Vajon képes lenne egy fejlett civilizáció oxigén nélkül is kialakulni?

Közel kétmillió évvel ezelőtt a homo erectus néven ismert emberszabású faj elkezdte használni a tüzet. Mi az ő leszármazottaik vagyunk. A tűz olyannyira központi jelentőségűvé vált számunkra, hogy a homo sapiens helyett homo ignusnak, azaz tűzzel foglalkozó embernek is nevezhetnénk magunkat. Vajon képesek lettünk volna felépíteni civilizációnkat tűz nélkül?

A tűz központi szerepet játszott civilizációnk kialakulásában. Megfőztük vele az ételt, melegen tartott minket, és bevilágította az éjszakát. Ez felvet egy érdekes kérdést: vajon ott lennénk ma, ahol vagyunk, tűz nélkül?

Mik a tűz létrejöttének feltételei?

Tűz csak magas oxigéntartalmú légkörben jöhet létre. A körülbelül 18%-nál kevesebb oxigénnel rendelkező légkörben nem létezhet nyílt láng. A megbízható gyulladáshoz akár 20%-os oxigénszint is szükséges lehet. A Föld légköre jelenleg 21% oxigént tartalmaz, de csak körülbelül 200 millió éve van folyamatosan 18% felett, írja a Universe Today.

A Föld történelmének nagy részében nem lehetett nyílt lángot gyújtani. Ráadásul a Föld az egyetlen bolygó a Naprendszerünkben, ahol számottevő az oxigénszint. Tehát, bár rengeteg bolygó létezik a világegyetemben, kifejezetten ritkák lehetnek azok, amelyeket tüzet lehet gyújtani. Ha a civilizációk létrejöttéhez tűzre van szükség, a légköri oxigén lehet a szűk keresztmetszet.

Ez a szűk keresztmetszet áll az Arxiv-on nemrég közzétett tanulmány középpontjában. A tanulmány megvizsgálja, hogy egy bolygónak milyen követelményeknek kell megfelelnie ahhoz, hogy oxigénben gazdag légkörrel rendelkezzen, és megállapítja, hogy a korlátok meglehetősen szigorúak.

Mi kell ahhoz, hogy a légkör oxigéndús legyen?

Csak két fő módja van annak, hogy szabad oxigént hozzunk létre egy légkörben. Az első biológiai eredetű, amikor az élő szervezetek fotoszintézis útján termelnek oxigént. A második egy abiotikus folyamat, amikor a felső légkörben lévő vízgőz ultraibolya fény hatására hidrogénre és oxigénre bomlik.

A tanulmány szerint a domináns mechanizmus a bolygó méretétől és hőmérsékletétől függ. Földi hőmérsékleten a szabad oxigénhez élő szervezetekre van szükség. De ha a bolygó túl kicsi, nem tud elegendő légkört biztosítani az élethez, ha pedig túl nagy, akkor a légkörében annyira a hidrogén és a hélium dominál, hogy az élőlények nem tudnak annyi oxigént termelni, ami átlépné a 18%-os küszöböt. Tehát egy földhőmérsékletű szuperföld lakói valószínűleg nem tudnak nyílt lángot létrehozni.

A forróbb bolygók esetében az abiotikus mechanizmus dominál, de csak akkor, ha a bolygó nagyobb, mint a Föld. A kis forró bolygókon nem elég vastag a vízgőz ahhoz, hogy sok oxigén keletkezzen. A Vénusz jó példa erre: túl meleg van a biotikus oxigénhez, de nincs elég meleg az abiotikus oxigénhez.

Ez azt jelenti, hogy ha olyan szuperföldeket találunk, amelyeknek gazdag oxigénlégköre van, akkor az valószínűleg abiotikus úton jött létre. Az élőlények számára még mindig lehetséges lenne, hogy kihasználják ezt az oxigént, beleértve a tűz használatát egy civilizáció létrehozásához.

Lakható vagy már civilizált is?

A légköri oxigén kérdése összetett, a tanulmány pedig nem megy bele a mélyebb részletekbe. Célja az, hogy felvázolja a potenciálisan lakható bolygókon a tűz keletkezésének lehetőségét korlátozó tényezőket. Miközben az életet keressük az égbolton, lehet, hogy különbséget kellene tennünk a potenciálisan lakható világok és a potenciálisan civilizált világok között.

Ez utóbbi sokkal ritkább lehet, mint azt korábban reméltük.

Érdemes elolvasni:

• A ‘modern Héphaisztosz’: Ókori görög páncélok kovácsolása
• Egyre gyorsabban forog a Mars, és senki sem tudja, miért