Proč je naše planeta dobré místo pro život

Země, naše planeta, je unikátní místo. Poskytuje nejlepší podmínky pro život v celém známém vesmíru. Existence těchto podmínek je výsledkem mnoha souvisejících procesů. Skoro o všech klíčových se už ve Vesmíru psalo. Jak jsou spolu tyto procesy propojeny a jak spoluvytvářejí unikátní mechanismus fungování Země?

K tomu, aby mohl na naší planetě existovat život, je potřeba přiměřené množství energie (tab. I), musí zde být ionizující záření, ale na druhu stranu ho nesmí být moc, potřebujeme kapalnou vodu, potřebujeme prvky, ze kterých jsou postavena naše těla a těla dalších živých organismů, a navíc potřebujeme, aby tyto podmínky trvaly dost dlouho na to, aby mohl život vzniknout a rozvíjet se.

Planeta, která umožní vznik života, jak jej známe, se musí nacházet ve správné vzdálenosti od příhodné hvězdy. Měla by mít vhodnou povrchovou teplotu, aby vyzařovala dostatek ultrafialového záření na spuštění důležité reakce v atmosféře planety, jako je vznik ozonu, ale zase ne tolik, aby jím působená ionizace zničila život vznikající na jejím povrchu. Příkon energie od hvězdy by měl být velmi stálý v čase. Navíc by hvězda měla mít dostatečně velký obsah těžkých prvků, aby umožnila vznik kamenných planet. Dobrá hvězda by také měla žít dostatečně dlouho (alespoň několik miliard let), aby umožnila vznik a vývoj života.

Podle toho, co známe z naší Země, planeta by měla obsahovat prvky vhodné pro život. Měla by mít správnou velikost. Ta ovlivňuje rychlost chladnutí po vzniku planety. Menší planety mají relativně velký poměr povrchu k objemu, a proto rychle chladnou, což může například zamezit vzniku deskové tektoniky. Velikost planety ovlivňuje její gravitaci, a tím mimo jiné velikost atmosféry a také rychlost rotace. Přiměřená rychlost rotace okolo vlastní osy je důležitá pro vznik magnetického pole a také umožňuje rovnoměrné ohřívání planety.

Koloběh uhlíku a jeho vliv na koncentraci CO₂ v atmosféře. „Pomalý“ geologický cyklus (červeně) pracuje s velmi velkými zásobníky a malými toky, CO₂ ze sopečné činnosti a z riftových oblastí se dostává do atmosféry, odsud se odčerpává při zvětrávání, stává se součástí sedimentů, které se díky subdukční činnosti stanou součástí magmatu, a uhlík se jako CO₂ uvolní sopečnou činností. „Rychlý“ cyklus (černě) zahrnuje oceány, biotu a půdy. Pracuje s menšími zásobníky, mezi nimiž jsou větší toky. CO₂ se vyměňuje s povrchem oceánu a pomocí termohalinního cyklu i s hlubokými vrstvami oceánů, krom toho vstupuje fotosyntézou do biomasy rostlin, odkud se dostává do půd a uvolňuje se respirací organismů. Řada procesů cyklu uhlíku je závislá na teplotě (označeny zeleným T), některé i na koncentraci CO₂ (označeny zeleným nápisem CO₂); to umožňuje vznik řady zpětných vazeb, při nichž jsou tyto procesy zpětně ovlivňovány jednak nárůstem CO₂, jednak změnami teploty, které souvisejí mimo jiné se změnou síly skleníkového jevu.Kresba Pavel Hošek, Vesmír

Ionizující záření

Vhodná planeta musí být vystavena dostatečnému toku ionizujícího záření, kterého ale nesmí být moc. Tuto rovnováhu ustavuje několik mechanismů, které nás před ionizujícím zářením chrání. Zde je třeba na prvním místě zmínit ochranu před kosmickým zářením, což je proud energetických částic původem z vesmíru. Většinu z nich produkuje Slunce, ale část pochází z prostoru mimo sluneční soustavu. Tvoří je především jádra vodíku a helia. Intenzita kosmického záření je značná a poškozuje organismy. Představuje jednu z významných překážek letů na Měsíc či na Mars nebo do vzdálenějšího vesmíru.