Vi lever på en bitteliten grønn planet med en enkelt måne som kretser rundt en gul stjerne med noen få mindre innbydende steiner i nærheten og enda mindre innbydende gassformede baller litt lenger unna, som er oppkalt etter alle slags mytiske guddommelser. Når vi utforsker flere og fjernere romområder, prøver vi håpløst å finne andre stjernesystemer som kan inneholde hyggelige verdener å leve i. Ved å sette pris på disse forsøkene og innse hvor heldige vi er å leve i systemet vårt, kan vi i mellomtiden utforske andre mulige og vanvittige scenarier om hvor annerledes solsystemet vårt kan være. Merknad til moderne regissører. Hva…
… hvis Mars ikke hadde mistet magnetfeltet
Mars hadde en gang en lovende atmosfære da den var varm, fuktig og full av karbondioksid. Den forsvant da den røde planeten mistet magnetfeltet for rundt 3,6 milliarder år siden, og lot solen blåse bort atmosfæren med solvinden med straffrihet. Etter kosmiske standarder skjedde dette ganske raskt - det meste av atmosfæren forsvant i løpet av et par hundre millioner år etter at magnetfeltet var slått av. I dag utgjør Mars 'atmosfære omtrent 1% av jordens atmosfære ved havnivå, og solvindene fortsetter å sluke den med en hastighet på rundt 100 gram per sekund.
Vi vet at denne planeten en gang hadde et magnetfelt, fordi magnetiserte bergarter fremdeles eksisterer på overflaten. Noen mener at magnetfeltet gikk tapt på grunn av kraftig bombardement av asteroider, som forstyrret varmestrømmen inne i Mars som genererer magnetfeltet. Hvis dette ikke hadde skjedd, ville Mars beholdt sine primitive hav og, kanskje, vært en annen kilde til liv i solsystemet vårt.
En annen teori antyder at det gamle magnetfeltet bare kunne dekke halvparten av planeten, og dermed stille spørsmålstegn ved dens langsiktige levedyktighet. Å forstå sammensetningen av Mars 'indre kjerne vil bidra til å svare på dette spørsmålet. På jorden strømmer flytende jern rundt en varmere, hardere kjerne som holder det beskyttende magnetfeltet sitt på plass. Hvis Mars bare hadde en smeltet kjerne, kan det forklare tapet.
… hvis jorden ikke hadde månen
Salgsfremmende video:
Det antas at for rundt 4,5 milliarder år siden krasjet et planetembryo på størrelse med Mars (kalt Theia) ned på jorden og kastet ut nok materiale fra det til å danne månen vår. Tidevannseffekten av månen kunne ha påvirket tidlig vulkanisme og økt antall meteoritter som falt for å utslette tidlig liv. Imidlertid mener noen at livet først dukket opp ved dypt hav hydrotermiske ventilasjonsåpninger i en prosess som kunne være positivt påvirket av tidevannsstrømmer.
Raske månevann, når månen var nærmere jorda, kunne skape grunne, salte hav, der fragmenter av protonukleinsyrer bindes ved svake strømmer og forfall ved sterke, til slutt fører til dannelse av DNA. Ifølge paleobiologen Bruce Lieberman, “etter hvert kunne livet ha dannet seg tidevann. Men avstamningen som førte til fremveksten av mennesket er forankret nettopp i tidevannet."
Det er sannsynlig at tidevannsstrømmer hjalp transporten av varme fra ekvator til polene, noe som antyder at istidene ville være mindre alvorlige uten Månen og redusere evolusjonstrykket på livet. Hvis livet utviklet seg på jorden uten månen, ville det sannsynligvis gått gjennom færre endringer over tid og kommet til mindre variasjon. Lengden på dagen ville også være annerledes uten Månen, noe som bidro til å bremse jordens rotasjon fra seks til tjuefire timer, og også stabiliserte jordens vippe og derfor årstidene. Ethvert liv som utvikler seg i en månefri verden, vil oppleve ekstremt korte dager og netter og sannsynligvis mer alvorlige klimatiske skift.
I mangel av månen, ville livsformer miste måneskinn, noe som hjelper dem å holde seg aktive om natten, påvirker nattlige rovdyr og oppmuntrer til utvikling av nattsyn. Det kulturelle livet til enhver levende art ville forbli uten påvirkning fra månen.
… hvis jorden hadde ringer
Etter å ha kollidert med den ustabile planeten Theia, anskaffet jorden kort ringer som til slutt slo seg sammen i månen. Dette skjedde fordi ruskene lå utenfor Roche-grensen, der gravitasjonskrefter rive fra hverandre enhver begynnende naturlig satellitt. Hvis en liten måne eller satellitt var for nær jordens gravitasjonstrekk, ville den sprekke med den etterfølgende dannelsen av en permanent ring.
Saturn har ringer av is som knapt ville vare lenge hvis de var så nær solen som vi er, men teoretisk kunne ringene av stein overleve, selv om de ville være forskjellige fra Saturns ringer. Effekten ville være åpenbar, da skyggene som støpes av ringene ville føre til kalde vintre og redusert sollys i begge halvkule. Hvis intelligent liv ble dannet under slike forhold, ville ringene forstyrre utviklingen av bakkebasert optisk astronomi. De vil også betydelig komplisere romfart og satellitter på grunn av rusk.
Slike ringer ville se annerledes ut avhengig av regionen på jorden de ble sett på fra - en tynn linje på himmelen over Peru, en kraftig bue i halve himmelen i Guatemala, en 180-graders atmosfærisk klokke i Polynesia, og en allestedsnærværende glød i horisonten i Alaska. Man kan bare spekulere i hvordan de eldgamle menneskene i verden ville ha innarbeidet disse fantastiske artene i deres mytologi og kosmologi.
… hvis Jupiter var en stjerne
Den største planeten i solsystemet skal ifølge noen ha blitt en stjerne, en brun dverg, men den manglet litt masse. (Andre mener Jupiter trengte å være tretten ganger større for å gjøre dette.) Hadde Jupiter blitt en stjerne, ville den være svak og fjern, litt lysere enn Venus. En slik stjerne ville ikke generere nok lys eller varme, og ville være fem ganger lenger fra Jorden enn Sola, så den (heldigvis) ikke ville påvirke utviklingen av livet på Jorden.
Å gjøre Jupiter til en stjerne er ikke så lett, vanskeligere enn bare å sette planen i brann. Siden Jupiter hovedsakelig består av hydrogen, for å tenne den, må du dekke den med oksygen som er halvparten av volumet av Jupiter: resultatet er vann. Men vi trenger en stjerne, ikke en stor brenner. For å starte fusjon som sola, trengs mer hydrogen. Det vil ta ytterligere 13 Jupitere for en brun dverg, 79 for en rød dverg, og 1000 ganger mer Jupiters for en solstørrelse.
Imidlertid har simuleringer vist at å øke størrelsen på Jupiter til størrelsen på solen vil forårsake kaos i solsystemet. Satellittene til de ytre planetene vil fly ut av baner i forskjellige retninger, og asteroidebeltet vil bli fullstendig ødelagt. Og mens Merkur og Venus vil forbli nesten intakte, vil jorden etter hvert krasje inn i en annen planet eller bane nærmere sola.
… hvis Jorden roterte den andre veien
Den mest åpenbare effekten av jordens omvendte rotasjon ville være at solen stiger i vest og setter seg i øst, men det er ikke alt. I følge University of Pennsylvania astrofysiker Kevin Luman, “Jorden roterer på denne måten fordi den var så født. Da solen var en nyfødt stjerne, var det en hel haug med gass og støv rundt seg, og snurret i en stor skiveformet struktur. Den eneste planeten som roterer i motsatt retning er Venus, og dette var mest sannsynlig på grunn av en kollisjon for milliarder av år siden. Gjentagelse av en slik prosess med jorden vil sannsynligvis utelukke alle observatører i lange somre.
Selv om dette skjer når man prøver magi eller romvesener, vil konsekvensene være svært alvorlige. Coriolis-effekten, som bestemmer hvordan jordas rotasjon overføres til vindatferd, vil bli fullstendig reversert. Handavindene vil vende den andre veien, noe som vil føre til klimaendringer i mange regioner. Dette vil særlig påvirke Europa når de varme vindene som blåser over Atlanterhavet fra Mexicogulfen vil bli erstattet av den sibirske kulden som blåser fra øst.
Andre steder på jorden kan en endring i rotasjonen ha en gunstigere effekt. I Nord-Afrika vil nedbøren øke, og mengden elvevann som kommer inn i Middelhavet vil praktisk talt gjøre det til en ferskvannssjø. Varm luft vil bli sendt til Nord-Stillehavet og Sør-Atlanteren, noe som gjør Alaska, Det fjerne øst-Russland og deler av Antarktis mer attraktivt for livet.
… hvis vi byttet sted med Mars
Hvis Jorden og Mars blir omorganisert, vil effektene være ganske interessante: Marsstemperaturer vil stige, polarhettene smelter, gasser frigjøres fra jorda, og klimaet vil bli nesten like varmt som det er nå på Jorden. Jorden derimot vil bli mye kaldere. Flere problemer vil resultere fra destabiliseringen av det indre solsystemet på grunn av virkningen som planetenees baner har på hverandre.
Planetfysikeren Renu Malhotra ved University of Arizona gjennomførte simuleringer som viste alvorlig destabilisering av planetariske baner. Hun prøvde å ignorere resultatene fra Merkur, men alt førte til at Mars ville bli kastet ut fra solsystemet. Andre simuleringer har vist at Jorden og Mars vil skaffe seg ustabile baner på grunn av påvirkning fra Jupiter. Dette antyder at omløpssituasjonen til det indre solsystemet er ganske ustabil, noe som stiller spørsmål ved forslagene til noen futurister om å flytte Mars nærmere solen.
Bemerkelsesverdig, hvis en slik orbitalmekanikk fungerte, ville jorden perfekt byttet steder med Venus. Studien viste at jorden, eller en jordisk planet, potensielt kan være beboelig i bane til Venus, hvis posisjon vanligvis er estimert til å være litt nærmere solen enn det som er nødvendig for livet. Til tross for den doble solstrålingen, ville skydekket holde overflatetemperaturen innenfor akseptable grenser.
… hvis vi bodde i sentrum eller i kanten av galaksen
Vi ser ut til å leve i en ganske kjedelig sektor av Melkeveien, langt fra travle av det galaktiske sentrum. Hvis vi var i sentrum av galaksen, ville nattehimmelen være mye lysere, med en gjeng lyse (som Venus) stjerner, fordi stjernene i kjernen er atskilt av flere lysuker, ikke år. Tettheten av stjerner nær sentrum er 10 millioner stjerner per kubikk parsec, opp fra 0,2 i vårt svake segment. Det er også mange supernovaer og et supermassivt svart hull i nærheten, men hva kan du gjøre, bylivet er sånn.
I mellomtiden, hvis vi var nærmere kanten av Melkeveien, ville knapt noe endret seg hvis livet i det hele tatt hadde oppstått. Stjernesystemer i kanten av galakser har et lavere nivå av metallisitet, det vil si at de har færre elementer tyngre enn hydrogen og helium. Synkende nivåer av metalliske elementer gjør at gassgiganter som Jupiter, som sakte samles rundt faste kjerner, vil vises mindre. Siden gassgigantene ikke vil ta treffet, vil solide verdener være mer sårbare for kometpåvirkning. I tillegg vil jordens nattehimmel i kanten av galaksen være kjedelig og tom.
Å bo i forstedene kan også ha positive sider. Noen mener at livsvilkårene passer inn i en serie viktige forhold som bare er oppfylt i et relativt smalt område kjent som den galaktiske beboelige sonen. I 2001 uttalte Guillermo Gonzalez at hyppige supernovaer og høye nivåer av stråling som ligger i det galaktiske sentrum forhindrer livets oppkomst. Nyere studier sier at dette argumentet er temmelig skeptisk, da hyppige supernovassteriliseringer ville bli balansert av de større sjansene for at livet utvikler seg.
… hvis det var to soler
I 2011 observerte astronomer den første kjente planeten i et binært stjernesystem, også kjent som en planet med flere baner, kalt Kepler-16b. Alan Boss, astrofysikere ved Carnegie Institute of Science, ble spurt om hvordan jorden ville se ut under slike forhold. Han sa: “Litt kaldt. Selv om det er nærmere stjernene enn Jorden er for sine egne, er disse stjernene ikke så lyse, så temperaturen på planeten vil bare være -73 grader celsius. Hvis vi bytter ut solen vår med disse stjernene, ville vi være enda kaldere, siden vi er lenger fra solen enn denne Tatooine."
Selvfølgelig er ikke alle binære systemer de samme, og noen situasjoner er bedre egnet for utvikling av livet. Forskning som ble presentert på det 223. møtet i American Astronomical Society i 2014, viste at noen binære stjernesystemer kan være gunstigere for utvikling av liv enn enhetlige stjernersystemer. Parvise stjerner, hvis rotasjon er synkronisert, vil redusere hverandres solstråling og stjernevind, som ofte renser atmosfærene til planeter og måner.
En studie av astrofysiker Paul Mason har vist at stjerner som går i bane rundt hverandre på 10-60 jordedager vil utøve tidevannskrefter som reduserer rotasjon og reduserer stjernevind, noe som potensielt kan utvide rekkevidden til potensielle beboelige soner i systemet ved å kombinere lys fra to stjerner i stedet for en. Mason innrømmet at å ha to soler, Venus kunne bevare vannet sitt, og Jorden ville være en mer fuktig verden.
… hvis solen forsvant
Til tross for eldenes frykt, vil ikke sola plutselig gå ut, og et slikt scenario er fysisk umulig, så vidt vi vet. Men hvis det skjedde, ville jorden ikke fryse øyeblikkelig. Hvis vi holder oss i bane rundt den avkjølte og døde baken til en en gang elsket stjerne, vil temperaturene falle under -17 grader celsius i løpet av en uke, og til -73 grader i løpet av et år. Uten fotosyntese vil plantelivet raskt visne, og alt annet liv når havene fryser.
De øverste islagene vil isolere dypt vann og forhindre at havene fryser i hundretusenvis av år, slik at noen oceaniske og geotermiske livsformer kan overleve. Skumle, men trærne vil stå i flere tiår til, takket være deres sakte stoffskifte og sukkerlagre. De beste stedene for overlevelse av mennesker ville være atomubåter eller kanskje boliger bygget i geotermiske rike land som Island.
Bortsett fra død fra kulde, er det fortsatt noen fordeler ved å leve i en verden uten solen. Risikoen for fakkel fra solenergi vil bli redusert, satellittkommunikasjon og forholdene for astronomer vil bli forbedret.
Men generelt ville det selvfølgelig være bedre med Solen. Selv om du fjerner solen bare et sekund, uten solens tyngdekraft, vil alle objekter i solsystemet gå i en rett linje i stedet for en sirkulær bane. Et sekund senere, når solen kommer tilbake, vil alt fra gassgiganter til kosmisk støv være i nye baner, hvorav noen vil være ustabile. I et sekund vil heliosfæren, som beskytter solsystemet mot ekstrasolar stråling, forsvinne. Et sekund uten skjold vil tillate svak stråling utenfra å trenge gjennom, noe som vil føre til utseende av auroras rundt om i verden, forstyrre satellitter og kraftnett, eller muligens sterilisere jorden.
… hvis jorden møter et svart hull
Nesten hvert nysgjerrig barn i dette universet har tenkt på effektene et svart hull kan ha på jorden, eller i det minste på menneskene som bor her. Frank Hale ved Stanford University har antydet hva som kan ha skjedd hvis et myntstort svart hull, som ville ha omtrent samme masse som Jorden, havnet i sentrum av planeten. Ikke at jorden blir sugd inn av en romstøvsuger, men det vil fortsatt være litt oppstyr.
Materiale som faller ned i det sorte hullet, vil bli ekstremt varmt, forårsake stråling og trykk for å skyve ut de ytre lagene av materie og forårsake en spektakulær eksplosjon som fyrte opp fra jorden som overopphetet plasma. Bevaring av momentum vil sikre at jordas masse roterer raskere rundt det sorte hullet og skaper en akkresjonsskive som vil begrense hastigheten som jordas masse tas opp i. Jorden vil bli til raskt roterende ruiner, men det vil ta litt tid før den blir spist.
Et mindre svart hull vil ikke være så ille. Det antas at universet vrimler av eldgamle sorte hull med en masse som tilsvarer et lite fjell. Disse svarte hullene lurer inne i gassgigantene og fører til fødselen av for tidlige supernovaer. Hvis et slikt svart hull krasjer ned i jorden med høy hastighet, kan det bare fly rett gjennom. En slik kollisjon vil resultere i en frigjøring av energi som tilsvarer eksplosjonen av et tonn TNT, men den vil strekke seg langs hele stiens lengde, slik at knapt noen vil legge merke til det. Imidlertid vil passering av et slikt svart hull gjennom jorden etterlate "et langt rør av materiale sterkt skadet av stråling, som vil forbli gjenkjennelig over geologisk tid."
Ting ville være mørkere hvis solsystemet kolliderte med et supermassivt svart hull med en masse en million ganger solens masse, muligens kastet ut av tyngdekraften til to sammenstøtende galakser. Astronom Christopher Springob mener at vi ville mistenke at noe var galt da det sorte hullet nærmet seg 1000 lysår fra solsystemet. Etter det ville vi bare ha noen tusen år igjen til å forberede oss på dens ankomst, hvoretter dette sorte hullet vil betydelig forstyrre banene i planetene og bite i stjernesystemet. Når det sorte hullet er innen et lysår, vil dens tyngdekraft rive verden fra hverandre slik at jorden blir tygget før den til slutt svelges.
Eller ikke. Samir Mathur fra Ohio State University mener han har matematisk bevis på at vi kanskje ikke engang legger merke til at vi blir spist av et svart hull.
