Planeettojen suunnittelu Luonnos v0.6 - - - 1. Elämä maailmankaikkeudessa Draken kaava. Teesi: tieteellistä varmaa tietoa ei ole paljon. GM voi varsin asutun tai varsin aution galaksin, ja homma ei silti ole ristiriidassa nykytieteen kanssa. Se, miten kaukaisia sivilisaatioita voimme havaita riippuu niiden lähetystehosta. Jos joku voisi käyttää koko sen energian, mitä maa saa auringosta, lähetystehoon, voisimme havaita sen 1000 valovuoden päästä. Pienempitehoisia lähettimiä sitten vain lähempää. Anekdootti Saganin Contact-kirjasta, missä ufot lähettivät takaisin ensimmäisen maasta saaneensa tv-lähetyksen, eli Hitlerin puheen Berliinin olympialaisissa. Jos joku voisi valjastaa kokonaisin tähden tehon lähettimeen, voisimme havaita sen koko galaksista. Eipä olla havaittu. Diffuusioyhtälö (tyhmä nimi). Jos sivilisaatio pystyy loikkaamaan aurinkokunnasta toiseen ja luomaan itseriittoisia siirtokuntia, niin oletettavasti pian nuo siirtokunnatkin luovat uusia, ja popula leviää halki galaksin lähes eksponentiaalisesti kasvaen. Lähes vääjäämättä ennen pitkää koko galaksi on vallattu. Fermin paradoksi: Jos ne ovat siellä, mikseivät täällä? Matkustusnopeus 0.1c, (kahdelle) uudelle matkalla lehteminen kestää 1000 v, silti galaksi olisi vallattu 20 miljoonassa vuodessa, mikä olisi geologisesti ottaen hyvin lyhyt aika. Valonnopeusongelma => Suhteellisuusteoria peleissä roskiin(?). 2. Elämä ja planeetat. Elämä tuntuu Maassa alkaneen about heti kun planeetta oli jäähtynyt tarpeeksi. Mutta sitten kului miljardeja vuosia ennen kuin pöpöt keksivät organisoitua monisoluisiksi. Ja taas kului 600 miljoonaa vuotta ennen kuin syntyi teknologiaa; Limaplaneettahypoteesi: enemmistö galaksin elävistä planeetoista omaa vain yksisoluista elämää. Erittäin tylsiä paikkoja vierailla. Kenties lopuistakin enemmistössä on vain kasveja ja eläimiä. Ehkä älyllinen elämä on hyvin harvinaista. Tämä tietysti riippuu sivilisaatioiden eliniästä. 3. Vieraan elämän kemia (osaatko sä vastata näihin kysymyksiin?) Maan elämän rakennusaineet (atomit) hyvin tavallisia maailmankaikkeudessa: Keveimmästä päästä. Muuta kevyet eivät olennainen osa elämää, koska ne eivät ole samalla lailla reaktiivisia (johtuen elektronikuoren rakenteesta). => Hyvä syy olettaa samanlainen koostumus muilla planeetoilla. (Joissain tapauksissa jaksollisessa järjestelmässä ylemmän voisi korvata alemmalla -- esim. jotkut bakteerit käyttävät fotosinteesissä H2S H20:n sijasta -- mutta tuskin laajassa skaalassa sillä maailmankaikkeudessa kuitenkin on enemmän kevyempiä aineita). Jonkinlainen lipidikalvoviritys oletettavasti universaali. Ja siten myös soluista koostuva rakenne. DNA + RNA. Paha sanoa kuinka universaali ratkaisu tämä on. Jotain samanlaista voisi olettaa, mutta kuinka lähellä kemiallisesti? Ja proteiinien/entsyymien kaltainen koneisto on tehty jostain enemmän tai vähemmän samankaltaisesta tavarasta kuin meillä. (Kiraalisuudenkin voi mainita...EI) Kai sokereiden ja rasvojen oloisten asioiden pitäisi sulaa vatsassa ja antaa energiaa. Ilmeisesti ufo-aminohappojen pitäisi olla samoja kuin meillä että niistä olisi hyötyä proteiininsaannissa? Yhteenveto: Samat kemialliset rakennusaineet. Oletetaan että vettä sielläkin. (Voisiko veden korvata ammoniakilla? Jossain -70 C:ssä...) Solukalvot + solut. (Muista: monisoluisten kehittymintn kesti!) Jotain DNA:n tapaista Osa proteiineista ehkä samoja, osa ei - Myrkyllisyys? - Syömäkelpoisuus? (Vääränlaiset aminohapot voisivat hyvinkin olla myrkyllisiä) - Arsenikkia fosforin tilalla? :-) Kenties jonkinlaisen puhdistusprosessin kautta saataisiin ihmiselle myrkytöntä ravintoa? Mutta mikään ei (kai?) estäisi viljelemästä aluksi hyvin omavaraisia kasveja, ja sitten niiden lahotessaan tuottamassa mullassa muitakin kasveja. Voisi perustaa alueita (tai kasvihuoneita) maan (tai muun planeetan) kasveille, joista saataisiin ruokaa sitä tarvitseville. Tämä proteiinien yhteensopimattomuus on kyllä mielenkiintoinen kysymys. Olisi kiva tietä lisää. 4. Vieraat ekosysteemit. James Lovelockin Gaia-hypoteesi. Kuinka hyvä planeettaekosysteemin itsesäätely on / voi olla? Ilmakehän happipitoisuus: pysyykö n. 20%:ssa itsestään vai sääteleekö jokin sitä? Valtamerten suolapitoisuus? Maan lämpötila vs. auringon hiljainen kuumeneminen. Planeetan kemiallinen tasapaino: Jos planeetalla on kattavasti elämää, elämä muuttaa planeetan kemian pois staattisesta tasapainotilasta. Esimekiksi maan ilmakehässä on 20% happea, joka on varsin reaktiivinen kaasu, ja omilleen jätettynä (jos kaikki elämä poistuisi) ennen pitkää poistuisi vapaasta olomuodostaan. Vrt. Venuksen, Marsin ja Maan ilmakehän koostumukset. Tästä seuraa, että jos spektroskopisesti havaitaan planeetta jonka kemia ei ole termodynaamisesti ottaen staattisessa tasapainossa, planeetalla on käynnissä joitain massiivisia kemiallisia reaktioita, oletettavasti elämää. There is this special biologist word we use for 'stable'. It is 'dead'. -- Jack Cohen => Jos planeetta on elävä, se näkyy kauas! (En kyllä osaa sanoa, voisiko -- ainakaan nykytekniikalla -- havaita toisilta tähdiltä. Mutta jos luotain/alus tulee aurinkokuntaan, niin sen pitäisi aika äkkiä onnistua selvittämään asia.) Satunnaisia ajatuksia: Planeetta joka oli täynnä suoalueita, kunnes ne lähimenneisyydessä kuivuivat laajoiksi kuiviksi turvekentiksi. Tai kenties joka vuosi on pari kuukautta sadetta ja muulloin rutikuivaa. Kaikki paikat ovat täynnä "ei avotulta" kylttejä. Kunnes sitten paikalle saapuvat pelaajahahmot säätämään... Pisaranmuodostus sopivien tiivistymiskeskusten ympärille on itseasiassa aktiivinen aerosolofysiikan tutkimusala. Voitaisiin ajatella kasveja jotkä päästävät ilmaan sopivia pienhiukkas-kemikaaleja jota boostaavat pisaranmuodostusta ja aikaansaavat siten sateita aina näiden kasvien muodostamien metsien päällä. Hassu juttu on että ei voida olla ihan varmoja etteikö joillain puiden erittämillä terpeeneillä yms. voisi ollakin tällaista efektiä. Tunnettuja scifi-ekosysteemejä voisi kommentoida. Ainakin Frank Herbertin Dyyniä. => En oikein ymmärrä millä ne hiekkamadot elävät? Mainitaan kyllä hiekkaplankton, mutta miten se kasvaa jos ei ole vettä? Sinänsä ajatus suunnattomista otuksista jotka syövät vain mikroskooppista planktonia on ok: Meret ja valaat. ...Tiedämmekö muita? Kasveista päästäänkin perustuotantoon: Asia on perin juurin yksinkertainen: mitään merkittäviä määriä ravintoa (tai edes biomassaa) on hankala kuvitella syntyvän ellei energiaa oteta auringon(tähden)valosta. Siis jotain fotosynteesin kaltaista pitää olla, mieluusti laajassa skaalassa. Näitä voinee kutsua kasveiksi. Koska niiden pitää myös ottaa vettä, on oletettavaa että niillä on juuret ja ne eivät siten liiku ympäriinsä. Tai siis: maakasveilla on juuret. Vedessä kelluminen on helpompaa. Voisi varmaan ajatella planeetan joka on kokonaan veden peitossa. Planeetta jolla on monisoluista elämää joka ei vain koskaan ole noussut maalle on sen sijaan hankalampi ajatella. Evoluution suurin moka: Optimaalinen kasvi olisi musta. Kasvien vihreyden syy löytyy evoluution historiasta. 5. Terraformaus. Kim Stanley Robinson: Red Mard, Green Mars, Blue Mars (harmi kun en ole lukenut) Gurps Terradyne Gurps Transhuma Space? Marsin terraformaus. m1. Ilmakehän luominen. Marsissa on nykyisellään noin 1% ilmanpaine verrattuna Maan ilmakehään. Marsin napa-alueilla ja maaperässä saattaa kuitenkin olla hiilidioksidijääätä. Jos se sulaisi kaasuksi, voitaisiin saada ilmanpaineeksi jopa 50% Maan ilmakehästä. (Jotkut luulevat että on vähemmän). Koska hiilidioksidi on kasvihuonekaasu, jo pienen määrän vapaukttaminen vahvistaisi kasvihuoneilmiötä, joka alkaisi myös lämmittää Marsia: Syntyisi positiivinen takaisinkytkentä. CO2-jäätä voi sulattaa monella tapaa: - Auringonvaloa heijastava peili avaruuteen. 125 km leveä peili, hyvin ohut, purjemainen, 200 000 tonnia alumiinia. Vastaa itseasiassa vain ihmiskunnan 5 päivän alumiinituotantoa. Pitäisi louhia alumiini asteroideista ja rakentaa peiliksi. Projekti vaatisi energiaa n. 100 - 1000 ydinreaktorista. - Freon-kaasujen (10 000 kertaa CO2:hta voimakkaampia kasvihuonekaasuja) tuottaminen Marsin ilmakehään. Taas satojen ydinreaktorikäyttöisten tehtaiden perustaminen Marsiin näitä freoneja tuottamaan. Ongela: koska Marsilla ei ole otsonikerrosta. UV-säteily tuhoaisi freonit. Ei tiedetä, voisiko kehittää freonien kaltaisia mutta UV-säteilyä kestäviä korvikkeita. - Asteroidipommitus. Useita ydinreaktorimoottoreita per asteroidi, ja luokkaa sata asteroidia. Kiihdytysaika n. 10 vuotta, matka-aika joitain kymmeniä vuosia. Törmäyksestä vapautuu paljon lämpöenergiaa. Gurps Terradynessa Saturnuksen jääkuu Tethys pamautettiin Marsiin. Samalla saatiin vettä. Tyylikäs tapa tuoda vettä/kaasua olisi jarruttaa asteroidia ilmakehässä jolloin vältytään pamaukselta, kun astroidi höyrystyisi ilmakehässä ilmajarrutuksen aikana. Erityisesti jos löytyisi ammoniakkijää-asteroidi, sen ammoniakki toimisi myös vahvana kasvihuonekaasuna. - Tuhansien ydinräjäytystenkin avulla saisi riittävästi lämpöenergiaa. Mutta säteilylaskeuma olisi todennäköisesti liikaa, että ihminen voisi lähitulevaisuudessa mennä perässä. C02-kaasukehän luominen voisi onnistua jopa 100 vuodessa. Tämän jälkeem planeetan pintalämpötila olisi myös plussan puolella. m2) Sulaa vettä! Olettaen että napajäätiköillä ja/tai maaperässä on riittäviä määtiä vettä, se tietenkin alkaisi sulaa Marsin lämmettyä. Mutta kovin hitaasti: voisi kestää luokkaa tuhansia vuosia. Lisääpuuhastelu avaruuspeileillä voisi jonkin verran nopeuttaa. m3) Kasvit ja happi. Vaikein homma. C02-vaiheen jälkeen Marsissa voisi liikkua ilman painepukua, ja ilman paleltumista, mutta hengittää ei voisi eikä elämä voisi asettua. Silti siirtokunnat kupoliensa avulla voisivat toimia. (Kunhan niiden miniekosysteemit toimisivat.) Kun C02-ilmakehä ja sula vesi olisi hoidettu, voitaisiin yrittää virittää bakteerifotosynteesiä. Fotosynteettiset bakteerit eivät juuri muuta elämää kaipaa, kunhan on vettä, CO2 ja valoa. Bakteerien fotosynteesikapasiteetti ei kuitenkaan ole läheskään yhtä hyvä kuin kehittyneempien kasvien. Kun bakteerit saisivat 1-2% happipitoisuuden, korkeammat kasvit voisivat alkaa myös pärjäämään. Tämänkin jälkeen projekti kestäisi. Jos koko Marsin pinta saataisiin peitettyä kasveillä jotka toimisivat yhtä tehokkaasti kuin parhaat ekosysteemin Maassa, happipitoisuus voisi nousta 10-20%:iin noin 1000 vuodessa. Tämä on kuitenkin hyvin utopistista. - Maassakaan läheskääm koko maanpinta ei ole kasvien peitossa - Yleensä ekosysteemit toimivat kaukana maksimitehosta (joko veden tai ravinteiden puutteen takia). - Esim. kun Suomi paljastui paljaana maana jääkauden jälkeen, meni pari tuhatta vuotta ennen kuin kasvillisuus oli peittänyt maan. Jotain 10 000 tai jopa 100 000 vuotta voisi mennä ennen kuin kasvillisuus olisi tuottanut 10-20% happipitoisuuden, mikä olisi ihmiselle elinkelpoinen. Ongelmia: - UV-säteily. Maassa otsonikerros suojaa UV-säteilyltä. Otsoni, O3, taas on muodostunut ilmakehän hapesta, O2. Jos kasvien tarkoitus olisi nimenomaan muodostaa happea, ei otsonikerrosta vielä olisi. Miten kasvillisuus kestäisi UV-säteilyä. - Kasvihuoneilmiö. Mars nimenomaan lämmitettiin lisäämällä kaasukehään paljon CO2:hta. Sitten kun fotosynteesi alkaisi muuttaa sitä hapeksi, kasvihuoneilmiö heikkenisi. Jäähtyisikö Mars liikaa? Jos nanotekniikka kehittyy tasolle, jolla se voi muokata kemiallisia rekatiota tehokkaammin kuin kasvien fotosynteesi, niin se tietysti auttaa suuresti terraformauksessa. Tämä tietty tarkoittaisi että kasvipeitteen sijasta planeettaa peittäisi nanokonepeite. Eikä niitä einää oikein voisi kutsua pelkästään nanokoneiksi, sillä niiden pitäisi varmaan muodostaa kokonaisuuksia jotka olisivat enemmän tai vähemmän kasvien kaltaisia ja kokoisia. Vieraiden planeettojen terraformaus. Tämä riippuu siitä, minkälaisesta lähtötilanteesta lähdetään liikkeelle. - Jos planeetta on jo oikeassa lämpötilassa, ja planeetalla on ilmakehä (tällöin ilmakehässä on oletettavasti hiilidioksidia) ja vettä, niin riittää alkaa tuomaan planeetalle elämää. Ajatus elämälle kelvollisesta planeetasta jossa edes mikrobielämää ei ole syntynyt tuntuu kyllä vähän nykyteorioiden vastaiselta. - Muussa tapauksessa planeetalle pitää tuoda puuttuvia aineita, tai jos ne ovat jäässä, sitä pitää sulattaa jotta kasvihuoneilmiö pääsee alkuun. - Ääritapauksena on pelkkä kivikasa, kuten vaikka Maan Kuu. Sinne pitäisi törmäytellä iso kasa vesi/hiilidioksidijää-asteroideja ja/tai komeettoja ennen kuin homman pääsisi edes alkuun. Venuksen terraformaus. Toinen mahdollinen tapaus tapaus on Venuksen terraformaus. Siinä ei ole kyse siitä että kasvihuoneilmiö pitäisi käynnistä; Venuksella on niin voimakas kasvihuoneilmiö että sen pinta on noin 500 C kuuma (josta kasvihuoneilmiö aiheuttaa 400 C). Hiilidioksidista pitäisi siis päästä eroon. Sitä voisi kuljettaa avaruuteen, mutta olisipa suunnattoman suuri projeksi. Tai sitten ilmakehän yläosissa voisi yrittää käynnistää forosynteesiä joka sitoisi hiilidioksia biomassaksi. Joko kasvillisuutta varten pitäisi rakentaa helvetinmoisia telineitä, tai kasvillisuuden pitäisi roikkua helvetinmoisessa määrässä ilmapalloja. Lisäksi olisi ongelma että mitä sidotulle biomassalle tehtäisiin? Jos sen päästäisi laskeutumaan planeetan tulikuumalle pinnalle, siitä voisi hiilidioksidi taas vapautua takaisin ilmakehään. Venusta voisi myös viilentää avaruuspeileillä, jotka tälle kertaa heijastaisivat säteilyä pois. Mutta projekti tuntuu huomattavasti Marsin terraformausta hankalammalta. 6. Adaptiivinen radiaatio. Nykyisellaan lajit pysyvät itsensä näköisinä olennaisesti siksi että niillä on oma ekologinen lokero, ja viereiset lokerot ovat jo täynnä. Jos laji päätyy uuteen ympäristöön missä kilpailua ei ole, lajiutumiskapasitetti pääsee valloilleen. Esim. Uudessa Seelannissa ei ollut (vai oliko?) maanisäkkäitä, joten linnuista pääsi lajiutumaan täytettä noihin ekolokeroihin. Galapagos-saarille oli levinnyt lähinnä Darwinen peippoja, muttei esim. tikkoja, joten osa peipoista lajiutui sellaisiksi että ne nokallaan kaivavat syödäkseen hyönteisiä puiden kaarnasta. Tästä siis seuraa: Oletettavasti jos ihmiset kansoittavat uutta planeettaa, sinne ei voida tuoda edustavaa valikoimaa maan eläimiä. Niiden harvojen lajien mitä sinne tuodaan voi olettaa leviävän ja lajiutuvat täyttämään useita erilaisia ekolokeroita. Hauska esimerkki on kirjassa "Ihmisen jälkeen" kuvattu konikani. Kaneista on lajiutunut suuria ruohonsyöjiä tasangoille. Pitäisi ehti hakemaan tuo opus kirjastosta ja skannata siitä kuva tai pari. Onko muita kivoja scifi-lajeja? Onko Star Warsin jääplaneetta Hothissa aina talvi? Miten ne elukat elävät? Jääkarhut tulevat toimeen siksi, että ne syövät hylkeitä jotka syövät kaloja jotka syövät levää, ja kalat ja levä eivät ole peräisin kokonaan jäästä, vaan ainakin osittain vapaan veden alueilta. 7. Nuorten siitokuntien sosiologiaa, vallanpitoa, yms. Tästä mulla ei ole mitään käsitystä. Esa? Kirjallisuusesimerkkejä? 8... Muuta? x1. Eksoottinen elämä - Muu kuin hiilipohjainen molekyylirakenne? - Piin käyttö hiilen sijalla pitää haukkua; huono idea. - Kone-elämä nyt tietty voisi olla mahdollista (omega-pisteet sun muut) - Anekdootti kirjasta Lohikäärmeen muna, jossa neuronitähden tiheään pakatussa neutronipuurossa muodostui elämää, jonka aikaskaala oli paljon nopeampi. Valtakunnat syntyivät ja kuolivat tunneissa. - Voisiko johonkin kumman energia(kenttä)härveleihinkin muodostua organisoitumista? x2... Muuta?