Πλανήτες: Επιστήμονες με νέα κλίμακα ταξινόμησης των πλανητών δείχνουν την ανάγκη συνεργασίας ανθρώπου-βιόσφαιρας

Το Φεβρουάριο οι αστρονόμοι της NASA ανακάλυψαν επτά πλανήτες σαν τη Γη, χώροι που εν δυνάμει μπορούν να φιλοξενήσουν ζωή, που περιφέρονται γύρω από το άστρο TRAPPIST-1, όχι πολύ μακριά από τον πλανήτη μας. Οι επιστήμονες δεν έχουν ακόμη ανακαλύψει ζωή ή στοιχεία πολιτισμού σε αυτούς ή σε άλλους πλανήτες. Όμως στην έρευνα για εξωγήινη νοημοσύνη, συχνά κατηγοριοποιούν τους υποθετικούς κόσμους σύμφωνα με το ποσό της ενέργειας που οι κάτοικοί τους θα μπορούσαν δυνητικά να αντλήσουν. Αυτό το κάνουν χρησιμοποιώντας μια κλίμακα γνωστή ως κλίμακα Kardashev. Η κλίμακα που ονομάστηκε έτσι το 1964 από τον Σοβιετικό αστρονόμο Nikolai Kardashev, λαμβάνει τη χρήση της ενέργειας ως βασικό δείκτη της ανάπτυξης ενός πολιτισμού και τοποθετεί αυτούς τους υποθετικούς πολιτισμούς σε μια από τρεις κατηγορίες:

Έναν πολιτισμό Τύπου 1 – μακρινός ακόμη στόχος για τη Γη – που χρησιμοποιεί όλη την ενέργεια που φθάνει στον πλανήτη από το γονεϊκό άστρο (στην περίπτωση της Γης από τον Ήλιο)
Έναν πολιτισμό Τύπου 2 που είναι ικανός να χρησιμοποιεί όλη την ενέργεια που προέρχεται από το άστρο του και το πλανητικό σύστημα.
Έναν υπερανεπτυγμένο πολιτισμό Τύπου 3 που αξιοποιεί όλη την ενέργεια του γαλαξία στον οποίο βρίσκεται.

Η κλίμακα Kardashev υπήρξε για δεκαετίες ένα χρυσό τυπικό σύστημα ταξινόμησης για να σκεφτόμαστε τους «εξω-πολιτισμούς». Ωστόσο δεν ελάμβανε υπόψη πώς ένας πολιτισμός επηρεάζει τον ίδιο τον πλανήτη του όταν συλλέγει και χρησιμοποιεί την ενέργεια. Η έλλειψη αυτή είναι όλο και πιο σημαντική καθώς, στο μισό του αιώνα από τότε που ο Kardashev πρότεινε το ταξινομητικό σχήμα του, συγκεντρώνονται στοιχεία ότι ο εντατικής χρήσης της ενέργειας βιομηχανικός πολιτισμός μας επηρεάζει τον πλανήτη μας. Δεδομένων αυτών των επιδράσεων, μπορούν πλανήτες και πολιτισμοί να συνυπάρξουν για πολύ καιρό; Και αν ναι, πώς;

Για να απαντήσει σε αυτά τα ερωτήματα, μια ομάδα ερευνητών υπό την ηγεσία του Adam Frank, καθηγητή Φυσικής και Αστρονομίας στο Πανεπιστήμιο του Rochester, κατασκεύασε ένα νέο σχήμα ταξινόμησης για την εξέλιξη των πολιτισμών που βασίζεται στην ιδέα ότι δεν είναι μόνο το πόση ενέργεια χρησιμοποιεί που έχει σημασία, αλλά και πώς τη χρησιμοποιεί. Με αυτή τη νέα κλίμακα, οι ερευνητές προσδιορίζουν ότι για να επιβιώσει για μακρύ χρονικό διάστημα, ένας πολιτισμός ή πρέπει να μάθει να «σκέφτεται σαν ένας πλανήτης» – ή να ρισκάρει το χαμό του πολιτισμού.

Σε μελέτη που δημοσιεύεται στο περιοδικό Anthropocene, οι ερευνητές πραγματεύονται αυτό το νέο σύστημα ταξινόμησης ως ένα τρόπο θεώρησης που σχετίζεται με τη βιωσιμότητα σε πλανητική κλίμακα. «Η ανακάλυψη των επτά νέων εξωπλανητών που περιφέρονται γύρω από το σχετικά κοντινό άστρο TRAPPIST-1 μας παρακινούν να ξανασκεφτούμε τη ζωή στη Γη», αναφέρει η Marina Alberti, μια από τους συγγραφείς της μελέτης από το Πανεπιστήμιο της Washington. «Διευρύνει τη δυνατότητα να διευρυνθεί η κατανόησή μας για τη δυναμική του πλανητικού συστήματος και θέτει τα θεμέλια για να διερευνηθεί μια διαδρομή για μα μακροχρόνια βιωσιμότητα».

Η βιόσφαιρα της Γης – το σφαιρικό στρώμα όπου υπάρχει η ζωή – είναι μοναδική στο ότι η παρουσία της ζωής έχει μεταβάλλει την ατμόσφαιρα που περιβάλει τον πλανήτη και τη λιθόσφαιρα από κάτω. Ο ερευνητές σημειώνουν ότι η γρήγορη αστικοποίηση – συμπεριλαμβανομένων της αποψίλωσης των δασών, της μόλυνσης του αέρα και της αυξανόμενης ζήτησης ενέργειας – έχει καταστροφικές συνέπειες στον πλανήτη. Αυτή τη στιγμή η περισσότερη ενέργεια στη Γη προέρχεται από τα ορυκτά καύσιμα, μια περιορισμένη πηγή που ασκεί πίεση στα οικοσυστήματα της Γης.

Οι άνθρωποι πρέπει να βρουν νέους τρόπους να παράγουν έργο από την ενέργεια που συλλέγουν προκειμένου να διατηρηθεί ο πολιτισμός, λένε οι ερευνητές, οι οποίοι θεωρούν ότι πρέπει να διαμορφωθεί ένα σχέδιο άντλησης ενέργειας που θα διατηρείται ταυτόχρονα και η υγεία της βιόσφαιρας του πλανήτη. «Οι άνθρωποι είναι μέρος της βιόσφαιρας και έτσι χρειάζεται να εργαστούν μαζί της για τα επόμενα βήματα της πλανητικής εξέλιξης», λέει ο Frank.

Το νέο σύστημα κατηγοριοποίησης για την πλανητική εξέλιξη συνίσταται από πέντε επίπεδα:

Κατηγορία Ι: Πλανήτες χωρίς ατμόσφαιρα. Η ικανότητα του πλανήτη να αλλάζει και να εξελίσσεται είναι εξαιρετικά περιορισμένη. (ο Ερμής ή το φεγγάρι της Γης)
Κατηγορία ΙΙ: Πλανήτες με ατμόσφαιρες αλλά χωρίς μορφές ζωής. Η ροή των αερίων και των υγρών οδηγεί σε αλλαγή και εξέλιξη στη μορφή του κλίματος και των καιρικών συνθηκών. (Αφροδίτη και Άρης)
Κατηγορία ΙΙΙ: Πλανήτες με μια «λεπτή» βιόσφαιρα που μπορεί να υποστηρίξει ορισμένη βιολογική δραστηριότητα, αλλά δεν επηρεάζει τον πλανήτη ως όλο. Δεν υπάρχουν τωρινά παραδείγματα των πλανητών της κατηγορίας ΙΙΙ. Ωστόσο, πριν από 2,5 δισεκατομμύρια χρόνια, πριν η ζωή δημιουργήσει την ατμόσφαιρα οξυγόνου, θα ήταν ένας κόσμος κατηγορίας ΙΙΙ. Εάν ο πρώιμος Άρης φιλοξενούσε ζωή όταν είχε υγρό νερό στην επιφάνειά του τότε επίσης μπορεί να ήταν ένας κόσμος κατηγορίας ΙΙΙ. Με την εμφάνιση της ζωής, νέες μορφές αλλαγής, εξέλιξης και νέες καταστάσεις γίνονται δυνατές.
Κατηγορία ΙV: Πλανήτες με πυκνή βιόσφαιρα που επηρεάζει ισχυρά τη ροή ενέργειας και λειτουργούν με το υπόλοιπο των πλανητικών συστημάτων. Πλανήτες που εξελίσσονται μαζί με τις βιοσφαίρές τους, καθώς η ζωή κυριαρχεί σε πολλές από τις διεργασίες που συμβαίνουν μεταξύ της επιφάνειας και της ανώτερης ατμόσφαιρας. (Η Γη σήμερα)
Κατηγορία V: Πλανήτες στους οποίους ένα εντατικά ενεργειακό τεχνολογικό είδος εγκαθιστά ένα βιώσιμο σχήμα συνεργασίας με τη βιόσφαιρα που αυξάνει την παραγωγικότητα και των δυο. Σε αυτούς τους πλανήτες ο πολιτισμός αυξάνει την ικανότητα της βιόσφαιρας να καινοτομεί και να εξελίσσεται.

Σύμφωνα με τα ευρήματα των ερευνητών, η Γη μπορεί να φτάσει στην κατηγορία V στο μέλλον εάν η ανθρωπότητα προωθήσει επιτυχώς την συλλογή ενέργειας σε μορφές όπως η ηλιακή που δεν βλάπτει την βιόσφαιρα. Αν και οι ερευνητές δεν μπορούν να συμπεράνουν προς το παρόν ότι υπάρχουν ανεπτυγμένοι εξωγήινοι πολιτισμοί στον Γαλαξία μας, προηγούμενη εργασία του Frank δείχνει ότι αν δεν είναι οι νόμοι του σύμπαντος ισχυρά προκατειλημμένοι εναντίον τους, άλλοι τεχνολογικά ανεπτυγμένο πολιτισμοί είναι πιθανό να υπήρξαν σε κάποιο σημείο της κοσμικής ιστορίας. «Το σύμπαν έχει δημιουργήσει πολλές ευκαιρίες για αυτό που συμβαίνει σε μας να έχει συμβεί πριν», αναφέρει ο Frank. «Ξεκινάμε υποθέτοντας ότι είχαν υπάρξει πλανήτες κατηγορίας V».

Και με τι μπορεί να μοιάζει ένας πλανήτης κατηγορίας V; Ο Frank απαριθμεί διάφορους τρόπους με τους οποίους οι άνθρωποι στη Γη μπορεί να σχηματίσουν μια τεχνολογική συνεργασία μεταξύ βιόσφαιρας και πολιτισμού, όπου συμπεριλαμβάνονται το «πρασίνισμα» μεγάλων ερήμων όπως η Σαχάρα βρίσκοντας τρόπους να φυτευτούν δένδρα που θα απορροφούν άνθρακα και θα απελευθερώνουν οξυγόνο, ή δημιουργώντας γενετικά τροποποιημένα δένδρα με φωτοβολταϊκά φύλλα που μετατρέπουν την ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρισμό.

«Ο πολιτισμός προκύπτει ως μέρος μιας βιόσφαιρας», σημειώνει ο Frank. «Ένας πολιτισμός Τύπου 2 της κλίμακας του Kardashev θα μπορούσε να ζήσει χωρίς βιόσφαιρα. Όμως ένας νεανικός πολιτισμός, σαν τον δικό μας, πρέπει να θεωρεί τον εαυτό του ως τμήμα της βιόσφαιρας. Δεν είμαστε ξεχωρισμένοι από αυτή, είμαστε μόλις το τελευταίο πείραμα στην πορεία της εξέλιξης της ζωής στη Γη. Εάν δεν είμαστε προσεκτικοί, θα προχωρήσει χωρίς εμάς».

Πηγή: University of Rochester

Περισσότερα στη δημοσίευση: Earth as a Hybrid Planet: The Anthropocene in an Evolutionary Astrobiological Context. Anthropocene.