あなたは砂の平原に立っており、頭上で安定したメトロノミック バーストで点滅する青白い火花の荒く冷たい光だけに照らされています。光のピンチはほとんど遠くの星のように見えますが、フラッシュのたびに不穏なうずきの感覚があなたの中に生じ、ストロボスコープの光源が何らかの形で近くにあり、この荒涼とした世界の縮んだ太陽に違いないことを示唆しています.真空からあなたを守る実質的な雰囲気はなく、あなたが倒れて意識を失い始めると、奇妙に切り離されたように感じます.視界が暗くなり、舌の上で唾液が沸騰するのを感じ、X 線で焼け焦げた顔の皮膚から、電離した原子の薄青色の小片が昇華するのに気づきます。
宇宙服に身を包み、星間空間の虚空に浮かんでいると、なじみのない感覚、つまり足の裏が優しく持続的に引っ張られるのを感じます。あなたは落ちています。見下ろすと、大きな円形の影が下の星々を覆い隠しています。天文学的な可能性に反して、あなたは星の間をさまよっている束縛されていない世界に重力で捕らえられています.放浪者の迫り来る水面に向かってどんどん速く落下するにつれて、表面の細部が鋭くなり、衝突の直前に、凍った海の波型のクレーターのある地殻からギザギザの岩の崖が立ち上がるのを垣間見ることができます。あなたの粉々になった残骸は表面で凍ります。
風が吹き荒れる海の上で上下に揺れています。ピンクがかったオレンジ色のスモッグの曇った曇り空の下で、暖かく汽水が地平線から地平線まで伸びています。浮かんでいるために蹴ったり叩いたりすると、手足が塊、フィラメント、灰色がかった紫色のゼリーのマット (バクテリアの広大なコロニー) にぶつかります。微生物の粘液は表面を詰まらせ、見渡す限り奥まで伸びていきます。あなたは息を切らしますが、濃厚で重い空気には酸素がなく、腐ったバイオマスの腐敗した悪臭だけがあります。すぐに、うねる波の下に消えてしまいました。
ここまでで、これらの悲惨で投機的なシナリオのそれぞれに、ぞっとするような終焉以外の共通点が何なのか疑問に思っていることでしょう。答えは、使用される仮定によっては、これらの惑星環境のすべてが「地球のような」と呼ばれる可能性があるということです。驚くかもしれませんが、私たちの世界と非常によく似た別の世界を発音することの潜在的な歴史的性質にもかかわらず、「地球のような」が正確に何を意味するかについての標準的な基準はなく、それらを作成しようとすると、必然的に主要な仮定と不確実性に苦しむことになります. . (先週、私は、地球に似ていると言われているいくつかの惑星について、私たちが実際に知っていることがどれだけ少ないかについて、より詳細に書きました:「ファンハウス ミラー アース」)
あなたの「地球のような」の定義が、単に恒星を周回する岩石の惑星である場合、最初のシナリオの世界はこれらすべての基準を満たしています。それは、1990 年代に最初に確認された太陽系外の世界と同様に、パルサー惑星です。 2 番目のシナリオの世界はさらに地球に似ています。豊富な地表水が追加された岩石惑星です。惑星はもはや星を周回しておらず、星からのエネルギーを吸収していないため、ほとんどすべての水がたまたま凍って氷になっています。このような自由に浮遊する「地球のような」世界は、宇宙全体で非常に一般的である可能性があり、木星のような巨大な惑星に近づきすぎた後、小さな惑星がそのホームシステムからスリングショットで外れたときに生成されます.温暖な気温、液体の海、保護された大気、そして明らかに何らかの形の先住民族の生活により、最後のシナリオの世界は、3 つのシナリオの中で最も異質ではありませんが、それでもかなり不気味です。複雑な多細胞生物が台頭し、酸素発生型光合成が優勢になる約 30 億年前、生命の大部分が水生、無酸素、単細胞であったとき、それは実際には私たち自身の地球です。実際、地球がその存在の 4 分の 3 以上を原始的な無酸素状態で過ごしてきたことを考えると、この古代の環境は、現代の酸素化された世界よりも「地球に似ている」と見なすことができます。
「地球に似た」という用語を使用する動機は、その紛れもない広報アピールに由来しています。誰もが、私たちのような惑星が他にもあると考えるのが好きです。しかし、このアプローチにはリスクも伴います。前述の例が示すように、用語の定義が広すぎると、誤解を招くか、ほとんど意味がなくなる可能性があります。狭すぎると、地球自体でさえ「地球に似ている」と見なされない場合があり、なじみのある惑星の検索は永遠に運命づけられているように見えます。どちらの極端も、人々を失望させ、混乱させ、系外惑星探査への関心と支持を低下させる可能性があります。これについては、私が以前に書いた見通しです。
しかし、「地球のようなもの」に関するより大きな問題は、間違いなく科学的なものです。私たちのような生命を維持できる惑星に限定しても、惑星の新たな多様性は、私たちの検索を「地球に似た」場所に制限することは、助けになるどころか害を及ぼす可能性があることを明らかにしています.これの最も明確な例は、星の周りのハビタブルゾーンの慣習的に定義された境界にあるかもしれません。ハビタブル ゾーンの内側の端は、星の光が惑星を加熱しすぎて、世界がその水を宇宙に放出する場所によって定義されます。私たちが知っているように、生命は水を必要とするため、水をすべて失った惑星は住むことができなくなります。実際の地球の場合、この内側の端は、現在の軌道のわずか数パーセント内側に位置するように控えめに固定されています。したがって、その境界よりも近い他の太陽のような星を周回する小さな岩石の世界は、通常、「潜在的に居住可能」とは定義されません。
しかし、最近の研究では、惑星が地球よりはるかに水が少なく、地球外の「砂漠の世界」であった場合、惑星は金星の軌道のかなり内側にある、太陽に似た恒星のはるか近くで居住可能であり続ける可能性があることが示唆されています。これは、水蒸気が自己強化型の温室効果を示すためです。気温が高くなると、より多くの水蒸気が空気中に押し出され、気温がさらに高くなり、さらに多くの水蒸気が上空に押し出されます。この論争の的になっている新しい見解では、生命にとって明らかに重要な地球の特徴である豊富な水が、逆説的に居住可能性を低下させる可能性があります。逆に、水がごくわずかしかない砂漠の世界は、星にずっと近いところにある水と、おそらくは生物圏を保持できるため、より住みやすいと見なすことができます。同様の直感に反する結論がハビタブル ゾーンの外縁にも当てはまります。これは、惑星の水がすべて凍る場所によって定義されます。小さな岩石の世界が、地球よりもはるかに強い温室効果を持つ大気の下で断熱されている場合、おそらく太陽を一周する可能性があります。星のように木星の軌道をはるかに超えており、居住可能性をある程度維持しています。
軌道の構成や惑星の構成など、惑星を私たちの惑星とは似ていなくても、生命に適したものにする可能性のある物理的要因は他にもたくさんあります。さらに、生命が誕生した世界では、その生物圏とその惑星環境との共進化は、居住性に容易に予測できない追加の二次的影響を与える可能性があります。私たちが今日知っているおなじみの惑星です。
その結果、太陽系外の生命を広く探求する中で、「地球に似た」という言葉の最も有用な解釈は、元米国最高裁判所判事のポッター・スチュワートの有名な猥褻の主観的定義と同様に、最も曖昧なものではないかと思うことがあります。私たちがそれを見るとき、それを知っています。
次回のブログ投稿では、いつの日か遠く離れた、居住可能な可能性のある惑星をどのように見て、それらが地球にどのように似ているかを正確にテストする方法について説明します.
Lee Billings は、ニューヨーク市在住のフリーランス ライターです。 Five Billion Years of Solitude、地球に似た太陽系外惑星の探索に関する彼の本は、Current/Penguin から今年の 10 月に出版されます。
