Жерді планеталар арасында бірегей ететін не

Ғарыш құпияларға толы және адамзат ғасырлар бойы алыс әлемдердің сырларын ашуға ұмтылады. Заманауи телескоптар басқа жұлдыздар айналасында айналатын мыңдаған экзопланеталарды анықтады. Алайда олардың ешқайсысы қолайлы жағдайлар жиынтығы бойынша біздің үйімізбен әлі теңесе алған жоқ. Көк планета Әлемде дамыған тіршілік бар жалғыз белгілі орын болып қала береді. Көптеген факторлардың үйлесімі мұнда биосфераның пайда болуы мен гүлденуі үшін тамаша орта жасады. Біздің әлемді сансыз аспан денелерінің арасынан ерекшелейтін негізгі сипаттамаларды қарастырайық.

Күн жүйесіндегі тамаша орналасу

Біздің планетамыздың орбитасы судың сұйық күйінде болуына мүмкіндік беретін температура аймағы — «тіршілік аймағы» деп аталатын аймақ арқылы өтеді. Шолпан жарық көзіне тым жақын орналасқан және беткі температурасы шамамен 470 градус болатын қызған тозаққа айналды. Қызыл жұлдыз қажетті қашықтықтан алыс орналасқан, сондықтан оның суы баяғыда қатып қалған немесе ғарышқа ұшып кеткен.

Біздің планетамыз бірнеше негізгі параметрлердің арқасында күн энергиясының оңтайлы мөлшерін алады:

• жарық көзіне дейінгі қашықтық шамамен 150 миллион шақырымды құрайды, бұл беттің көп бөлігінде қалыпты климатты қамтамасыз етеді. Жүйенің орталығына жақын сәулелену тым қарқынды болар еді, ал алыс жерде қолайлы жағдайларды сақтау үшін жеткіліксіз болар еді. Дәл осындай арақашықтық планеталық дененің қызуы мен салқындауы арасындағы тамаша тепе-теңдікті жасайды;
• дерлік дөңгелек орбита жыл бойына маусымдық температура ауытқуларын барынша азайтады. Траекторияның эксцентриситеті бар болғаны 0,017 құрайды, ал Қызыл жұлдызда бұл көрсеткіш 0,093-ке жетеді. Орбиталық жолдың тұрақтылығы жыл мезгілдерінің болжамды ауысуына кепілдік береді;
• айналу осінің 23,5 градусқа көлбеуі экстремалды ауытқусыз қалыпты мезгілдерді жасайды. Уран дерлік 98 градусқа көлбеген, сондықтан оның жарты шарлары кезекпен көп жылдық қараңғылыққа батады. Жер осінің қалыпты көлбеуі жылудың біркелкі таралуына ықпал етеді.

Осы орбиталық сипаттамалардың жиынтығы күрделі организмдердің өмір сүруіне қолайлы климаттық жағдайларды қалыптастырады.

Қорғаныш магнит өрісі

Көрінбейтін қалқан біздің әлемді қоршап, Күннен келетін зарядталған бөлшектердің өлімге әкелетін ағындарын ауытқытады. Магнитосфера ғарыш кеңістігіне ондаған мың шақырымға созылады. Онсыз күн желі атмосфераны баяғыда жойып, бетті стерилизациялаған болар еді.

Сұйық темір ядро динамо әсері арқылы қуатты магнит өрісін генерациялайды. Балқыған металдың айналуы планеталық магнетизмді тудыратын электр тоқтарын жасайды. Қызыл жұлдыз өзінің магнитосферасын миллиардтаған жыл бұрын ядросы салқындап, қатайғанда жоғалтты.

Магниттік тосқауылдың қорғаныш функциялары мыналарды қамтиды:

1. Күн желін ауытқыту газ қабығының эрозиясын болдырмайды. Жарық көзінен келетін плазма ағындары өзен тасты айналып өткендей магнитосфераны айналып өтеді. Шолпан мұндай қалқаннан айырылған және оның атмосферасының жоғарғы қабаттарын ғарыштық сәулелену үнемі ұшырып жібереді.
2. Ғарыштық сәулелерді бұғаттау биологиялық организмдерді мутагендік әсерден қорғайды. Жоғары энергиялы бөлшектер ДНҚ-ны зақымдап, онкологиялық аурулар тудыруға қабілетті. Магнитосферадан тыс жердегі ғарышкерлер едәуір көп радиация дозасын алады.
3. Ван Аллен радиациялық белдеулерінің қалыптасуы ең қауіпті бөлшектерді ұстайды. Бұл аймақтар зарядталған корпускулаларды планета бетінен алыс шоғырландырады. Солтүстік шұғыласы күн желінің қорғаныш тосқауылымен өзара әрекеттесуінің көрінетін көрінісі болып табылады.

Магниттік қалқан миллиардтаған жылдық эволюция бойына барлық тірінің қауіпсіздігін қамтамасыз етеді.

Бірегей атмосфера және гидросфера

Біздің әлеміміздің газ қабығы Күн жүйесінің басқа планеталарының атмосферасынан түбегейлі ерекшеленеді. Оттегі мөлшері 21 пайызға жетеді, бұл көптеген күрделі организмдердің тыныс алуы үшін қажет. Басқа ешбір белгілі аспан денесі ауаның мұндай құрамына ие емес.

Беттегі атмосфералық қысым судың бір мезгілде үш агрегаттық күйде болуына мүмкіндік береді. Қызыл жұлдызда сирек ауа мұзды сұйық фазаны айналып өтіп, бірден буға айналдырады. Шолпанның газ қабығы, керісінше, жер бетінен 90 есе жоғары қысым жасайды.

Атмосфера мен гидросфераның негізгі ерекшеліктері бірегей жүйеге біріктіріледі:

• озон қабаты тіршіліктің көптеген түрлері үшін өлімге әкелетін ультракүлгін сәулеленуді сіңіреді. Бұл қорғаныс миллиардтаған жыл бұрын ауаны оттегімен қанықтырған фотосинтездеуші организмдердің арқасында қалыптасты. Озон экранынсыз құрлықта күрделі тіршілік мүмкін болмас еді;
• қалыпты қарқындылықтағы парник әсері шамамен 15 градус қолайлы орташа температураны ұстайды. Шолпанда бақылаусыз парник процесі бетті экстремалды мәндерге дейін қыздырды. Жердегі қызу мен жылу беру арасындағы тепе-теңдік қолайлы түрде қалыптасты;
• гидрологиялық цикл ылғалдың мұхиттар, құрлық және атмосфера арасында тұрақты қайта бөлінуін қамтамасыз етеді. Булану, конденсация және жауын-шашын өзендер мен тұщы су қоймаларын қоректендіретін тұйық айналымды қалыптастырады. Сұйық су планета бетінің шамамен 71 пайызын жабады;
• мұхиттар күн мен түн арасындағы температура ауытқуларын тегістейтін термостат қызметін атқарады. Судың жоғары жылу сыйымдылығы күн энергиясының орасан мөлшерін жинақтауға мүмкіндік береді. Теңіз ағындары жылуды экватордан полюстерге қайта бөледі.

Атмосфераның гидросферамен өзара әрекеттесуі таңғажайып тұрақтылықтағы өзін-өзі қолдайтын климаттық жүйені жасайды.

Геологиялық белсенділік және тақта тектоникасы

Біздің планетамыздың қойнауы қалыптасқаннан 4,5 миллиард жыл өткен соң да ыстық болып қалуда. Мантиядағы элементтердің радиоактивті ыдырауы конвективті ағындарды қолдайтын жылу генерациялайды. Бұл энергия литосфералық тақталарды қозғалысқа келтіріп, бірегей геологиялық режим қалыптастырады.

Тақта тектоникасы Күн жүйесінің басқа ешбір денесінде табылмаған механизм болып табылады. Жер қыртысы мантия бетімен баяу қозғалатын ірі фрагменттерге бөлінген. Осы блоктардың соқтығысуы мен ажырауы тау жоталарын, мұхиттық шұңқырлар мен жанартаулық тізбектерді жасайды.

Геологиялық белсенділік биосфера үшін өте маңызды функцияларды орындайды:

1. Жанартау атқылауы атмосфераға көмірқышқыл газын шығарып, оның тау жыныстарымен сіңірілуін өтейді. Бұл процесс климаттың тұрақтылығы үшін қажетті көміртек циклін қолдайды. Жанартаулық дегазациясыз планета толығымен қатып қалуы мүмкін еді.
2. Мұхиттық қыртыстың субдукциясы шөгінді жыныстарды мантияға қайтарып, геохимиялық циклдарды тұйықтайды. Батып бара жатқан тақталар өздерімен бірге карбонаттар мен органикалық көміртекті алып кетеді. Бұл механизм парник газдарының ұзақ мерзімді балансын реттейді.
3. Тау түзілуі климаттық аймақтар мен экологиялық қуыстардың әртүрлілігін жасайды. Биік жоталар атмосфералық айналымға және жауын-шашынның таралуына әсер етеді. Географиялық әртүрлілік эволюциялық түр түзілуіне ықпал етеді.
4. Жер қыртысының қайта өңделуі бетті жаңартып, ежелгі апаттардың іздерін өшіреді. Қызыл жұлдыз миллиардтаған жыл жасындағы кратерлерді сақтайды, ал біздің планетада олар тез жоғалады. Геологиялық жаңару организмдердің қоныстануы үшін жаңа ландшафттар жасайды.

Динамикалық геология тіршіліктің эволюциясы үшін қолайлы жағдайлардың ұзақ мерзімді тұрақтылығын қамтамасыз етеді.

Тұрақтылықты сақтаудағы Айдың рөлі

Біздің планетамыздың табиғи серігі аспан денесінің өлшеміне қатысты әдеттен тыс ірі. Массалардың арақатынасы шамамен 1-ден 81-ге дейін құрайды, бұл жер тобындағы планеталар үшін тән емес. Бұл ғарыштық серіктің қалыптасуы Күн жүйесі тарихының таңында болған алып соқтығысу нәтижесінде жүрді.

Түнгі жарық көзінің гравитациялық әсері жер процестеріне шешуші ықпал етеді. Толқындық күштер планетаның айналуын баяулатып, оның осінің көлбеуін тұрақтандырады. Ірі серіксіз беттегі жағдайлар күрделі тіршілік үшін жарамсыз болуы мүмкін еді.

Ай қатысуының тұрақтандырушы әсерлері келесідей көрінеді:

• серіктің гравитациясы осьтің көлбеуін миллиондаған жылдар бойына тар диапазонда ұстайды. Ірі серіксіз Қызыл жұлдыз 0-ден 60 градусқа дейін хаостық осьтік көлбеу ауытқуларын бастан кешіреді. Мұндай экстремалды өзгерістер апатты климаттық қайта құруларды тудырар еді;
• толқындық құбылыстар мұхит суларын араластырып, қоректік заттардың таралуына ықпал етеді. Литоральдың мерзімді құрғауы толқындық-қайтымдық аймақтың бірегей экожүйелерін жасады. Көптеген ғалымдар бұл аймақтарды құрлық тіршілігінің бесігі деп санайды;
• планетаның айналуының баяулауы тәуліктің ұзақтығын қолайлы 24 сағатқа дейін арттырды. Төрт миллиард жыл бұрын күн бар болғаны алты сағат болатын. Қалыпты айналу жылдамдығы желдің күшін және температура контрасттарын азайтады.

Ірі серікпен серіктестік планетаның тіршілікке жарамдылығын айтарлықтай арттырады.

Қарастырылған факторлардың жиынтығы зерттелген ғарыштық объектілер арасында аналогы жоқ жағдайларды жасайды. Басқа жұлдыздар маңында ұқсас әлемдерді іздеу жалғасуда, алайда нақты көшірмені табу мүмкіндігі өте аз. Біздің үйіміздің әрбір сипаттамасы басқаша қалыптасып, оны өлі шөлге айналдыруы мүмкін еді. Осы тепе-теңдіктің нәзіктігін түсіну адамзатты Әлемдегі жалғыз белгілі тіршілік оазисіне ұқыпты қарауға итермелеуі тиіс.