Ce ne poate spune climatul planetei Arrakis din filmul Dune despre căutarea exoplanetelor locuibile, conform cercetătorilor

Universul științific al lui Dune e cercetat de specialiști. Iată ce ne poate spune climatul planetei Arrakis despre căutarea exoplanetelor locuibile.

Celebrele romane și filme din universul Dune ne duc într-o călătorie epică de știință-ficțiune cu un mesaj ecologic. Acțiunea acestora se desfășoară pe planeta deșertică Arrakis, pe care diverse personaje visează să o transforme într-o lume mai verde – asemănător cu ceea ce unii își imaginează pentru Marte astăzi.

Dune și climatul planetei Arrakis

În cercetarea planetei Arrakis folosind un model climatic, un program de calculator similar celor folosite pentru a face prognoze meteo, s-a descoperit că lumea creată de Herbert era remarcabil de precisă – și ar fi locuibilă, dacă nu chiar ospitalieră.

Cu toate acestea, Arrakis nu a fost întotdeauna un deșert. În mitologia lui Dune, 91% din planetă era acoperită cândva de oceane, până când o catastrofă antică a condus la deșertificare. Apa rămasă a fost îndepărtată și mai mult de către viermii nisipului, o specie invazivă adusă pe Arrakis. Aceștia s-au înmulțit și au transportat lichidul în cavitatea subterană, ducând la aridizarea tot mai mare a planetei.

Pentru a vedea ce ar însemna oceanele pentru climatul și habitabilitatea planetei, s-a folosit același model climatic – introducând oceanele fără a schimba alți factori.

Când marea parte a lui Arrakis este inundată, s-a calculat că temperatura medie globală ar fi redusă cu 4°C. Acest lucru se datorează în mare parte faptului că oceanele adaugă umiditate în atmosferă, ceea ce duce la mai multă zăpadă și anumite tipuri de nori, ambele reflectând energia solară înapoi în spațiu. Dar este și pentru că oceanele de pe Pământ și (presupunem) pe Arrakis emit „halogeni” care răcesc planeta prin epuizarea ozonului, un gaz cu efect de seră puternic, ceea ce Arrakis ar avea semnificativ mai mult decât Pământul. Nu e de mirare că lumea oceanică este de 86 de ori mai umedă, deoarece atât de multă apă se evaporă din oceane. Acest lucru înseamnă că plantele pot crește, deoarece apa nu mai este o resursă finită, așa cum este pe deșertul Arrakis.

Oceanele reduc, de asemenea, extremele de temperatură, deoarece apa se încălzește și se răcește mai lent decât uscatul. Acesta este unul dintre motivele pentru care Marea Britanie, înconjurată de oceane, are veri și ierni relativ blânde, în timp ce locurile situate mult în interior tind să fie mai calde vara și foarte reci iarna. Prin urmare, clima unei planete oceanice este mai stabilă decât a unei lumi deșertice.

Pe Arrakis deșertic, temperaturile ar ajunge la 70°C sau mai mult, în timp ce în starea sa oceanică, s-au plasat cele mai ridicate temperaturi înregistrate la aproximativ 45°C. Acest lucru înseamnă că Arrakis oceanic ar fi locuibil chiar și în timpul verii. Pădurile și culturile agricole ar putea crește în afara polilor (încă reci și plini de zăpadă).

Există totuși un dezavantaj. Regiunile tropicale ar fi lovite de mari cicloane, deoarece oceanele uriașe și calde ar conține multă energie și umiditate necesară pentru a alimenta uraganele.

Căutarea planetelor locuibile

Toate acestea nu sunt un exercițiu complet abstract, deoarece oamenii de știință care caută „exoplanete” locuibile în galaxiile îndepărtate caută și ei astfel de lucruri. În prezent, putem detecta astfel de planete folosind telescoape uriașe în spațiu pentru a căuta cele care sunt similare Pământului ca mărime, temperatură, energie disponibilă, capacitate de a găzdui apă și alte factori. Știm că lumi deșertice sunt probabil mai comune decât planetele asemănătoare Pământului în univers. Planetele cu oceane potențial viabile vor fi de obicei găsite în așa-numita „zona Goldilocks”: suficient de departe de Soare pentru a evita să fie prea calde (deci mai departe decât Venusul arzător), dar suficient de aproape pentru a evita înghețarea (deci mai aproape decât luna glaciară Ganymede a lui Jupiter).

Cercetările au arătat că această zonă locuibilă este în special mică pentru planetele cu oceane mari. Apa lor este expusă riscului de îngheț complet, ceea ce face planeta chiar mai rece, sau de evaporare, ca parte a unui efect de seră nesupravegheat în care un strat de vapori de apă împiedică ca acea căldura să scape și planeta devine tot mai fierbinte.

Zona locuibilă este, prin urmare, mult mai mare pentru planetele deșertice, deoarece la marginea exterioară vor avea mai puțină zăpadă și gheață și vor absorbi mai multă căldură de la Soarele lor, în timp ce la marginea interioară există mai puțin vapori de apă și, deci, mai puțin pericol de efect de seră nesupravegheat.

Este de asemenea important să observăm că, deși distanța față de steaua locală poate oferi o temperatură medie generală pentru o planetă, un astfel de mediu poate fi înșelător. De exemplu, atât Arrakis-ul deșertic, cât și cel oceanic au o temperatură medie locuibilă, dar extremele de temperatură de zi cu zi de pe planeta oceanică sunt mult mai ospitaliere.

În prezent, chiar și cele mai puternice telescoape nu pot detecta temperaturile la acest detaliu. De asemenea, nu pot vedea în detaliu cum sunt aranjate continentele pe planetele îndepărtate. Acest lucru ar putea însemna din nou că mediile sunt înșelătoare. De exemplu, în timp ce Arrakis-ul oceanic pe care cercetătorii l-au modelat ar fi foarte locuibil, marea parte a terenului este în regiunile polare care sunt sub zăpadă tot anul – astfel, cantitatea reală de teren locuibil este mult mai mică.

Astfel de considerente ar putea fi importante în propriul nostru viitor îndepărtat, când se proiectează ca Pământul să formeze un supercontinent centrat pe ecuator. Acest continent ar face planeta mult prea caldă pentru mamifere și alte forme de viață ca să supraviețuiască, conducând potențial la o extincție masivă.

Dacă cele mai probabile planete locuibile din univers sunt deșertice, acestea ar putea fi, probabil, medii extreme care necesită soluții și resurse tehnologice semnificative pentru a permite viața – planetele deșertice probabil nu vor avea o atmosferă bogată în oxigen, de exemplu.

Dar asta nu va împiedica oamenii să încerce. De exemplu, Elon Musk și SpaceX au ambiții mari de a crea o colonie pe cea mai apropiată planetă deșertică, Marte. Dar multele provocări cu care se vor confrunta nu fac decât să sublinieze cât de important este Pământul nostru ca leagăn al civilizației – mai ales că lumi bogate în oceane nu ar putea fi la fel de numeroase cum ne-am spera. Dacă oamenii vor coloniza în cele din urmă alte planete, este probabil să se confrunte cu multe dintre aceleași probleme ca personajele din Dune.