นักวิทยาศาสตร์ของโลกได้จินตนาการถึงเขต Goldilocks และสิ่งที่ทำให้ดาวเคราะห์อยู่อาศัยได้ดาวเคราะห์สามารถเป็นดาวเคราะห์ที่น่าอัศจรรย์และยังคงสนับสนุนชีวิตที่เป็นที่รู้จักไม่ได้เป็นเพียงคำถามสำหรับนิยายวิทยาศาสตร์เท่านั้น นักดาราศาสตร์กำลังค้นหาดวงดาวเพื่อหาผู้อยู่อาศัยในต่างโลก และพวกเขาต้องการแผนที่ถนน ดาวเคราะห์ดวงใดที่มีแนวโน้มจะมีชีวิตมากที่สุด นั่นคือที่มาของจินตนาการของนักธรณีวิทยา การใช้ความรู้ของพวกเขาเกี่ยวกับวิธีการทำงานของโลกของเราและสิ่งที่ทำให้ชีวิตเจริญรุ่งเรือง พวกเขากำลังจินตนาการว่าโครงแบบอื่นๆ ของดาวเคราะห์ประเภทใดที่สามารถรักษาชีวมณฑลที่เจริญรุ่งเรืองได้
การวิจัยใหม่แนะนำคุณไม่จำเป็นต้องมีดาวเคราะห์คล้ายโลกเพื่อรองรับชีวิตที่เหมือนโลก
เป็นเวลาหลายสิบปีที่คิดถึงวิธีที่ดีที่สุดในการค้นหามนุษย์ต่างดาวที่มีศูนย์กลางอยู่ที่โซน “โกลดิล็อคส์” ซึ่งอุณหภูมิจะ “พอดี” สำหรับน้ำของเหลว ซึ่งเป็นส่วนประกอบสำคัญสำหรับชีวิต เพื่อทำให้พื้นผิวโลกเปียก แต่ตอนนี้ถึงเวลาต้องคิดนอกเขตโกลดิล็อคส์แล้ว นักวิทยาศาสตร์บางคนกล่าว กลไกที่พิสดารสามารถรักษาระดับก๊าซเรือนกระจกไว้ได้ และทำให้ดาวเคราะห์อบอุ่นในบริเวณส่วนปลายสุดที่เย็นที่สุดของระบบสุริยะ ตัวชีวิตเองก็อาจมีบทบาทสำคัญต่อการดำรงอยู่ของดาวเคราะห์ได้
“มันเป็นช่วงเวลาที่น่าตื่นเต้น” โรบิน เวิร์ดสเวิร์ธ นักวิทยาศาสตร์ด้านดาวเคราะห์ของฮาร์วาร์ดกล่าว “ยังมีอีกมากที่เราจะต้องเรียนรู้เกี่ยวกับพฤติกรรมของดาวเคราะห์ต่างๆ โซน Goldilocks เป็นเพียงแนวทางคร่าวๆ และเราจำเป็นต้องเปิดใจให้กว้าง”
เงินตราแห่งชีวิต เมื่อพูดถึงดาวเคราะห์ที่เอื้ออาศัยได้ น้ำยังคงเป็นสกุลเงินแห่งชีวิต ใกล้กับดาวฤกษ์มากเกินไปและน้ำทั้งหมดบนดาวเคราะห์ระเหยไป ไกลเกินไปและดาวเคราะห์ดวงนี้เป็นก้อนหิมะที่เย็นยะเยือก โซน Goldilocks ทำเครื่องหมายพื้นที่ระหว่างสุดขั้วทั้งสองที่ซึ่งน้ำสามารถเป็นของเหลวได้ ทุกสิ่งมีชีวิตที่รู้จักต้องการน้ำของเหลวในบางช่วงของวงจรชีวิต Colin Goldblatt นักวิทยาศาสตร์ด้านดาวเคราะห์แห่งมหาวิทยาลัยวิกตอเรียในแคนาดากล่าวว่าชีวิตนอกโลกอาจแตกต่างอย่างสิ้นเชิงจากสิ่งที่เห็นบนโลก แต่ “เราต้องเริ่มมองหาที่ไหนสักแห่ง” “อย่างน้อยเราก็รู้ว่าชีวิตบนโลกเป็นอย่างไร”
ด้วยสมมติฐานที่ว่าน้ำเป็นราชา นักดาราศาสตร์จึงค้นหาดาวเคราะห์เปียกโดยใช้กล้องโทรทรรศน์อันทรงพลัง การค้นหาถูกจำกัดด้วยสิ่งที่กล้องโทรทรรศน์สามารถมองเห็นได้ในชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ น้ำของเหลวที่ช่วยชีวิตสามารถซ่อนตัวอยู่ใต้พื้นผิวได้ ตัวอย่างเช่น ภายในดวงจันทร์น้ำแข็ง Europa ของดาวพฤหัสบดี ( SN: 10/4/14, p. 10 ) และสิ่งมีชีวิตใต้พิภพใดๆ ซึ่งโดยปกติจะไม่ทำให้ชั้นบรรยากาศเปลี่ยนแปลงไป ก็อาจจะไม่มีใครตรวจพบได้ นักวิทยาศาสตร์ก็ยังไม่สามารถบอกได้อย่างแน่นอนว่าน้ำบาดาลของดาวอังคารมีสิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่หรือไม่ ( SN: 12/26/15, p. 26 ) เพื่อให้มนุษย์ต่างดาวสามารถสังเกตได้จากระยะไกล น้ำของเหลวจะต้องอยู่ที่ผิวน้ำ ไม่ใช่แค่ซ่อนอยู่ใต้พื้นดิน
เนื่องจากน้ำผิวดินของเหลวเป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้สำหรับการล่าสัตว์นอกโลก นักดาราศาสตร์จึงประเมินขอบเขตของบริเวณที่เอื้ออาศัยได้เมื่อกว่า 50 ปีที่แล้ว การวิจัยเบื้องต้นได้จำกัดเขตโกลดิล็อคส์สำหรับระบบสุริยะของเราเองไว้ที่แถบความถี่แคบ หนึ่งประมาณการจาก0.95 เท่าเป็น 1.01 เท่าของระยะทางเฉลี่ยของโลกจากดวงอาทิตย์ แต่แล้ว นักวิทยาศาสตร์ก็ได้ตระหนักถึงอิทธิพลที่น่าประหลาดใจของระบบควบคุมอุณหภูมิในตัวของโลก นั่นคือ วัฏจักรคาร์บอน กระบวนการที่คาร์บอนเดินทางจากชั้นบรรยากาศเข้าสู่โลกและกลับสู่ชั้นบรรยากาศ
วัฏจักรคาร์บอนจะควบคุมปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ที่กักความร้อนในบรรยากาศ น้ำฝนทำให้หินแตก ทำให้เกิดปฏิกิริยาเคมีที่ดึง CO 2จากอากาศและเข้าสู่มหาสมุทร และสุดท้ายใต้ดินผ่านการแปรสัณฐานของแผ่นเปลือกโลก ในขณะเดียวกันภูเขาไฟก็ปล่อย CO 2ออกสู่บรรยากาศ วัฏจักรนี้ช่วยป้องกันไม่ให้อุณหภูมิของโลกสูงเกินไป
หากสภาพอากาศเย็นเกินไป
วัฏจักรคาร์บอนอาจเพิ่ม CO 2เพื่อชดเชย ตัวอย่างเช่น หากอุณหภูมิลดลงและปริมาณน้ำฝนลดลง การขาดสภาพอากาศจะทำให้ CO 2สะสมในชั้นบรรยากาศ และในขณะที่ภูเขาไฟยังคงพ่นคาร์บอนไดออกไซด์เพิ่มเติมอย่างต่อเนื่องอุณหภูมิก็จะสูงขึ้นและปริมาณน้ำฝนก็จะสูงขึ้น และหากสิ่งต่างๆ ร้อนขึ้นจนธารน้ำแข็งละลายและปริมาณน้ำฝนเพิ่มขึ้น โลกจะเย็นลงเมื่อสภาพอากาศเร่งขึ้นและดึง CO 2ออกจากชั้นบรรยากาศมากขึ้น พืชและสิ่งมีชีวิตอื่นๆ ยังมีบทบาทในการดึง CO 2 หรือปล่อยสู่อากาศ
การกระทำที่สมดุลนี้สามารถช่วยรักษาดาวเคราะห์ให้อยู่ในช่วงชีวิตที่สะดวกสบาย โดยขยายเขตเอื้ออาศัยได้กว้างถึง 0.5 ถึง 2.0 เท่าของระยะห่างของโลกจากดวงอาทิตย์ แม้ว่าตัวเลขเหล่านี้จะขัดแย้งกันอย่างถึงพริกถึงขิง ต้องขอบคุณวัฏจักรคาร์บอน โลกอาจยังคงดำรงอยู่ได้แม้ว่าจะถูกผลักออกไปยังวงโคจรของดาวอังคารก็ตาม James Kasting นักธรณีวิทยาแห่งรัฐเพนน์สเตทกล่าว
นั่นไม่ใช่พระจันทร์!ดาวเคราะห์น้อยที่เพิ่งค้นพบดูเหมือนจะโคจรรอบโลก แต่นั่นเป็นเพียงภาพลวงตา ดาวเคราะห์น้อยโคจรรอบดวงอาทิตย์ แต่ความใกล้ชิดกับโลกตลอดเวลาทำให้มันเป็นควอซิซาเทลไลต์เพียงดวงเดียวที่รู้จักในโลกคริสโตเฟอร์ ครอค เคตต์ รายงานในหัวข้อ “พูดอะไรหน่อย? ควอซิซาเทลไลต์” ( SN: 7/23/16, p. 5 ).
ผู้อ่านMike Lieberสงสัยว่าดวงจันทร์อาจเป็นควอซิซาเทลไลต์ได้หรือไม่ “แรงดึงดูดของดวงอาทิตย์บนดวงจันทร์เป็นสองเท่าของโลก” เขาเขียน “ดูเหมือนว่าการวนซ้ำของดวงจันทร์รอบโลกที่เห็นได้ชัดก็เป็นเรื่องลวงเช่นกัน”
