangat senang, hampir semua air di Bumi dalam keadaan cair. Namun, tidak perlu terburu-buru. Terkadang dalam sains Anda mendapatkan jawaban yang benar dari premis yang salah. Faktanya, Bumi hanya menyerap dua pertiga dari energi matahari yang mencapainya. Sisanya dipantulkan kembali ke angkasa oleh permukaan bumi (terutama lautan) dan tutupan awan. Jika kita menambahkan koefisien refleksi ke rumus, maka suhu rata-rata Bumi sudah turun menjadi 255 K, yang jauh lebih rendah daripada titik beku air. Pasti ada mekanisme lain yang bekerja akhir-akhir ini yang menjaga suhu rata-rata pada tingkat yang lebih nyaman. Sekali lagi, luangkan waktu Anda. Semua teori evolusi bintang memberi tahu kita bahwa empat miliar tahun yang lalu, ketika kehidupan terbentuk dari sup primordial di Bumi, Matahari berada di posisi ketiga lebih redup daripada saat ini, yang berarti suhu rata-rata Bumi di bawah titik beku. Mungkinkah Bumi di masa lalu yang jauh lebih dekat dengan Matahari? Namun, setelah periode pemboman berat yang telah lama berakhir, kita tidak tahu mekanisme apa pun yang akan menggeser orbit stabil di dalam tata surya. Mungkinkah efek rumah kaca lebih kuat di masa lalu? Kita mungkin tidak tahu. Tetapi kita tahu bahwa zona layak huni dalam arti asli kata-kata ini hanya memiliki hubungan yang jauh dengan apakah kehidupan dapat eksis di planet-planet yang terletak di dalam batas-batas zona ini.

Persamaan Drake yang terkenal, yang selalu dirujuk dalam pencarian kecerdasan luar angkasa, memungkinkan Anda untuk memberikan perkiraan kasar tentang berapa banyak peradaban yang pada prinsipnya dapat ditemukan di galaksi Bima Sakti. Persamaan tersebut diturunkan pada 1960-an oleh astronom Amerika Frank Drake, dan pada saat itu konsep zona layak huni terbatas pada gagasan bahwa planet-planet harus berada pada jarak dari bintangnya yang “tepat” untuk keberadaan kehidupan. Arti dari satu versi persamaan Drake adalah seperti ini: mari kita mulai dengan jumlah bintang di galaksi (ratusan miliar). Kalikan jumlah yang sangat besar ini dengan fraksi bintang yang memiliki planet. Jumlah yang dihasilkan dikalikan dengan fraksi planet yang berada di zona layak huni. Sekarang kita kalikan hasilnya dengan pecahan planet tempat kehidupan telah berkembang. Kami mengalikan hasilnya dengan pecahan planet tempat kehidupan cerdas telah berkembang. Hasilnya dikalikan dengan pecahan planet, di mana kemajuan teknis mencapai tahap sedemikian rupa sehingga memungkinkan untuk membangun komunikasi antarbintang.

Jika kita sekarang memperhitungkan tingkat pembentukan bintang dan harapan hidup peradaban berteknologi maju, kita mendapatkan jumlah peradaban maju yang, pada saat ini, mungkin sedang menunggu panggilan telepon kita. Bintang-bintang kecil, sejuk, luminositas rendah hidup selama ratusan miliar, mungkin triliunan tahun, yang berarti planet mereka memiliki cukup waktu untuk menumbuhkan dua atau tiga jenis organisme hidup, tetapi zona layak huni mereka terlalu dekat dengan bintang. Planet yang terbentuk di zona ini dengan cepat jatuh ke dalam apa yang disebut penangkapan pasang surut bintang dan selalu berputar dengan satu sisi ke sana, itulah sebabnya distorsi yang kuat terjadi pada pemanasan planet - semua air di "depan" sisi planet akan menguap, dan semua air di sisi "terbalik" akan membeku . Jika Goldilocks tinggal di planet seperti itu, kita akan menemukan bahwa dia memakan buburnya, berputar di sekitar porosnya, seperti ayam panggang - di perbatasan antara sinar matahari abadi dan kegelapan abadi. Pada zona layak huni ada kelemahan lain di sekitar bintang berumur panjang - mereka sangat sempit, sehingga planet ini memiliki peluang yang sangat kecil untuk secara tidak sengaja berada di orbit dengan radius yang "tepat".

Tapi di sekitar panas, besar, bintang terang zona layak huni yang luas tersebar. Namun, sayangnya, bintang-bintang ini jarang dan hidup hanya beberapa juta tahun, dan kemudian meledak, sehingga planet-planet mereka hampir tidak dapat dianggap sebagai kandidat dalam pencarian kehidupan dalam bentuk yang biasa kita lakukan, kecuali jika ada beberapa jenis yang sangat evolusi yang cepat terjadi di sana. Dan tidak mungkin hewan mampu menciptakan kalkulus diferensial. Persamaan Drake dapat dianggap sebagai matematika Goldilocks, sebuah metode yang digunakan untuk memperkirakan peluang bahwa di suatu tempat di galaksi semuanya telah berjalan "tepat", sebagaimana mestinya. Namun, persamaan Drake dalam bentuk aslinya tidak termasuk, misalnya, Mars, yang terletak jauh di luar zona layak huni Matahari. Sementara itu, Mars penuh dengan sungai-sungai kering yang berkelok-kelok dengan delta dan dataran banjir, dan ini tidak dapat disangkal membuktikan bahwa dulu ada banyak air cair di Mars.

Tapi bagaimana dengan Venus, "saudara perempuan" Bumi? Itu jatuh tepat ke zona layak huni matahari. Planet ini, yang sepenuhnya tertutup oleh lapisan awan tebal, memiliki reflektifitas tertinggi di seluruh tata surya. Tidak ada alasan yang jelas mengapa itu bisa menjadi buruk dan tidak nyaman di Venus. Namun, ada efek rumah kaca yang mengerikan di atasnya. Atmosfer Venus yang tebal sebagian besar adalah karbon dioksida dan menyerap hampir 100% dari sejumlah kecil radiasi yang mencapai permukaannya. Suhu di Venus adalah 750 K, yang merupakan rekor di seluruh tata surya, meskipun jarak dari Matahari ke Venus hampir dua kali lipat dari Merkurius.

Karena Bumi telah menopang kehidupan sepanjang evolusinya - miliaran tahun gejolak gejolak - maka kehidupan itu sendiri harus menyediakan semacam mekanisme umpan balik yang membuat air cair tetap berada di planet ini. Ide ini dikembangkan oleh ahli biologi James Lovelock dan Lynn Margulis pada 1970-an dan disebut hipotesis Gaia. Hipotesis yang agak populer, tetapi kontroversial ini menunjukkan bahwa kumpulan spesies biologis di Bumi pada waktu tertentu bertindak seperti organisme kolektif yang terus-menerus, meskipun tidak sengaja, menyesuaikan komposisi atmosfer dan iklim Bumi sedemikian rupa sehingga berkontribusi pada keberadaan dan perkembangan kehidupan - yaitu, adanya air cair di permukaan. Menurut saya sangat menarik dan layak untuk dipelajari. Hipotesis Gaia adalah hipotesis favorit para pendukung filsafat Zaman Baru. Tapi saya berani bertaruh bahwa beberapa orang Mars dan Venus yang telah lama mati pasti juga memperjuangkan ide ini satu miliar tahun yang lalu...

Jika Anda memperluas konsep zona layak huni, ternyata dibutuhkan sembarang sumber energi untuk mencairkan es. Salah satu bulan Jupiter eropa yang dingin, dipanaskan oleh gaya pasang surut medan gravitasi Jupiter. Seperti bola raket yang memanas karena benturan yang sering terjadi, Europa memanas karena perbedaan beban dinamis karena fakta bahwa Jupiter menarik satu sisi lebih dari yang lain. Apa hasilnya? Data pengamatan saat ini dan perhitungan teoretis menunjukkan bahwa Europa memiliki lautan air cair atau, mungkin, bubur salju di bawah kerak es setebal satu kilometer. Mengingat banyaknya kehidupan di kedalaman laut di Bumi, Europa adalah kandidat paling menggoda untuk kehidupan di Tata Surya di luar Bumi. Terobosan lain baru-baru ini dalam pemahaman kita tentang apa itu zona layak huni adalah organisme hidup, baru-baru ini dijuluki "ekstremofil": organisme yang tidak hanya bertahan hidup, tetapi bahkan berkembang dalam kondisi sangat dingin atau panas ekstrem. Jika ada ahli biologi di antara para ekstrofil, mereka mungkin akan berpikir bahwa mereka normal, dan ekstrofil adalah mereka yang hidup dengan baik pada suhu kamar. Di antara ekstrofil adalah termofil yang menyukai panas, yang biasanya tinggal di dekat pegunungan bawah laut di tengah lautan, di mana air, dipanaskan di bawah tekanan besar hingga suhu jauh di atas titik didih biasa, memercik keluar dari bawah kerak bumi ke udara dingin. ketebalan lautan. Kondisi di sana mirip dengan yang ada di panci bertekanan tinggi di dapur: panci yang sangat kuat dengan tutup tertutup memungkinkan Anda memanaskan air di bawah tekanan hingga suhu di atas titik didih, sambil menghindari perebusan seperti itu.

Mineral naik dari mata air panas di dasar laut yang dingin, menciptakan pipa berpori raksasa setinggi sepuluh lantai - panas di tengah, sedikit lebih dingin di tepinya, di mana mereka langsung menyentuh air laut. Pada semua suhu ini, spesies makhluk hidup yang tak terhitung jumlahnya hidup di dalam pipa yang belum pernah melihat Matahari dan yang tidak peduli apakah itu ada atau tidak. Kacang keras ini makan energi panas bumi, yang terdiri dari apa yang tersisa sejak pembentukan Bumi, dan panas yang terus-menerus merembes ke dalam kerak bumi karena peluruhan radioaktif dari isotop alami, tetapi tidak stabil dari unsur-unsur kimia yang sudah lama dikenal - termasuk, misalnya, aluminium-26, yang cukup untuk jutaan tahun, dan potasium-40, yang bertahan selama miliaran. Dasar laut mungkin merupakan salah satu ekosistem paling stabil di Bumi. Apa yang terjadi jika bumi bertabrakan asteroid raksasa dan semua kehidupan di permukaannya akan mati? Termofil laut akan hidup seolah-olah tidak ada yang terjadi. Mungkin setelah setiap gelombang kepunahan, mereka bahkan berevolusi dan mengisi kembali daratan bumi. Dan apa yang akan terjadi jika Matahari, karena alasan misterius, menghilang dari pusat tata surya, dan Bumi keluar dari orbit dan melayang di luar angkasa? Acara ini bahkan tidak akan masuk ke koran Thermophile. Namun, lima miliar tahun akan berlalu, dan Matahari akan berubah menjadi raksasa merah, mengembang dan menyerap seluruhnya bagian dalam tata surya. Pada saat yang sama, lautan di Bumi akan mendidih, dan Bumi itu sendiri akan menguap. Ini akan menjadi sensasi.

Jika thermophiles hidup di mana-mana di Bumi, muncul pertanyaan serius: bagaimana jika kehidupan berasal jauh di dalam perut planet-planet yang hilang yang terlempar keluar dari tata surya selama pembentukannya? Reservoir termal "geo" mereka akan bertahan selama miliaran tahun. Dan bagaimana dengan planet yang tak terhitung jumlahnya yang dikeluarkan secara paksa dari semua tata surya lain yang sempat terbentuk di Alam Semesta kita? Mungkinkah ruang antarbintang penuh dengan kehidupan yang berasal dan berevolusi di kedalaman planet tunawisma? Zona layak huni sama sekali bukan area yang digambarkan dengan rapi di sekitar bintang di mana jumlah sinar matahari yang ideal dan "tepat" jatuh - bahkan, itu ada di mana-mana. Jadi rumah tiga beruang, mungkin, juga tidak mengambil apa pun tempat spesial di dunia dongeng. Semangkuk bubur, yang suhunya “tepat”, dapat ditemukan di rumah mana pun, bahkan di rumah ketiga babi itu. Kami menemukan bahwa faktor yang sesuai dalam persamaan Drake - faktor yang bertanggung jawab atas keberadaan planet di dalam zona layak huni - dapat meningkat hingga hampir 100%.

Jadi dongeng kita memiliki akhir yang sangat menjanjikan. Hidup belum tentu langka dan fenomena unik, mungkin sama biasa dengan planet-planet itu sendiri. Dan bakteri termofilik telah hidup bahagia selamanya - sekitar lima miliar tahun.

Air, air, di sekitar air

Dilihat dari penampakan beberapa tempat terkering dan paling tidak ramah di tata surya kita, orang mungkin berpikir bahwa air, yang berlimpah di Bumi, adalah kemewahan yang langka di seluruh galaksi. Namun, dari semua molekul triatomik, air adalah yang paling umum, dan dengan margin yang lebar. Dan dalam daftar elemen paling umum di luar angkasa, komponen air - hidrogen dan oksigen - menempati tempat pertama dan ketiga. Jadi tidak perlu bertanya dari mana air itu berasal di tempat ini atau itu - lebih baik bertanya mengapa masih tidak tersedia di mana-mana. Mari kita mulai dengan tata surya. Jika Anda mencari tempat tanpa air dan tanpa udara, Anda tidak perlu pergi jauh: Anda memiliki Bulan yang Anda inginkan. Dengan tekanan atmosfer rendah di Bulan - hampir nol - dan dua minggu hari ketika suhu mendekati 100 ° C, air menguap dengan cepat. Selama dua minggu malam, suhu turun menjadi -155 °C: dalam kondisi seperti itu, hampir semua hal akan membeku.

Para astronot Apollo membawa semua udara, semua air, dan semua sistem pendingin udara yang mereka butuhkan ke bulan bersama mereka untuk melakukan perjalanan ke sana dan kembali. Namun, di masa depan yang jauh, ekspedisi mungkin tidak perlu lagi membawa air dan berbagai produk darinya. Data dari wahana antariksa Clementine mengakhiri perdebatan lama tentang apakah ada kawah dalam di dasar Utara dan kutub selatan Bulan adalah danau beku. Jika kita memperhitungkan jumlah rata-rata tabrakan Bulan dengan puing-puing antarplanet per tahun, kita harus berasumsi bahwa di antara puing-puing yang jatuh ke permukaan pasti ada komet es yang cukup besar. Apa artinya "cukup besar"? Ada cukup banyak komet di tata surya yang, jika dicairkan, akan meninggalkan genangan air sebesar Danau Erie.

Tentu saja, danau baru tidak dapat diharapkan untuk bertahan selama beberapa hari bulan yang panas dengan suhu mendekati 100 ° C, tetapi setiap komet yang jatuh di permukaan Bulan dan menguap membuang beberapa molekul airnya ke dasar kawah yang dalam di dekat permukaan Bulan. tiang. Molekul-molekul ini diserap ke dalam tanah bulan, di mana mereka tetap selamanya, karena tempat-tempat seperti itu adalah satu-satunya sudut di Bulan di mana, secara harfiah, "Matahari tidak bersinar." (Jika Anda yakin bahwa satu sisi bulan selalu gelap, maka Anda disesatkan oleh berbagai otoritas, yang tidak diragukan lagi termasuk album Pink Floyd The Dark Side of the Moon, dirilis pada tahun 1973. ) Sebagai penghuni Arktik dan Antartika tahu, lapar untuk cahaya matahari, di tempat-tempat ini Matahari tidak pernah terbit tinggi di atas cakrawala - baik siang hari, maupun sepanjang tahun. Sekarang bayangkan Anda tinggal di dasar kawah yang tepinya lebih tinggi dari titik di langit tempat matahari terbit. Di kawah seperti itu, dan bahkan di Bulan, di mana tidak ada udara dan tidak ada yang menyebarkan cahaya sehingga masuk ke sudut yang teduh, seseorang harus hidup dalam kegelapan abadi.

Kulkas Anda juga dingin dan gelap, tetapi es masih menguap di sana seiring waktu (jangan percaya - lihat seperti apa bentuk es batu ketika Anda kembali dari kepergian yang lama), namun, di dasar kawah ini sangat dingin penguapan itu, pada dasarnya, berhenti (menurut paling sedikit, dalam kerangka percakapan kita, kita mungkin berasumsi bahwa itu tidak ada). Tidak ada keraguan bahwa jika kita membangun koloni di Bulan, koloni itu harus berlokasi di dekat kawah seperti itu. Selain keuntungan yang jelas - koloni akan memiliki banyak es, akan ada sesuatu untuk dicairkan, dimurnikan dan diminum - hidrogen juga dapat diekstraksi dari molekul air, memisahkannya dari oksigen. Hidrogen dan sebagian oksigen akan pergi ke bahan bakar roket, dan sisa oksigen yang akan dihirup oleh penjajah. Dan di waktu luang Anda dari ekspedisi luar angkasa, Anda bisa bermain skating di danau beku dari air yang diekstraksi.

Jadi, data kawah kuno memberi tahu kita bahwa komet menabrak Bulan, yang berarti ini juga terjadi di Bumi. Jika kita menganggap bahwa Bumi lebih besar dan gravitasinya lebih kuat, kita bahkan dapat menyimpulkan bahwa komet lebih sering jatuh ke Bumi. Begitulah - sejak kelahiran Bumi hingga hari ini. Selain itu, Bumi tidak muncul dari ruang hampa kosmik dalam bentuk koma bulat yang sudah jadi. Itu tumbuh dari gas protosolar yang terkondensasi, dari mana Matahari itu sendiri dan semua planet lain terbentuk. Bumi terus tumbuh ketika partikel padat kecil menempel padanya, dan kemudian - karena pemboman konstan asteroid, yang kaya akan mineral, dan komet, yang kaya akan air. Dalam arti apa itu permanen? Diduga frekuensi komet yang menabrak Bumi pada tahap awal keberadaannya cukup untuk menyediakan air bagi semua lautannya. Namun, pertanyaan tertentu tetap ada (dan ruang untuk debat). Dibandingkan dengan air dari lautan, air dari komet yang kita pelajari sekarang memiliki banyak deuterium, sejenis hidrogen yang memiliki neutron ekstra di intinya. Jika lautan dipenuhi komet, maka komet yang jatuh ke Bumi pada awal keberadaan tata surya memiliki komposisi kimia yang sedikit berbeda.

Pikirkan Anda dapat dengan aman pergi ke luar? Di sana-sini: studi terbaru tentang kadar air di lapisan atas atmosfer bumi menunjukkan bahwa potongan-potongan es seukuran rumah secara teratur jatuh ke bumi. Bola salju antarplanet ini, ketika bersentuhan dengan udara, dengan cepat menguap, tetapi berhasil berkontribusi pada anggaran air Bumi. Jika frekuensi jatuhnya konstan sepanjang sejarah Bumi selama 4,6 miliar tahun, maka bola salju ini mungkin juga telah mengisi kembali lautan Bumi. Selain itu, uap air yang kita ketahui dilepaskan ke atmosfer oleh letusan gunung berapi, dan ternyata Bumi mendapatkan pasokan airnya ke permukaan dengan berbagai cara. Sekarang lautan kita yang megah menempati dua pertiga permukaan bumi, tetapi mereka hanya seperlima ribu massa bumi. Tampaknya sebagian kecil, tetapi masih sebanyak satu setengah triliun ton, 2% di antaranya pada waktu tertentu berbentuk es. Jika Bumi pernah mengalami masa efek rumah kaca yang ekstrim, seperti di Venus, maka atmosfer kita akan menyerap kelebihan energi matahari, suhu udara akan naik, dan lautan akan mendidih dan cepat menguap ke atmosfer. Ini akan menjadi buruk. Tidak hanya flora dan fauna Bumi akan mati - ini jelas - salah satu alasan (secara harfiah) yang menarik untuk kematian umum adalah bahwa atmosfer, yang jenuh dengan uap air, akan menjadi tiga ratus kali lebih masif. Itu akan menghancurkan kita semua.

Venus berbeda dari planet lain di tata surya dalam banyak hal, termasuk atmosfer karbon dioksidanya yang tebal, padat, dan berat, yang seratus kali lipat. lebih banyak tekanan atmosfer bumi. Kami akan diratakan di sana. Namun, dalam peringkat saya tentang fitur Venus yang paling menakjubkan, keberadaan kawah, yang semuanya terbentuk relatif baru dan didistribusikan secara merata di seluruh permukaan, menempati urutan pertama. Fitur yang tampaknya tidak berbahaya ini menunjukkan satu bencana dalam skala planet yang memulai kembali jam kawah dan menghapus semua bukti dampak di masa lalu. Ini termasuk dalam kekuatan, misalnya, dari fenomena iklim yang erosif seperti banjir global. Dan juga - aktivitas geologis (bukan kelamin) skala besar, katakanlah, aliran lava, yang mengubah seluruh permukaan Venus menjadi impian pengendara Amerika - planet yang sepenuhnya beraspal. Apapun restart jam terjadi tiba-tiba dan tiba-tiba. Namun, tidak semuanya jelas di sini. Jika benar-benar ada banjir sedunia di Venus, kemana perginya semua air sekarang? Hilang di bawah permukaan? Menguap ke atmosfer? Atau bukan air sama sekali yang membanjiri Venus, tetapi zat lain?

Keingintahuan dan ketidaktahuan kita tidak terbatas pada satu Venus - mereka meluas ke planet lain. Mars pernah menjadi rawa nyata - dengan sungai berkelok-kelok, dataran banjir, delta, jaringan sungai kecil dan ngarai besar, diukir dengan air mengalir. Kami sudah memiliki cukup bukti bahwa jika di mana saja di tata surya terdapat sumber air yang melimpah, itu ada di Mars. Namun, hari ini permukaan Mars benar-benar kering, dan mengapa tidak jelas. Melihat Mars dan Venus - saudara dan saudari dari planet kita - saya melihat Bumi dengan cara baru dan berpikir tentang betapa tidak dapat diandalkannya sumber air kita di permukaan bumi. Seperti yang sudah kita ketahui, imajinasi Percival Lowell membuatnya menduga bahwa koloni orang Mars yang cerdik membangun jaringan kanal yang cerdik di Mars untuk membawa air dari gletser kutub ke lintang tengah yang lebih padat penduduknya. Untuk menjelaskan apa yang dia lihat (atau pikir dia lihat), Lowell menciptakan peradaban sekarat yang entah bagaimana kehilangan air. Dalam risalahnya yang terperinci namun sangat menyesatkan, Mars sebagai Tempat Tinggal Kehidupan (1909), Lowell menyesali penurunan peradaban Mars yang akan segera terjadi yang lahir dari fantasinya:

Pengeringan planet ini akan terus berlanjut, tidak diragukan lagi, sampai permukaannya tidak lagi mampu menopang semua kehidupan. Waktu pasti akan menerbangkannya seperti debu. Namun, ketika percikan terakhirnya padam, planet mati akan bergegas melintasi ruang angkasa seperti hantu, dan karir evolusinya akan berakhir selamanya.

(Lowell, 1908, hal. 216)

Sesuatu yang Lowell benar. Jika pernah ada peradaban (atau organisme hidup) di permukaan Mars yang membutuhkan air, maka pada tahap yang tidak diketahui dalam sejarah Mars dan untuk beberapa alasan yang tidak diketahui, semua air di permukaan benar-benar mengering, yang berujung pada akhir. seperti yang dijelaskan Lowell. Mungkin hilang air Mars baru saja pergi ke bawah tanah dan ditangkap oleh permafrost. Bagaimana ini bisa dibuktikan? Kawah besar di permukaan Mars memiliki lebih banyak goresan lumpur kering yang meluap daripada kawah kecil. Dengan asumsi permafrost terletak cukup dalam, itu akan membutuhkan dampak kekerasan untuk sampai ke sana. Pelepasan energi dari tumbukan seperti itu seharusnya mencairkan es di bawah permukaan saat bersentuhan, dan kotoran terciprat keluar. Kawah dengan fitur ini lebih umum di garis lintang subkutub dingin, persis di mana Anda akan mengharapkan lapisan permafrost terletak lebih dekat ke permukaan. Menurut beberapa perkiraan, jika semua air, yang seperti yang kita duga, bersembunyi di lapisan es di Mars dan, seperti yang kita tahu pasti, tertutup gletser di kutub, meleleh dan merata di permukaannya, Mars akan berubah menjadi lautan terus menerus dalam puluhan meter. Rencana pencarian kehidupan di Mars, baik modern maupun fosil, harus mencakup melihat berbagai tempat, terutama di bawah permukaan Mars.

Ketika astrofisikawan mulai berpikir tentang di mana menemukan air cair, dan dengan asosiasi, kehidupan, mereka pada awalnya cenderung untuk memperhitungkan planet yang mengorbit pada jarak tertentu dari bintang mereka - pada jarak sedemikian rupa sehingga air tetap berada di permukaannya. tidak terlalu jauh dan tidak terlalu dekat. Zona ini biasanya disebut sebagai zona layak huni, atau zona Goldilocks (lihat bab sebelumnya), dan sebagai permulaan, itu adalah perkiraan yang cukup dapat diterima. Namun, dia tidak memperhitungkan kemungkinan munculnya kehidupan di tempat-tempat di mana ada sumber energi lain, karena air, yang seharusnya berubah menjadi es, tetap dalam keadaan cair. Ini bisa memberikan sedikit efek rumah kaca. Sebaik sumber internal energi, seperti panas sisa setelah pembentukan planet atau peluruhan radioaktif tidak stabil elemen berat, yang masing-masing berkontribusi pada pemanasan internal Bumi dan, akibatnya, pada aktivitas geologisnya. Selain itu, pasang surut planet juga berfungsi sebagai sumber energi - ini adalah konsep yang lebih umum daripada sekadar lautan yang mengepul yang menari dengan bulan. Seperti yang telah kita lihat, bulan Jupiter Io mengalami tekanan konstan dari pergeseran gaya pasang surut karena orbitnya tidak melingkar sempurna dan Io bergerak masuk dan keluar dari Jupiter. Io terletak pada jarak yang sedemikian jauh dari Matahari sehingga dalam kondisi lain ia harus membeku selamanya, tetapi karena perubahan pasang surut yang konstan, ia telah mendapatkan gelar benda angkasa dengan aktivitas geologis paling keras di seluruh tata surya - semuanya ada di sana: dan gunung berapi memuntahkan lava, dan celah-celah berapi, dan pergeseran tektonik. Terkadang Io modern disamakan dengan Bumi muda, ketika planet kita belum mendingin setelah lahir.

Europa tidak kalah menarik - satelit Jupiter lainnya, yang juga menarik panas dari gaya pasang surut. Para ilmuwan telah lama menduga, dan baru-baru ini mengkonfirmasi (berdasarkan gambar dari wahana antariksa Galileo) bahwa Europa tertutup lapisan es tebal yang bermigrasi, di bawahnya terdapat lautan lumpur atau air cair. Seluruh lautan air! Bayangkan saja seperti apa memancing di es itu. Memang, para insinyur dan ilmuwan dari Jet Propulsion Laboratory sudah berpikir untuk mengirim pesawat luar angkasa ke Europa, yang akan mendarat di atas es, menemukan celah di dalamnya (atau memotong atau menginjaknya sendiri), menurunkan kamera video laut dalam ke itu, dan mari kita lihat apa yang ada di sana dan bagaimana caranya. Karena kehidupan di Bumi kemungkinan besar berasal dari lautan, keberadaan kehidupan di lautan Eropa sama sekali bukan fantasi kosong, mungkin saja. Menurut pendapat saya, kualitas air yang paling menakjubkan bukanlah label "pelarut universal" yang kita semua pelajari di kelas kimia di sekolah, juga bukan luar biasa. jangkauan luas suhu di mana air tetap cair. Fitur air yang paling menakjubkan adalah bahwa meskipun hampir semua zat, termasuk air itu sendiri, menjadi lebih padat ketika didinginkan, air, ketika didinginkan di bawah 4 ° C, menjadi semakin tidak padat. Ketika membeku pada nol derajat, itu menjadi kurang padat daripada dalam keadaan cair pada suhu berapa pun, dan ini mengganggu pipa air, tetapi sangat beruntung untuk ikan. Di musim dingin, ketika suhu udara turun di bawah nol, air pada suhu 4 derajat tenggelam ke dasar dan tetap di sana, dan lapisan es yang mengambang terbentuk sangat lambat di permukaan dan mengisolasi air yang lebih hangat dari udara dingin.

Jika inversi densitas ini tidak terjadi dengan air pada suhu di bawah 4 derajat, maka pada suhu udara di bawah titik beku, permukaan luar reservoir akan mendingin dan tenggelam ke dasar, dan banyak lagi. air hangat akan naik. Konveksi paksa seperti itu akan dengan cepat mendinginkan seluruh massa air menjadi nol, setelah itu permukaan akan mulai membeku. Es yang lebih padat akan tenggelam - dan seluruh kolom air akan membeku dari bawah ke permukaan. Di dunia seperti itu, tidak akan ada memancing di es, karena semua ikan akan dibekukan - dibekukan hidup-hidup. Dan pecinta memancing di es akan duduk di bawah ketebalan air yang belum membeku, atau di blok reservoir yang benar-benar beku. Pemecah es tidak perlu melakukan perjalanan melintasi Arktik yang beku: Samudra Arktik akan membeku ke dasar atau tetap terbuka untuk navigasi normal, karena lapisan es akan berada di bawah. Dan Anda bisa berjalan di atas es sebanyak yang Anda mau dan tidak takut gagal. Di dunia paralel seperti itu, es yang terapung dan gunung es akan tenggelam, dan pada tahun 1912 Titanic akan berlayar dengan aman ke tujuannya - New York.

Keberadaan air di galaksi tidak terbatas pada planet dan bulannya saja. Molekul air, serta beberapa bahan kimia rumah tangga lainnya seperti amonia, metana, dan etil alkohol, terus-menerus terdaftar di awan gas antarbintang. Dalam kondisi tertentu - suhu rendah dan kepadatan tinggi - sekelompok molekul air dapat memancarkan kembali energi bintang terdekat ke luar angkasa dalam bentuk radiasi gelombang mikro terarah berintensitas tinggi yang diperkuat. Fisika fenomena ini sangat mirip dengan segala sesuatu yang terjadi pada cahaya tampak di laser. Tetapi dalam hal ini lebih baik untuk berbicara bukan tentang laser, tetapi tentang maser - ini adalah bagaimana frasa "Amplifikasi gelombang mikro oleh emisi radiasi yang dirangsang" dipersingkat. Jadi air tidak hanya di mana-mana dan di mana-mana di galaksi - terkadang air juga tersenyum cerah kepada Anda dari kedalaman ruang.

Kita tahu bahwa air sangat penting untuk kehidupan di Bumi, tetapi kita hanya dapat berasumsi bahwa itu adalah kondisi yang diperlukan munculnya kehidupan di mana saja di galaksi. Namun, orang yang buta huruf secara kimia sering percaya bahwa air adalah zat mematikan yang lebih baik tidak ditemui. Pada tahun 1997, Nathan Zoner, seorang siswa sekolah menengah berusia empat belas tahun di Eagle Rock, Idaho, penelitian objektif prasangka anti-teknologi dan "kemofobia" terkait, yang telah mendapatkan ketenaran yang memang layak. Nathan mengundang orang yang lewat di jalan untuk menandatangani petisi yang menuntut kontrol ketat atau bahkan larangan penggunaan dihidrogen monoksida. Eksperimen muda memberikan daftar sifat mimpi buruk dari zat ini, tanpa rasa dan bau:

Dihidrogen monoksida adalah penyusun utama hujan asam;

Cepat atau lambat zat ini melarutkan semua yang bersentuhan dengannya;

Jika tidak sengaja terhirup, bisa berakibat fatal;

Dalam keadaan gas, ia meninggalkan luka bakar yang parah;

Hal ini ditemukan pada tumor pasien kanker terminal.

Empat puluh tiga dari lima puluh yang didekati Zoner menandatangani petisi, enam ragu-ragu, dan satu ternyata adalah pendukung setia dihidrogen monoksida dan menolak untuk membubuhkan tanda tangannya.

Ruang hidup

Jika Anda bertanya kepada seseorang dari mana asalnya, sebagai jawaban Anda biasanya akan mendengar nama kota tempat ia dilahirkan, atau suatu tempat di permukaan bumi tempat ia menghabiskan masa kecilnya. Dan ini sepenuhnya benar. Namun

jawaban yang akurat secara astrokimia seharusnya terdengar berbeda: “Saya berasal dari sisa-sisa ledakan banyak bintang besar yang mati lebih dari lima miliar tahun yang lalu." Luar angkasa adalah pabrik kimia utama. Itu diluncurkan oleh Big Bang, yang memasok Semesta dengan hidrogen, helium, dan setetes lithium - tiga elemen paling ringan. Sembilan puluh dua elemen alami yang tersisa menciptakan bintang-bintang, termasuk setiap karbon, kalsium, dan fosfor dalam setiap organisme hidup di Bumi, manusia, dan lainnya. Siapa yang akan membutuhkan semua jenis bahan mentah yang paling kaya ini jika tetap terkunci di bintang-bintang? Tetapi ketika bintang mati, mereka mengembalikan bagian terbesar dari massa mereka ke ruang angkasa dan membumbui awan gas terdekat dengan seluruh set atom, yang kemudian memperkaya bintang generasi berikutnya.

Jika kondisi yang tepat diciptakan—suhu dan tekanan yang tepat—banyak atom bergabung membentuk molekul sederhana. Setelah itu, banyak molekul menjadi lebih besar dan lebih kompleks, dan mekanismenya rumit dan inventif. Pada akhirnya, molekul kompleks mengatur dirinya sendiri menjadi satu atau beberapa organisme hidup, dan ini mungkin terjadi di miliaran sudut alam semesta. Setidaknya dalam salah satu dari ini, molekul menjadi begitu kompleks sehingga mereka mengembangkan kecerdasan dan kemudian kemampuan untuk merumuskan dan mengkomunikasikan satu sama lain ide-ide yang diungkapkan dalam ikon di halaman ini.

Ya, ya, tidak hanya manusia, tetapi juga semua organisme hidup lainnya di ruang angkasa, serta planet dan bulan tempat mereka tinggal, tidak akan ada jika bukan karena sisa-sisa bintang yang dihabiskan. Pada dasarnya, Anda adalah sampah. Ini harus ditangani. Lebih baik bahagia. Lagi pula, apa yang bisa lebih mulia daripada gagasan bahwa Semesta hidup dalam diri kita semua? Anda tidak perlu bahan-bahan langka untuk meramu kehidupan. Ingat elemen mana yang menempati lima tempat teratas dalam hal kelimpahan di ruang angkasa: hidrogen, helium, oksigen, karbon, dan nitrogen. Dengan pengecualian helium inert secara kimiawi, yang tidak suka membuat molekul dengan siapa pun, kita mendapatkan empat komponen utama kehidupan di Bumi. Mereka menunggu di sayap di awan besar yang menyelimuti bintang-bintang di galaksi, dan mulai membuat molekul segera setelah suhu turun di bawah beberapa ribu derajat Kelvin. Molekul dari dua atom terbentuk sekaligus: ini karbon monoksida dan molekul hidrogen (dua atom hidrogen terikat satu sama lain). Turunkan suhu sedikit lagi dan Anda akan mendapatkan molekul tiga atau empat atom yang stabil seperti air (H2O), karbon dioksida (CO2), dan amonia (NH3) - produk masakan biologis sederhana namun berkualitas tinggi. Jika suhu turun sedikit lagi, akan ada sejumlah besar molekul yang terdiri dari lima dan enam atom. Dan karena karbon tidak hanya terdistribusi secara luas, tetapi juga sangat aktif dari sudut pandang kimia, karbon termasuk dalam sebagian besar molekul - sebenarnya, dalam tiga perempat dari semua "jenis" molekul yang diamati di medium antarbintang mengandung setidaknya satu atom karbon. Menjanjikan. Namun, ruang untuk molekul adalah tempat yang agak berbahaya. Jika mereka tidak dihancurkan oleh energi ledakan supernova, maka radiasi ultraviolet dari bintang ultra-terang terdekat melengkapi materi.

Bagaimana lebih banyak molekul dan, semakin buruk ia menahan serangan. Jika molekul beruntung dan mereka tinggal di daerah yang relatif tenang atau terlindung dari pengaruh asing, mereka dapat hidup sampai pada titik di mana mereka akan menjadi bagian dari biji-bijian. debu luar angkasa, dan akhirnya menjadi asteroid, komet, planet, dan manusia. Tetapi bahkan jika serangan bintang tidak membuat molekul aslinya tetap hidup, akan ada banyak atom dan waktu untuk membuat molekul kompleks - tidak hanya selama pembentukan planet ini atau itu, tetapi juga di dan di bawah permukaan lentur planet ini. planet. Di antara molekul kompleks yang paling umum, adenin (ini adalah nukleotida, atau "basa", bagian integral dari DNA), glisin (prekursor protein) dan glikoaldehida (hidrokarbon) secara khusus dibedakan. Semua ini dan bahan-bahan serupa diperlukan untuk munculnya kehidupan dalam bentuk yang kita kenal dan, tentu saja, tidak hanya ditemukan di Bumi.

Namun, semua bacchanalia molekul organik ini belum hidup, sama seperti tepung, air, ragi dan garam yang belum menjadi roti. Sementara transisi yang sebenarnya dari bahan mentah ke makhluk hidup tetap menjadi misteri, jelas bahwa beberapa kondisi diperlukan agar hal ini terjadi. Lingkungan harus mendorong molekul untuk bereksperimen satu sama lain dan pada saat yang sama melindungi dari cedera yang tidak perlu. Cairan sangat baik untuk ini, karena memberikan kontak dekat dan mobilitas yang hebat. Semakin banyak peluang untuk reaksi kimia yang disediakan lingkungan, semakin inventif eksperimen penghuninya. Penting untuk mempertimbangkan faktor lain yang dibicarakan oleh hukum fisika: reaksi kimia membutuhkan sumber energi yang tidak terputus.

Ketika seseorang mempertimbangkan berbagai suhu, tekanan, keasaman, dan radiasi di mana kehidupan dapat berkembang di Bumi, dan mengingat bahwa sudut yang nyaman untuk satu mikroba adalah ruang siksaan bagi mikroba lainnya, menjadi jelas mengapa para ilmuwan tidak lagi memilikinya. hak untuk mengajukan kondisi tambahan untuk kehidupan di tempat lain. Sebuah ilustrasi yang sangat baik dari keterbatasan kesimpulan tersebut diberikan dalam buku menawan "Cosmotheoros" oleh astronom Belanda abad ketujuh belas Christian Huygens: penulis yakin bahwa rami harus dibudidayakan di planet lain - jika tidak, tali kapal akan dibuat dari apa. mengendalikan kapal dan mengarungi lautan? Tiga ratus tahun telah berlalu, dan kita puas hanya dengan segelintir molekul. Jika Anda mencampurnya dengan baik dan meletakkannya di tempat yang hangat, Anda dapat berharap bahwa itu hanya akan memakan waktu beberapa ratus juta tahun - dan kita akan memiliki koloni mikroorganisme yang berkembang pesat. Kehidupan di bumi luar biasa berbuah, tidak diragukan lagi. Dan bagaimana dengan sisa alam semesta? Jika di tempat lain ada benda angkasa yang setidaknya agak mirip dengan planet kita, ada kemungkinan bahwa ia melakukan eksperimen serupa dengan pereaksi kimia serupa dan eksperimen ini dilakukan dengan cara yang sama. hukum fisika, yang sama di seluruh alam semesta.

Mari kita ambil karbon, misalnya. Dia tahu cara membuat paling banyak koneksi yang berbeda baik dengan dirinya sendiri maupun dengan elemen lain, dan oleh karena itu ia termasuk dalam jumlah senyawa kimia yang luar biasa - dalam hal ini ia tidak ada bandingannya di seluruh tabel periodik. Karbon menciptakan lebih banyak molekul daripada gabungan semua elemen lainnya (10 juta - bagaimana menurut Anda?). Biasanya, untuk membuat molekul, atom berbagi satu atau lebih elektron terluar, menjebak satu sama lain seperti sambungan cam di antara gerbong barang. Setiap atom karbon mampu membuat ikatan seperti itu dengan satu, dua, tiga atau empat atom lain - tetapi atom hidrogen, katakanlah, dengan hanya satu, oksigen - dengan satu atau dua, nitrogen - dengan tiga.

Ketika karbon bergabung dengan dirinya sendiri, ia menciptakan banyak molekul dari segala macam kombinasi rantai panjang, cincin tertutup, atau struktur bercabang. Molekul organik kompleks ini mampu melakukan hal-hal yang hanya bisa diimpikan oleh molekul kecil. Misalnya, mereka mampu melakukan satu tugas di satu ujung dan yang lain di ujung lainnya, memelintir, menggulung, terjalin dengan molekul lain, menciptakan zat dengan lebih banyak sifat dan kualitas baru - mereka tidak memiliki hambatan. Mungkin molekul berbasis karbon yang paling mencolok adalah DNA, heliks ganda yang mengkode penampilan individu setiap organisme hidup. Tapi bagaimana dengan air? Jika sebuah kita sedang berbicara tentang memastikan kehidupan, air memiliki peran yang sangat kualitas yang bermanfaat- tetap cair pada kisaran suhu yang sangat luas, menurut sebagian besar ahli biologi. Sayangnya, sebagian besar ahli biologi hanya mempertimbangkan Bumi, di mana air tetap cair dalam 100 derajat Celcius. Sementara itu, di suatu tempat di Mars Tekanan atmosfer sangat rendah sehingga air tidak cair sama sekali - segera setelah Anda menuangkan segelas H2O untuk diri sendiri, semua air akan mendidih dan membeku pada saat yang bersamaan! Namun, tidak peduli betapa malangnya Situasi saat ini atmosfer Mars, di masa lalu memungkinkan adanya cadangan air cair yang sangat besar. Jika pernah ada kehidupan di permukaan planet merah, maka hanya pada saat itu.

Adapun Bumi, sangat baik ditempatkan di permukaan dengan air, kadang-kadang bahkan terlalu baik dan bahkan mematikan. Dari mana dia berasal? Seperti yang telah kita lihat, logis untuk mengasumsikan bahwa komet membawanya ke sini sebagian: mereka dapat dikatakan jenuh dengan air (beku, tentu saja), ada miliaran di tata surya, ada yang cukup besar. di antara mereka, dan ketika tata surya baru saja terbentuk, mereka terus-menerus membombardir Bumi muda. Gunung berapi meletus bukan hanya karena magmanya sangat panas, tetapi juga karena magma yang naik turun Air tanah menjadi uap, dan uap mengembang dengan cepat, menghasilkan ledakan. Uap tidak lagi masuk ke rongga bawah tanah, dan merobek tutup gunung berapi, menyebabkan H2O muncul ke permukaan. Mengingat semua ini, seharusnya tidak mengherankan bahwa permukaan planet kita penuh dengan air. Dengan semua keragaman organisme hidup di Bumi, mereka semua memiliki bagian DNA yang sama. Ahli biologi, yang belum pernah melihat apa pun selain Bumi dalam hidupnya, hanya bersukacita atas keserbagunaan kehidupan, tetapi ahli astrobiologi memimpikan keragaman dalam skala yang lebih besar: tentang kehidupan berdasarkan DNA yang sama sekali asing bagi kita, atau pada sesuatu yang lain sama sekali.

Sayangnya, sejauh ini planet kita adalah satu-satunya sampel biologis. Namun, seorang ahli astrobiologi mampu mengumpulkan hipotesis tentang organisme hidup yang hidup di suatu tempat di kedalaman ruang dengan mempelajari organisme yang hidup di lingkungan ekstrem di Bumi. Perlu mulai mencari ekstrofil ini, dan ternyata mereka hidup hampir di mana-mana: di tempat pembuangan limbah nuklir, di geyser asam, di sungai asam yang jenuh dengan besi, di mata air laut dalam yang memuntahkan suspensi kimia, dan dekat gunung berapi bawah laut, di permafrost , di tumpukan skala, di industri kolam garam dan di segala macam tempat di mana Anda mungkin tidak akan pergi berbulan madu, tetapi yang mungkin cukup khas dari kebanyakan planet dan bulan lainnya. Ahli biologi pernah percaya bahwa kehidupan berasal dari semacam "kolam hangat", seperti yang ditulis Darwin (Darwin 1959, hlm. 202); namun, terakumulasi lebih baru-baru ini bukti cenderung condong ke gagasan bahwa ekstrofil adalah organisme hidup pertama di Bumi.

Seperti yang akan kita lihat di bagian selanjutnya, selama setengah miliar tahun pertama keberadaannya, tata surya paling mirip dengan jarak tembak. Balok besar dan kecil terus-menerus jatuh di permukaan Bumi, yang meninggalkan kawah dan hancur menjadi debu. batu. Setiap upaya untuk meluncurkan Project Life akan segera digagalkan. Namun, sekitar empat miliar tahun yang lalu, pemboman berkurang dan suhu permukaan bumi mulai turun, yang memungkinkan hasil eksperimen kimia yang kompleks untuk bertahan dan berkembang. Dalam buku teks lama, waktu dihitung dari kelahiran tata surya, dan penulisnya biasanya menyatakan bahwa Bumi membutuhkan 700-800 juta tahun untuk terbentuk. Tapi ini tidak benar: eksperimen di laboratorium kimia planet tidak bisa dimulai sampai pemboman langit mereda. Jangan ragu untuk mengurangi 600 juta tahun "perang" - dan ternyata mekanisme uniseluler keluar dari bubur primitif hanya dalam 200 juta tahun. Sementara para ilmuwan masih belum tahu persis bagaimana kehidupan dimulai, alam tampaknya tidak memiliki masalah dengannya.

Ahli astrokimia telah menempuh perjalanan jauh hanya dalam beberapa dekade: sampai saat ini mereka tidak tahu apa-apa tentang molekul di ruang angkasa, dan sekarang mereka telah menemukan banyak senyawa berbeda hampir di mana-mana. Selain itu, dalam dekade terakhir, astrofisikawan telah mengkonfirmasi bahwa planet juga mengorbit bintang lain, dan bahwa setiap sistem bintang, bukan hanya tata surya, penuh dengan empat bahan penting kehidupan yang sama dengan rumah kosmik kita. Tentu saja, tidak ada yang mengharapkan untuk menemukan kehidupan di sebuah bintang, bahkan di bintang yang "dingin", di mana hanya seribu derajat, tetapi kehidupan di Bumi sering ditemukan di tempat-tempat di mana suhunya mencapai beberapa ratus derajat. Semua penemuan ini bersama-sama membawa kita untuk menyimpulkan bahwa sebenarnya Semesta sama sekali tidak asing dan tidak kita kenal - pada kenyataannya, kita sudah akrab dengannya di tingkat dasar. Tapi seberapa dekat kita mengenal satu sama lain? Berapa probabilitas bahwa setiap organisme hidup mirip dengan terestrial - berdasarkan karbon dan lebih memilih air daripada semua cairan lainnya? Perhatikan, misalnya, silikon, salah satu unsur paling melimpah di alam semesta. Dalam tabel periodik, silikon berada tepat di bawah karbon, yang berarti mereka memiliki konfigurasi elektron yang sama pada tingkat eksternal. Silikon, seperti karbon, dapat membentuk ikatan dengan satu, dua, tiga atau empat atom lain. Pada kondisi yang tepat itu juga dapat membentuk molekul rantai. Karena kemungkinan untuk membuat senyawa kimia untuk silikon hampir sama dengan karbon, masuk akal untuk mengasumsikan bahwa kehidupan juga dapat muncul atas dasar itu.

Namun, ada satu kesulitan dengan silikon: selain sepuluh kali lebih jarang daripada karbon, silikon juga menciptakan ikatan yang sangat kuat. Secara khusus, jika Anda menggabungkan silikon dan hidrogen, Anda tidak akan mendapatkan awal kimia organik, tetapi batu. Di Bumi, senyawa kimia ini memiliki umur simpan yang panjang. Dan agar senyawa kimia menguntungkan organisme hidup, Anda membutuhkan ikatan yang cukup kuat untuk menahan serangan yang tidak terlalu kuat. lingkungan, tetapi tidak begitu tidak dapat dihancurkan untuk memotong kemungkinan eksperimen lebih lanjut. Seberapa pentingkah air cair? Apakah ini satu-satunya lingkungan yang cocok untuk percobaan kimia, satu-satunya lingkungan yang mampu mengantarkan nutrisi dari satu bagian organisme hidup ke bagian lain? Mungkin organisme hidup hanya membutuhkan cairan apapun. Di alam, amonia cukup umum, misalnya. Dan etil alkohol. Keduanya berasal dari unsur paling melimpah di alam semesta. Amonia yang dicampur dengan air membeku pada suhu yang jauh lebih rendah dari sekadar air (-73°C, bukan 0°C), yang memperlebar kisaran suhu di mana dimungkinkan untuk mendeteksi organisme hidup yang menyukai cairan. Ada pilihan lain: di planet yang sumbernya sedikit panas dalam, misalnya, ia berotasi jauh dari bintangnya dan membeku sampai ke tulang, metana, yang biasanya berbentuk gas, juga dapat berperan sebagai cairan yang diperlukan. Senyawa semacam itu memiliki umur simpan yang lama. Dan agar senyawa kimia menguntungkan bagi organisme hidup, diperlukan ikatan yang cukup kuat untuk menahan serangan lingkungan yang tidak terlalu kuat, tetapi tidak begitu tidak dapat dihancurkan untuk memotong kemungkinan eksperimen lebih lanjut.

Seberapa pentingkah air cair? Apakah ini benar-benar satu-satunya lingkungan yang cocok untuk eksperimen kimia, satu-satunya lingkungan yang mampu mengantarkan nutrisi dari satu bagian organisme hidup ke bagian lain? Mungkin organisme hidup hanya membutuhkan cairan apapun. Di alam, amonia cukup umum, misalnya. Dan etil alkohol. Keduanya berasal dari unsur paling melimpah di alam semesta. Amonia yang dicampur dengan air membeku pada suhu yang jauh lebih rendah dari sekadar air (-73°C, bukan 0°C), yang memperlebar kisaran suhu di mana dimungkinkan untuk mendeteksi organisme hidup yang menyukai cairan. Ada pilihan lain: di sebuah planet di mana hanya ada sedikit sumber panas internal, misalnya, ia berputar jauh dari bintangnya dan membeku hingga ke tulang, metana, yang biasanya berbentuk gas, juga dapat berperan sebagai cairan yang diperlukan.

Pada tahun 2005, wahana antariksa Huygens (dinamai setelah Anda tahu siapa) mendarat di Titan, yang paling satelit besar Saturnus, di mana terdapat banyak senyawa organik dan atmosfernya sepuluh kali lebih tebal dari bumi. Selain planet Yupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus, yang seluruhnya berupa gas dan tidak memiliki permukaan padat, hanya empat benda langit di tata surya kita yang layak disebut atmosfer: Venus, Bumi, Mars, dan Titan. Titanium bukan objek acak riset. Daftar molekul yang dapat ditemukan di sana menginspirasi rasa hormat: ini adalah air, dan amonia, dan metana, dan etana, serta yang disebut hidrokarbon aromatik polisiklik - molekul dari banyak cincin. Air es di Titan sangat dingin hingga menjadi sekeras semen. Namun, kombinasi suhu dan tekanan mencairkan metana, dan gambar Huygens pertama menunjukkan aliran, sungai, dan danau metana cair. Lingkungan kimia di permukaan Titan dalam beberapa hal mirip dengan Bumi muda, itulah sebabnya begitu banyak ahli astrobiologi menganggap Titan sebagai laboratorium "hidup" untuk mempelajari masa lalu Bumi yang jauh. Memang, percobaan dua dekade lalu menunjukkan bahwa jika Anda menambahkan air dan sedikit asam ke suspensi organik yang dihasilkan dari penyinaran gas yang membentuk atmosfer berawan Titan, ini akan memberi kita enam belas asam amino.

Belum lama berselang, para ahli biologi mengetahui bahwa total biomassa di bawah permukaan planet Bumi mungkin lebih besar daripada di permukaan. Studi terkini tentang organisme hidup yang sangat kuat menunjukkan dari waktu ke waktu bahwa kehidupan tidak mengenal hambatan dan batasan. Para peneliti yang mempelajari kondisi munculnya kehidupan bukan lagi "profesor gila" yang mencari manusia hijau kecil di planet terdekat, mereka adalah ilmuwan generalis yang memiliki berbagai macam alat: mereka harus menjadi spesialis tidak hanya dalam astrofisika, kimia dan biologi, tetapi juga dalam geologi dan planetologi, karena mereka harus mencari kehidupan di mana saja.

Contoh sistem untuk menemukan zona layak huni tergantung pada jenis bintang.

dalam astronomi, zona layak huni, zona layak huni, zona kehidupan (zona layak huni, HZ) - Ini daerah bersyarat di ruang angkasa, ditentukan atas dasar bahwa kondisi permukaan yang ada di dalamnya akan mendekati kondisi di atas dan akan menjamin keberadaan air di ruang angkasa. fase cair. Dengan demikian, planet-planet tersebut (atau mereka) akan menguntungkan bagi munculnya kehidupan yang mirip dengan bumi. Kemungkinan terjadinya kehidupan paling besar di zona layak huni di sekitarnya ( zona layak huni circumstellar, CHZ ) terletak di zona layak huni ( zona layak huni galaksi, GHZ), meskipun penelitian tentang yang terakhir masih dalam tahap awal.

Perlu dicatat bahwa keberadaan sebuah planet di zona layak huni dan yang menguntungkan bagi kehidupan tidak selalu terkait: karakteristik pertama menggambarkan kondisi dalam sistem planet secara keseluruhan, dan yang kedua - langsung di permukaan benda langit. .

Dalam literatur berbahasa Inggris, zona layak huni disebut juga zona goldilocks (Zona Goldilocks). Nama ini mengacu pada dongeng bahasa Inggris Goldilocks dan Tiga Beruang, dalam bahasa Rusia dikenal sebagai "Tiga Beruang". Dalam dongeng, Goldilocks mencoba menggunakan beberapa set dari tiga objek homogen, di mana masing-masing objek ternyata terlalu besar (keras, panas, dll.), Yang lain terlalu kecil (lunak, dingin .. .), dan yang ketiga, perantara di antara mereka , item tersebut ternyata "tepat". Demikian pula, untuk berada di zona layak huni, planet tidak boleh terlalu jauh dari bintang atau terlalu dekat dengannya, tetapi pada jarak yang "tepat".

Zona layak huni bintang

Batas-batas zona layak huni ditetapkan berdasarkan persyaratan bahwa planet-planet di dalamnya memiliki air dalam keadaan cair, karena merupakan pelarut yang diperlukan dalam banyak reaksi biokimia.

Di luar tepi luar zona layak huni, planet ini tidak menerima radiasi matahari yang cukup untuk mengkompensasi kehilangan radiasi, dan suhunya akan turun di bawah titik beku air. Sebuah planet yang lebih dekat ke matahari daripada tepi bagian dalam zona layak huni akan menjadi terlalu panas oleh radiasinya, menyebabkan air menguap.

Jarak dari bintang di mana fenomena ini dimungkinkan dihitung dari ukuran dan luminositas bintang. Pusat zona layak huni untuk bintang tertentu dijelaskan oleh persamaan:

(\displaystyle d_(AU)=(\sqrt (L_(bintang)/L_(matahari)))), di mana: - radius rata-rata zona layak huni di , - indeks bolometrik (luminositas) bintang, - indeks bolometrik (luminositas) .

Zona layak huni di tata surya

Ada berbagai perkiraan di mana zona layak huni meluas:

Batas dalam, mis.	Batas luar a. e.	Sumber	Catatan
0,725	1,24	sedekah 1964	Estimasi dengan asumsi optik transparan dan albedo tetap.
0,95	1,01	Hart dkk. 1978, 1979	Bintang K0 dan seterusnya tidak dapat memiliki zona layak huni
0,95	3,0	Kabut 1992	Penilaian menggunakan siklus karbon
0,95	1,37	Pengecoran dkk. 1993
-	1-2% lebih lanjut...	Budyko 1969, Penjual 1969, 1975 Utara	… mengarah ke glasiasi global.
4-7% lebih dekat...	-	Rasool & DeBurgh 1970	…dan lautan tidak akan mengembun.
-	-	Schneider dan Thompson 1980	Kritik terhadap Hart.
-	-	1991
-	-	1988	Awan air dapat mempersempit zona layak huni karena meningkatkan albedo dan dengan demikian menangkal efek rumah kaca.
-	-	Ramanathan dan Collins 1991	Efek rumah kaca untuk radiasi infra merah memiliki pengaruh yang lebih kuat daripada peningkatan albedo karena awan, dan Venus seharusnya kering.
-	-	Lovelock 1991
-	-	Whitemire dkk. 1991

Zona layak huni galaksi

Pertimbangan tentang fakta bahwa lokasi sistem planet, yang terletak di dalam galaksi, seharusnya berdampak pada kemungkinan perkembangan kehidupan, memunculkan konsep yang disebut. "zona layak huni galaksi" ( GHZ, zona layak huni galaksi ). Konsep dikembangkan pada tahun 1995 Guillermo Gonzales meskipun ditantang.

Zona layak huni galaksi, menurut gagasan yang ada saat ini, adalah wilayah berbentuk cincin yang terletak di bidang piringan galaksi. Zona layak huni diperkirakan terletak di wilayah 7 hingga 9 kpc dari pusat galaksi, berkembang seiring waktu dan mengandung bintang-bintang berusia 4 hingga 8 miliar tahun. Dari bintang-bintang ini, 75% lebih tua dari Matahari.

Pada tahun 2008, sekelompok ilmuwan menerbitkan simulasi komputer ekstensif bahwa, setidaknya di galaksi seperti Bima Sakti, bintang seperti Matahari dapat bermigrasi jarak jauh. Ini bertentangan dengan konsep bahwa beberapa area galaksi lebih cocok untuk kehidupan daripada yang lain.

Cari planet di zona layak huni

Planet di zona layak huni sangat menarik bagi para ilmuwan yang mencari kehidupan di luar bumi dan rumah masa depan bagi umat manusia.

Persamaan Drake, yang mencoba menentukan probabilitas makhluk luar angkasa hidup cerdas, termasuk variabel ( tidak) sebagai jumlah planet layak huni dalam sistem bintang dengan planet. Menemukan Goldilocks membantu menyempurnakan nilai untuk variabel ini. Nilai yang sangat rendah dapat mendukung hipotesis bumi yang unik, yang mengklaim bahwa serangkaian peristiwa dan kejadian yang sangat tidak mungkin mengarah pada asal usul kehidupan di . Nilai tinggi dapat memperkuat prinsip mediokritas Copernicus pada posisi: sejumlah besar Planet Goldilocks berarti bahwa Bumi tidak unik.

Pencarian planet seukuran Bumi di zona layak huni bintang adalah bagian penting dari misi, yang menggunakan (diluncurkan 7 Maret 2009, UTC) untuk mensurvei dan mengumpulkan karakteristik planet di zona layak huni. Pada April 2011, 1235 kemungkinan planet telah ditemukan, 54 di antaranya terletak di zona layak huni.

Eksoplanet pertama yang dikonfirmasi di zona layak huni, Kepler-22 b, ditemukan pada 2011. Pada 3 Februari 2012, empat planet yang dikonfirmasi secara andal diketahui berada di zona layak huni bintangnya.



Dengan diskusi tentang terjemahan istilah astrofisika "zona layak huni", kami membuka bagian baru "Teman palsu seorang penerjemah", di mana kebenaran dan kecukupan terjemahan akan dibahas. Kirimkan contoh istilah yang, menurut Anda, salah diterjemahkan ke dalam bahasa Rusia, menjelaskan mengapa terjemahan yang Anda usulkan lebih baik dan lebih akurat daripada yang lain.

Pengenalan istilah ilmiah baru adalah masalah yang bertanggung jawab. Anda menggunakan kata dering tanpa berpikir, dan kemudian orang akan menderita selama berabad-abad. Ideal untuk setiap yang baru konsep ilmiah akan diinginkan untuk menemukan kata baru yang sebelumnya tidak memiliki arti yang stabil. Tapi ini jarang terjadi. Contoh yang baik adalah "quark" fisikawan. Konsep terkait biasanya disebut kata akar tunggal, yang cukup nyaman (geologi, geografi, geomagnetik). Tetapi seringkali para ilmuwan bertindak bertentangan dengan tradisi ini, memberi nama sesuai dengan prinsip "apa yang terlintas dalam pikiran". Contoh dari astronomi adalah “planetary nebulae”, yang tidak ada hubungannya dengan planet, yang setiap saat harus dijelaskan kepada non-spesialis.

Pertimbangan yang tidak kalah hati-hati harus diberikan pada terjemahan istilah bahasa Inggris ke dalam bahasa asli. Ini selalu menjadi masalah: misalnya, gugus bintang ( gugusan bintang) pada awal abad ke-20 disebut tumpukan bintang. Saya bahkan tidak berbicara tentang transliterasi nama-nama ilmuwan: misalnya, astronom H. N. Russell disajikan dalam literatur berbahasa Rusia dalam enam versi - Russell, Russell, Ressel, Ressel, Ressel, dan Russell. Untuk mesin pencari modern, ini adalah orang yang berbeda.

PADA tahun-tahun terakhir Masalah terminologi telah diperburuk karena beberapa alasan: jurnalis buta huruf dan penulis non-profesional menerbitkan terjemahan mereka di Web, tidak repot-repot berkenalan dengan terminologi Rusia yang sudah ada, tetapi hanya mentransliterasi kata-kata bahasa Inggris. Jadi, kata "transit" mulai semakin sering muncul, yang berarti perjalanan planet dengan latar belakang piringan bintang. Untuk astronom profesional, istilah "bagian", "kegaiban", "gerhana" memiliki arti khusus mereka sendiri, yang tidak tercermin dalam satu kata "transit".

Sayangnya, sebagian besar publikasi online tidak memiliki pengeditan ilmiah, dan bahkan penerbit kertas jarang membiarkan diri mereka “mewah” ini. Tampaknya ada "Wikipedia", di mana terminologi harus diklarifikasi dengan upaya bersama. Terkadang ini benar-benar berhasil, tetapi para profesional masih lebih suka berinvestasi dalam satu platform umum yang disebut Wikipedia, meninggalkan konten Wikipedia (berbahasa Rusia) pada hati nurani penggemar amatir.

Ketika istilah baru dan, terlebih lagi, tidak berhasil mulai beredar, ada waktu untuk mempertimbangkan masalah dan secara demokratis mencapai pendapat umum. Oleh karena itu - sebagai inisiatif - saya mengusulkan untuk membahas terjemahannya istilah bahasa inggris “zona layak huni sirkumstellar”, atau, singkatnya, “ zona layak huni”, yang baru-baru ini menjadi sangat populer di kalangan peneliti sistem exoplanet.

Kita berbicara tentang kisaran jarak dari bintang, di mana suhu di permukaan planet berada dalam kisaran dari 0 hingga 100 ° C. Di bawah tekanan atmosfer normal, ini membuka kemungkinan keberadaan air cair, dan karenanya kehidupan dalam pengertiannya saat ini. Dalam publikasi domestik tentang topik ini, tiga varian terjemahan istilah “ zona layak huni” - zona kehidupan, zona layak huni dan zona layak huni. Mari kita coba mencari tahu.

Ketidaksesuaian lengkap dari istilah tersebut segera terlihat zona layak huni, menunjukkan keberadaan makhluk hidup di zona ini dan bahkan mengisyaratkan kehadiran seseorang di sana. "Kamus bahasa Rusia" S. I. Ozhegov (1987) mendefinisikan: berpenghuni- dihuni orang, berpenduduk; contohnya adalah pulau berpenghuni.

Memang, "pulau tak berpenghuni" sama sekali tidak berarti steril; hanya tidak ada orang di sana.

Arti yang lebih luas adalah Kamus Bahasa Rusia” oleh S. I. Ozhegov dan N. Yu. Shvedova (1992): berpenghuni- dihuni orang, berpenduduk; umumnya seperti itu, di mana ada makhluk hidup. Contoh - bumi yang berpenghuni , pulau yang dihuni burung camar. Bagaimanapun, berpenghuni cara berpenghuni, sebuah " zona layak huni"- daerah berpenduduk di mana SESEORANG HIDUP. Pada kenyataannya, kita berbicara tentang keberadaan KONDISI KEHIDUPAN, dan sama sekali tidak berbicara tentang keberadaan makhluk di dalamnya. Jelas, penulis yang menggunakan istilah zona layak huni adalah yang paling tidak peka terhadap makna bahasa ibu mereka.

Apa zona layak huni? Kata kelayakhunian dalam bahasa Rusia adalah. Tapi apa itu?

1. Kamus Penjelasan Ushakov: kelayakhunian - tingkat populasi (tentang wilayah).
2. Buku referensi sejarah angkatan laut (A. Loparev, D. Loparev): kelayakhunian kapal - seperangkat faktor yang mencirikan kondisi tinggal orang di kapal. Elemen kelayakhunian: dimensi kabin, ruang utilitas, jalan setapak; komposisi, dimensi, dan lokasi peralatan kabin; indikator gulungan kapal, getaran, kebisingan, kemudahan perawatan peralatan kapal, instrumen, sistem, dll.
3. Daftar istilah Kementerian Situasi Darurat (2010): kelayakhunian - seperangkat faktor yang mencirikan kondisi kehidupan manusia.
4. Kamus Sungai A. A. Lapin (2012): kelayakhunian kapal - durasi pelayaran tanpa pasokan ulang. Biasanya diterapkan pada kapal wisata; dihitung dalam hari.

Seperti yang Anda lihat, penyebut umum dari interpretasi yang agak berbeda ini adalah orang yang diasumsikan kehadirannya.

Transfer langsung layak huni menurut kamus memberikan pilihan berikut - layak huni, layak huni. Kami telah membahas tentang kelayakhunian, tetapi kelayakhunian, untuk kehidupan, secara akurat mencerminkan arti dari istilah tersebut zona layak huni. Secara umum, dalam bahasa Inggris -mampu berbicara tentang kemungkinan, bukan ketersediaan. Terjemahan yang paling tepat adalah ungkapan panjang "zona layak huni" atau "zona layak huni" yang agak sok. "Zona kehidupan" yang lebih sederhana dan lebih pendek, menurut saya, secara akurat menyampaikan artinya ekspresi bahasa inggris. Bukan peran terakhir yang dimainkan oleh kemudahan pengucapan. Bandingkan: zona kehidupan atau zona layak huni. Saya untuk zona kehidupan. Dan kau?

Komentar

,
dokter. Fisika.-Matematika. ilmu, kepala. Departemen Fisika dan Evolusi Bintang, Institut Astronomi, Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia

Dalam praktik saya, saya menggunakan opsi "zona layak huni", meskipun saya pasti mengakui bahwa Vladimir Surdin benar dalam arti bahwa istilah ini tidak memberikan pemahaman yang memadai tentang esensinya. Tetapi zona "layak huni" dalam hal ini tidak lebih baik, jika tidak lebih buruk!

Lagi pula, apa itu? zona layak huni? Ini adalah beberapa interval jarak yang ditentukan secara konvensional di mana keberadaan air cair dimungkinkan. Bukan kehidupan, tetapi hanya air! Pada saat yang sama, harus diingat bahwa kemungkinan adanya air tidak berarti bahwa air itu ada, dan keberadaan air tidak menjamin kelangsungan hidup.

Dengan kata lain, dalam kasus ini(seperti di banyak lainnya) kami mencoba untuk menggambarkan dalam dua kata yang sangat konsep yang kompleks. Ini tidak akan mungkin untuk melakukan ini secara memadai, sehingga cukup dapat diterima untuk menggunakan terjemahan yang mapan. Selain itu, hampir selalu perlu untuk menjelaskan apa artinya.

Dalam astronomi, ini terjadi sepanjang waktu, dan contohnya tidak ada habisnya. Dari yang baru-baru ini, misalnya, dapat mengingat "asteroid dekat-Bumi", yang mungkin sama sekali tidak berada di dekat Bumi. secara harfiah Dunia ini. Kami juga menggunakan istilah lain yang sedikit lebih akurat - asteroid dekat Bumi - tetapi juga tidak ideal dalam hal menyampaikan makna. Ada upaya untuk memperkenalkan istilah yang benar "asteroid dekat Bumi" - tetapi cobalah untuk mempraktikkannya! Sepertiga dari kuliah atau laporan akan dihabiskan untuk menyampaikannya.

Secara umum, saya juga menganut posisi yang agak konformis dalam hal ini. Ketika saya mengatakan "nebula planet", saya tidak khawatir tentang hal itu tidak ada hubungannya dengan planet. Hal utama adalah saya dan lawan bicara saya mengerti apa yang dimaksud.

Dalam astronomi, ada dua pertiga istilah kontroversial tersebut. Siapa yang bisa menebak arti kata "kenaikan kanan"? Siapa yang akan menebak bahwa "metalik" sering disebut sebagai kandungan oksigen? Bagaimana dengan bintang baru dan supernova?

,
penerjemah M. S. Gorbachev, sekarang kepala layanan pers Yayasan Gorbachev

Dalam hal ini, tentu saja Vladimir Surdin benar. Faktanya adalah bahwa bahasa Inggris dalam hal ini dengan jelas memisahkan kemungkinan dan pelaksanaannya: layak huni- tempat tinggal berpenghuni- tempat mereka tinggal. Dalam kebanyakan kasus, akhiran - mampu dan akhiran Rusia - diterima- cukup setara ( terbarukan- terbarukan), dan dalam kasus ketika ada negasi dalam definisi, mereka sepenuhnya setara (karena kemungkinan tidak dapat direalisasikan: tak tertembus- tidak bisa ditembus, yg tak dpt tenggelam- tidak dapat tenggelam, dll.)

Tetapi dalam kasus kata "tak berpenghuni" dalam bahasa Rusia, ada beberapa "kegagalan" (yang cukup normal dalam bahasa Rusia). bahasa alami), dan itu tidak berarti "tempat di mana seseorang tidak dapat hidup", tetapi "tempat di mana seseorang tidak tinggal". Dalam Bahasa Inggris- tidak berpenghuni. Jadi layak huni diinginkan untuk menerjemahkan sehingga arti akhiran bahasa Inggris - mampu dipertahankan dan tidak ada kemungkinan salah tafsir. Jadi "zona yang cocok untuk kehidupan" atau "zona kehidupan yang mungkin" benar dalam arti dan benar dalam bahasa Rusia. Dan kata "layak huni" adalah artifisial dan tidak perlu (walaupun beberapa kata artifisial mungkin diperlukan, lihat pengalaman "inventif" Karamzin dan orang-orang sezamannya).

, jurnalis sains

Sejauh ini, dalam bahasa Rusia tidak ada terjemahan istilah for . yang kaku dan kaku zona layak huni. Yah, sebenarnya tidak dalam bahasa Inggris. Mereka juga menggunakan "zona Goldilocks" ( Zona Goldilocks), yang memungkinkan kita untuk mengabstraksi dari deskriptif, tetapi itu jelas tidak dapat dipahami oleh pembaca kita (analog kita adalah dongeng tentang Masha dan tiga beruang). Kami memiliki banyak kegunaan; "zona kehidupan" dan "zona layak huni" adalah yang paling umum dan, menurut saya, tidak pernah "salah". Term adalah istilah, tidak harus didukung oleh konstruksi verbal yang ideal dari semua sudut pandang. Ada dimana kasus terburuk, sudah diperbaiki dengan kaku; katakanlah, "nebula planet" yang sama ... Nah, apa yang harus dilakukan - Anda harus hidup dengan ini, jangan mengatur "holivar" setiap kali ...

Kami memiliki diskusi serupa di majalah Science in Focus. Pada akhirnya, mereka memilih "zona layak huni" dengan kemampuan untuk kadang-kadang memperingati "zona kehidupan". Aku netral. Biarlah, meskipun saya sama sekali tidak menentang "zona kehidupan" dengan penjelasan yang tepat. Tidak ada yang lebih buruk. Opsi yang tersisa - "zona layak huni", "zona habitat" - diputuskan untuk dikecualikan. “Zona di mana keberadaan air cair di reservoir terbuka dimungkinkan”, tentu saja, sangat rumit, hanya mungkin sebagai penjelasan sekali, dan bahkan dalam kasus ketika pembaca dianggap sama sekali tidak tahu apa-apa ...

Opsi yang diusulkan oleh Pavel Palazhchenko ("zona kemungkinan kehidupan") juga rumit dan tidak menjelaskan segalanya, belum lagi prevalensinya (istilah ini harus SUDAH tersebar luas jika memungkinkan, agar tidak jatuh ke margin dengan yang lama pilihan ketika akhirnya diperbaiki).

Selain tidak praktis dan tidak seluas mungkin, "zona kehidupan yang mungkin" tidak baik karena hanya menciptakan ilusi kebenaran. Bagaimanapun, pertama, kita hanya berbicara tentang air, dan kedua, tentang kehidupan dalam bentuk yang kita kenal (secara teoritis, kehidupan dapat muncul dengan dasar yang berbeda ...).

Karena penasaran, saya mencari istilah apa yang kami gunakan sebelumnya di Varian Trinity. Ada kekacauan total di sini. Aleksey Paevsky menulis tentang "zona layak huni" dan "zona layak huni" (lebih jarang). Boris Stern - tentang "zona habitat". Sergey Popov - "planet terestrial di zona layak huni". Dan hanya saya yang biasa menulis tentang "zona kehidupan" (tetapi sekarang di majalah saya mengoreksi "zona layak huni").

Saya juga lupa mengatakan bahwa alih-alih "zona kehidupan" Anda juga dapat menulis "sabuk kehidupan", yaitu, kata pertama dalam istilah ini juga dapat diperdebatkan untuk waktu yang lama dan dengan rasa.