Naukowcy prawdopodobnie odkryli sekret zamieszkania obcych światów
Entropia planetarna może być sekretem określenia możliwości zamieszkania obcych światów, tak przynajmniej twierdzi naukowiec Luigi Petraccone z Uniwersytetu w Neapolu we Włoszech. Aby świat nadawał się do zamieszkania, muszą być spełnione określone warunki, a czynnik zwany „entropią planet” ma odgrywać rolę w określeniu czy dana planeta może rozwijać i utrzymywać złożone życie.
Jak sprawdzić, czy na danej planecie może istnieć życie
Co sprawia, że na danej planecie może rozwijać się i utrzymywać życie? Muszą być spełnione trzy warunki: woda, określona temperatura i pożywienie. Luigi Petraccone z Uniwersytetu w Neapolu we Włoszech proponuje jeszcze jeden czynnik, który determinuje możliwości planety do rozwoju i utrzymania jakiegokolwiek życia, jest to zjawisko, które nazwał „planetary entropy production" (PEP). Entropia planetarna miałaby odgrywać tutaj znaczącą rolę.
Aby świat nadawał się do zamieszkania, potrzebna jest biosfera z żyjącymi w niej organizmami. Korzystając z zasobów planety, takich jak woda, żywność i ciepło, życie rośnie i się rozprzestrzenia. Entropia rozgrywa się właśnie wewnątrz biosfery.
Entropia planetarna
Entropia to między innymi termodynamiczna funkcja stanu, która określa kierunek przebiegu zjawisk związanych z przemianami oraz przepływem energii. Zgodnie z drugą zasadą termodynamiki Newtona, wszechświat porusza się w kierunku, w którym wzrasta entropia. Gdy pomyślimy o entropii jako o mierze losowości bądź nieporządku w systemie, to uporządkowany system ma dokładnie taką ilość energii, aby wykonać to, co powinien. Im dany system wytwarza więcej energii, tym charakteryzuje się wyższym stanem entropii.
Stopień wytwarzania entropii jest proporcjonalny do zdolności takich systemów do rozpraszania darmowej energii, a tym samym do „życia”, ewolucji i wzrostu złożoności. Ogólnie rzecz biorąc, aby pojawiły się złożone struktury samoorganizujące się, należy przekroczyć pewien próg produkcji entropii. Zatem wytwarzanie entropii można uznać za ciąg termodynamiczny, który napędza pojawienie się i ewolucję życia.
Dlatego też „produkcja entropii planetarnej” (PEP) może pomóc naukowcom wskazać planety, które będą sprzyjały życiu.
Życie na innych planetach
Planety znajdujące się w tak zwanej strefie zamieszkania, dzięki odpowiedniej odległości od gwiazdy macierzystej, mogą utrzymywać wodę na powierzchni w stanie ciekłym. Nawet jeżeli planeta znajduje się w doskonałej części układu, to czyhają na nią inne wyzwania związane z utrzymaniem biosfery. Wewnętrzna krawędź strefy zamieszkania jest korzystniejsza dla rozwoju złożonych biosfer.
Co za tym idzie, według Petraccone, podczas określania czy dana planeta nadaje się do życia, naukowcy muszą wziąć pod uwagę i jej położenie w układzie oraz określić górną granicę wartości PEP, biorąc pod uwagę energię otrzymywaną od gwiazdy oraz parametry orbit planet.
Wśród niedawno zaproponowanych egzoplanet nadających się do zamieszkania znalazła się tak zwana planeta hyceańska. Jest to hipotetyczny typ planety posiadający oceany i atmosferę bogatą w wodór. Nasza Ziemia służy naukowcom jako wzór w poszukiwaniu planet przyjaznych życiu.
Jeśli założymy, że wartość PEP Ziemi jest niezbędna do powstania życia, pozwala to naukowcom na opracowanie „entropicznej strefy nadającej się do zamieszkania”. Następnie stosując te kryteria do odkrytych egzoplanet, mogą wykazać, które z nich nie nadają się do zamieszkania. W ostatnich latach astronomowie odkryli tysiące egzoplanet, a przyjęcie określonych kryteriów pozwoli im szybko oceniać, które z nich są godne uwagi.
