Οι επιστήμονες προσομοιώνουν το κλίμα της Αρράκης. Αποδεικνύεται ότι ο αμμόλοφος είναι ένας αρκετά ρεαλιστικός εξωπλανήτης
Ο συγγραφέας επιστημονικής φαντασίας Frank Herbert είναι διάσημος για τους κόσμους με πλούσια λεπτομέρεια που δημιούργησε. Κανένα από τα έργα του δεν είναι πιο γνωστό από το «Dune», το οποίο του πήρε έξι χρόνια για να ολοκληρώσει. Όπως και το άλλο έργο του, το Dune είναι γεμάτο λεπτομέρειες, συμπεριλαμβανομένης της περιγραφής του πλανήτη Dune, ή όπως τον αποκαλούν οι Fremen, Arrakis.
Το Dune είναι ένας αδυσώπητος κόσμος της ερήμου που υφίσταται ισχυρές καταιγίδες σκόνης και δεν έχει βροχοπτώσεις. Οι επιστήμονες που ειδικεύονται στη μοντελοποίηση κλίματος βάλθηκαν να δουν πόσο ρεαλιστικό είναι το Dune σε σύγκριση με εξωπλανήτες. Το συμπέρασμά τους;
Ο Frank Herbert έκανε εξαιρετική δουλειά, αν σκεφτεί κανείς ότι δημιούργησε το Dune τη δεκαετία του 1960.
Στον κόσμο του Dune, ο πλανήτης Arrakis είναι εξαιρετικά σημαντικός. Είναι η μόνη γνωστή πηγή του πόρου που ονομάζεται melange μπαχαρικών, ένα ψυχοδραστικό φάρμακο το οποίο όταν χρησιμοποιείται από τη συντεχνία των πλοηγών του διαστήματος τους επιτρέπει να ταξιδεύουν μεταξύ των αστεριών. Χρησιμοποιείται επίσης από τις νοοτροπίες, τους διανοητικούς ειδικούς που εκτελούν εξελιγμένους υπολογισμούς. (Δεν υπάρχουν υπολογιστές λόγω της αντίδρασης ενάντια στις σκεπτόμενες μηχανές. Τα σκεπτικά παίρνουν τη θέση τους.) Οι σκληρές συνθήκες του Dune κάνουν το μπαχαρικό δύσκολο στη συγκομιδή. Ωστόσο, πρέπει να παραχθεί διαφορετικά θα έπεφτε ολόκληρη η διαστρική αυτοκρατορία.
Το Dune είναι ένας κόσμος της ερήμου, όπου δεν βρέχει ποτέ σύμφωνα με τον Herbert. Το κλίμα είναι τόσο βάναυσα ζεστό που όποιος βγει στον Ήλιο πρέπει να φορέσει μια στολή - η οποία δροσίζει το σώμα και ανακυκλώνει την υγρασία του σώματος - διαφορετικά αντιμετωπίζει το θάνατο.
Η τριάδα των επιστημόνων ήθελε να εξετάσει το φανταστικό Dune για να δει πόσο ρεαλιστικό ήταν. Για να το κάνουν αυτό, βασίστηκαν στα τρέχοντα κλιματικά μοντέλα. Αντί να δημοσιεύσουν μια εργασία, παρουσίασαν τα αποτελέσματά τους σε ένα άρθρο στο Η συζήτηση .
«Χρειαζόμασταν έναν τεράστιο υπερυπολογιστή για να μπορέσουμε να συντρίψουμε τους εκατοντάδες χιλιάδες υπολογισμούς που απαιτούνται για την προσομοίωση του Arrakis».
Από το 'Dune: προσομοιώσαμε τον έρημο πλανήτη Arrakis για να δούμε αν οι άνθρωποι θα μπορούσαν να επιβιώσουν εκεί'.
Ένας πλανήτης μπορεί να είναι και κατοικήσιμος και αφιλόξενος, όπως τα ακραία περιβάλλοντα εδώ στη Γη. Οι Ινουίτ στον μακρινό βορρά του Καναδά προσαρμόστηκαν στο ακραίο περιβάλλον τους, όπως και λαοί όπως οι Βεδουίνοι στις ερήμους της Αφρικής. Έτσι, η ιδέα ενός λαού όπως οι Fremen προσαρμοσμένοι σε ένα ακραίο περιβάλλον όπως ο Arrakis δεν είναι αδιέξοδο. Πόσο ρεαλιστικός είναι όμως ο ίδιος ο Αράκης;
Για να απαντήσουν σε αυτή την ερώτηση, οι συγγραφείς ξεκίνησαν με ένα κλιματικό μοντέλο που χρησιμοποιείται εδώ στη Γη. Τα μοντέλα βασίζονται σε φυσικούς νόμους στη βάση τους. Η ομάδα χρησιμοποίησε τους φυσικούς νόμους εδώ στη Γη ως βάση της, διαφορετικά, υποδηλώνει ότι το Dune είναι ένας πλήρης κόσμος φαντασίας. Έχοντας κατανοήσει τους φυσικούς νόμους, η ομάδα συμβουλεύτηκε στη συνέχεια τις λεπτομερείς περιγραφές του Arrakis στα έξι μυθιστορήματα του Herbert και στο Εγκυκλοπαίδεια Dune .
Στη συνέχεια εισάγουν δεδομένα όπως η τοπογραφία του πλανήτη και το ύψος των βουνών και η ποσότητα του ηλιακού φωτός που φτάνει στην επιφάνεια. Εισάγουν επίσης την τροχιά του Arrakis, η οποία είναι σχεδόν κυκλική όπως της Γης. Οι συγγραφείς κάνουν ειδική μνεία στην τροχιά, η οποία μπορεί να επηρεάσει σοβαρά το κλίμα. «Το σχήμα μιας τροχιάς μπορεί πραγματικά να επηρεάσει το κλίμα: δείτε τους μεγάλους και ακανόνιστους χειμώνες Παιχνίδι των θρόνων ,' γράφουν.
Ύψος χάρτης (σε μέτρα) της Αρράκης. Farnsworth et al, ο συγγραφέας παρέχεται.
Με αυτά τα δεδομένα, οι συγγραφείς στράφηκαν στην ατμόσφαιρα και σε τι αποτελείται. Η ατμόσφαιρα του Dune είναι παρόμοια με της Γης, εκτός από το CO2. Είναι στα 350 ppm αντί για τη Γη, που αυτή τη στιγμή είναι περίπου 413 ppm. Αυτό είναι λογικό, καθώς γράφτηκε τη δεκαετία του 1960 όταν οι συγκεντρώσεις CO2 ήταν χαμηλότερες στην ατμόσφαιρά μας.
Το όζον είναι επίσης διαφορετικό. Το όζον της Γης βρίσκεται στην ανώτερη ατμόσφαιρα με πολύ λίγο στην κατώτερη ατμόσφαιρα. Συνολικά, η ατμόσφαιρα της Γης είναι μόνο περίπου 0,000001% όζον, ενώ η ατμόσφαιρα του Αρράκη είναι περίπου 0,5%. Αυτό είναι λογικό αφού το όζον είναι πιο αποτελεσματικό στη θέρμανση της ατμόσφαιρας από το διοξείδιο του άνθρακα.
Με το κλιματικό μοντέλο συμπληρωμένο, η ομάδα περίμενε έναν ισχυρό υπολογιστή για να το τρέξει. «Τα πολύπλοκα μοντέλα όπως αυτό χρειάζονται χρόνο για να λειτουργήσουν, σε αυτήν την περίπτωση, περισσότερο από τρεις εβδομάδες. Χρειαζόμασταν έναν τεράστιο υπερυπολογιστή για να μπορέσουμε να συντρίψουμε τους εκατοντάδες χιλιάδες υπολογισμούς που απαιτούνται για την προσομοίωση του Arrakis».
Ως μέρος των αποτελεσμάτων τους, η τριάδα των ερευνητών παρήγαγε α οπτικό κλίμα μοντέλο του Αρράκη .
Τα αποτελέσματα? Η ομάδα λέει ότι το Arrakis είναι αρκετά ρεαλιστικό και κατοικήσιμο, ως επί το πλείστον. «Μπορεί να χρειαστεί να αναστέλλουμε περιστασιακά τη δυσπιστία, αλλά μεγάλο μέρος του ίδιου του Arrakis θα ήταν πράγματι κατοικήσιμο, αν και αφιλόξενο», γράφουν.
Υπάρχουν μερικές αξιοσημείωτες διαφορές μεταξύ του Herbert’s Dune και του Dune με μοντέλο, ιδιαίτερα όταν πρόκειται για πόλεις. Οι πόλεις των Arrakeen και Καρχηδόνας είναι πιο κοντά στις πολικές περιοχές και οι συνθήκες εκεί θα πρέπει να είναι πιο φιλόξενες σύμφωνα με τα βιβλία. Όχι όμως σύμφωνα με το μοντέλο.
Το μοντέλο σημείωσε υψηλές θερμοκρασίες περίπου 45 Κελσίου στις τροπικές περιοχές, το οποίο είναι ζεστό, αλλά δεν αποτελεί θραύση. Τους πιο κρύους μήνες, οι τροπικές περιοχές δεν έπεσαν κάτω από τους 15 C. Και οι δύο αυτές συνθήκες είναι παρόμοιες με τη Γη.
Το μοντέλο Arrakis παρήγαγε τις πιο ακραίες συνθήκες στα μεσαία γεωγραφικά πλάτη και τις πολικές περιοχές. Οι καλοκαιρινές θερμοκρασίες εκεί έφτασαν τους 70 C στο μοντέλο, με τις θερμοκρασίες του χειμώνα να πέφτουν στους -70C στις πολικές περιοχές και στους -40C στα μεσαία γεωγραφικά πλάτη. ο η χαμηλότερη θερμοκρασία που έχει καταγραφεί στη Γη ήταν -89,2 C το 1983 στο Βοστόκ της Ανταρκτικής. της Γης υψηλότερη καταγεγραμμένη θερμοκρασία είναι 56,7 C, που καταγράφηκε το 1913 στην Κοιλάδα του Θανάτου στην Καλιφόρνια.
Οι υψηλότερες θερμοκρασίες στις πολικές περιοχές παρά στις περιοχές του ισημερινού είναι αντίθετες με την εμπειρία μας στη Γη. «Ωστόσο, στο μοντέλο, οι πολικές περιοχές του Arrakis έχουν σημαντικά περισσότερη ατμοσφαιρική υγρασία και υψηλή νεφοκάλυψη που θερμαίνει το κλίμα, καθώς οι υδρατμοί είναι αέριο του θερμοκηπίου», εξηγούν οι συγγραφείς.
Ο Χέρμπερτ δημιούργησε έναν πλανήτη χωρίς βροχή, αλλά το μοντέλο δεν το αναπαρήγαγε. Αντίθετα, οι περιοχές με μεγάλο υψόμετρο στα ανώτερα γεωγραφικά πλάτη δέχθηκαν εποχιακή βροχή. Αλλά όχι πολύ.
Το Herbert’s Dune έχει επίσης πολικά καπάκια, αλλά το μοντέλο δεν μπόρεσε να τα αναπαράγει. Αυτή η διαφορά είναι η μεγαλύτερη σύμφωνα με τους συγγραφείς. «Αλλά εδώ είναι που τα βιβλία διαφέρουν ίσως περισσότερο από το μοντέλο μας, το οποίο υποδηλώνει ότι οι καλοκαιρινές θερμοκρασίες θα έλιωναν κάθε πολικό πάγο και δεν θα υπήρχε χιονόπτωση για να αναπληρώσετε τα καλύμματα πάγου το χειμώνα», γράφουν.
Λοιπόν, είναι όντως κατοικήσιμο το φανταστικό Arrakis; Ναι, αλλά όχι με τον τρόπο που ζουν εκεί οι φανταστικοί κάτοικοι. Ο Arrakis είναι ένας βάναυσος κόσμος για να επιβιώσεις, αλλά είναι δυνατό.
Στη συζήτησή τους για την κατοικησιμότητα, οι συγγραφείς υπέθεσαν ότι οι φανταστικοί άνθρωποι στο Dune και εμείς οι μη φανταστικοί άνθρωποι στη Γη έχουμε την ίδια ανοχή στη θερμότητα. Σε αυτή την περίπτωση, οι τροπικές περιοχές είναι οι πιο κατοικήσιμες, παρά οι πολικές περιοχές. Η υγρασία είναι ένας παράγοντας που κάνει τη διαφορά σε αυτή την περίπτωση. Η υψηλή υγρασία καθιστά πιο δύσκολο για τους ανθρώπους να χάσουν θερμότητα από την εξάτμιση του ιδρώτα. «Καθώς υπάρχει τόσο λίγη υγρασία εκεί, επιβιώσιμη θερμοκρασίες υγρών λαμπτήρων – ένα μέτρο «κατοικησιμότητας» που συνδυάζει θερμοκρασία και υγρασία – δεν ξεπερνιέται ποτέ», εξηγούν.
Ο πλανήτης Arrakis είναι αρκετά ρεαλιστικός για κάτι που επινοήθηκε τη δεκαετία του 1960. Πίστωση εικόνας: Chiabella James / Warner Bros
Στα βιβλία, οι περισσότεροι άνθρωποι ζουν στα μεσαία γεωγραφικά πλάτη. Αλλά τα μοντέλα λένε ότι αυτό δεν είναι ρεαλιστικό. Τα μεσαία γεωγραφικά πλάτη έχουν μηνιαίες μέσες θερμοκρασίες που συχνά ξεπερνούν τους 50 – 60 C στα πεδινά, με τις ημερήσιες μέγιστες να φτάνουν υψηλότερα από αυτό. Οι άνθρωποι δεν μπορούν να το αντέξουν αυτό.
Το Herbert’s Dune δεν έχει βροχοπτώσεις και δεν έχει υδάτινα σώματα, επομένως κάτι σαν ακίνητη στολή, που ανακυκλώνει την υγρασία και δροσίζει το σώμα, είναι απαραίτητο. Είναι ρεαλιστικά τα στέκια; Φαίνεται να συνδυάζουν εν μέρει την επιστήμη και εν μέρει τη μαγεία, αλλά θα πρέπει να περιμένουμε μια άλλη μορφωμένη ανάλυση του ρεαλισμού τους. Σε κάθε περίπτωση, μεγάλο μέρος του Dune είναι τόσο ζεστό όσο και πολύ κρύο για να ζήσουν οι άνθρωποι χωρίς τεχνολογική προστασία από τα άκρα.
Αυτό το έργο είναι λίγο διασκεδαστικό και οι συγγραφείς ξεκαθαρίζουν ότι το έκαναν στην ώρα τους. Λένε ότι για την εποχή του, ο Frank Herbert έκανε καλή δουλειά για να φτιάξει έναν εύλογα πιστευτό πλανήτη, χωρίς το όφελος της κλιματικής επιστήμης και των υπολογιστών και των εξωπλανητών που έχουμε σήμερα.
Η τελευταία τους παράγραφος: «Είναι σημαντικό να θυμόμαστε ότι ο Χέρμπερτ έγραψε το πρώτο μυθιστόρημα Dune το 1965. Αυτό ήταν δύο χρόνια πριν ο πρόσφατος βραβευμένος με Νόμπελ Σιούκουρο Μανάμπε δημοσιεύσει το σημαντικό του πρώτο κλιματικό μοντέλο , και ο Herbert δεν είχε το πλεονέκτημα των σύγχρονων υπερυπολογιστών, ή μάλιστα οποιουδήποτε υπολογιστή. Δεδομένου αυτού, ο κόσμος που δημιούργησε φαίνεται εξαιρετικά συνεπής έξι δεκαετίες μετά».
Οι τρεις επιστήμονες πίσω από αυτή την προσπάθεια είναι Άλεξ Φάρνσγουορθ , Μάικλ Φάρνσγουορθ , και Σεμπάστιαν Στάινιγ .
Περισσότερο:
- Η συζήτηση: Dune: προσομοιώσαμε τον έρημο πλανήτη Arrakis για να δούμε αν οι άνθρωποι θα μπορούσαν να επιβιώσουν εκεί
- GeekWire: Πώς το έπος επιστημονικής φαντασίας «Dune» παραλληλίζεται με την πραγματική επιστήμη των αμμόλοφων του Όρεγκον
- Σύμπαν σήμερα: Ένας εξωπλανήτης τόσο καυτός Υπάρχουν 7 διαφορετικά είδη αέριων μετάλλων στην ατμόσφαιρά του