Може ли хората да оцелеят в суровите пустини на Аракис в "Дюн"?

Ваня Милева Последна промяна на 28 October 2021 в 00:00 9613 0

Кадър от филма "Дюн".

Действието в Дюн, епичната поредица от научнофантастични книги на Франк Хърбърт, превърната в едноименен филм, се развива в далечното бъдеще на пустинната планета Аракис. Хърбърт очертава с много детайли свят, който на пръв поглед изглежда толкова реален, че можем да си представим, че живеем в него.

Група учени с опит в моделирането на климата решават да моделират климата на Аракис, за да разберат дали е възможен и как би изглеждал такъв свят?

Ето визуализацията на климатичния модел на Аракис:

Може да увеличите мащаба и да визуализирате температура или скорост на вятъра на сайта Climate Archive.

Когато завършват модела, те откриват, че авторът Хърбърт е представил среда, която в по-голямата си част отговаря на очакванията - голяма част от самия Аракис наистина би била обитаема, макар и негостоприемна.

Как се изгражда фантастичен свят като Аракис?

Екипът с водещи специалисти Алекс Фарнсуърт (Alex Farnsworth), старши научен сътрудник по метеорология, Майкъл Фарнсуърт (Michael Farnsworth) от Университета в Шефилд и Себастиан Щайниг (Sebastian Steinig) научен сътрудник по моделиране на палеоклимат, изгражда симулацията си на база климатичен модел, който обикновено се използва за прогнозиране на времето и климата тук на Земята.

Учените запазват същите основни физически закони, които управляват времето и климата тук на Земята. Ако моделът покаже нещо напълно странно и екзотично, това би могло да означава, че тези закони са различни за Аракис и всичко е чиста фантазия.

Карта на височината (в метри) на Аракис. 

След това в климатичния модел се въвеждат данни за Аракис за всичко - от формата на планините до силата на слънцето или състава на атмосферата, въз основа на подробната информация, намерена в основните романи и придружаващата я енциклопедия Дюн. Те включват топографията на планетата и нейната орбита, която е почти кръгла, подобна на Земята днес. Формата на орбитата може наистина да повлияе на климата - вижте дългите и нередовни зими в Game of Thrones.

Накрая добавят от какво е направена атмосферата. В по-голямата си част тя е доста подобна на тази на Земята днес, макар и с по-малко въглероден диоксид (350 части на милион, за разлика от нашите 417 ppm).

Най-голямата разлика е концентрацията на озон. На Земята има много малко озон в долната атмосфера, само около 0,000001 процента. На Аракис е 0,5 процента. Озонът е важен, тъй като е около 65 пъти по-ефективен за затопляне на атмосферата от CO 2 за период от 20 години.

След като се подават всички необходими данни, за да се определи климатичният модел на Аракис са нужни повече от три седмици машинно време на суперкомпютър и резултатът според учените "си заслужаваше чакането".

Кадър от филма "Дюн".

Климатът на Аракис е по същество правдоподобен

Книгите и филмът описват планета с неумолимо слънце и безлюдни пустини от пясък и скали. Но, когато се приближите до полярните региони към градовете Аракин и Картаг, климатът в книгата започва да се променя в по-гостоприемна среда.

Но модел на екипа показва друго. В техния модел на Аракис най-топлите месеци в тропиците достигат около 45°C, докато в най-студените месеци температурите не падат под 15°C. Подобно на Земята.

Най-екстремните температури всъщност се проявят в средните ширини и полярните региони. Тук лятото може да е горещо до 70°C на пясъка (също предположено в книгата). Зимите са също толкова екстремни - до -40°C в средните ширини и до -75°C в полюсите.

Това е контраинтуитивно, тъй като екваториалната област получава повече енергия от слънцето. Въпреки това, в модела полярните райони на Аракис имат значително повече атмосферна влага и висока облачност, която действа похлупак и затопля климата, тъй като водната пара е парников газ.

Моделирани месечни температури на Аракис – полюсите имат много студена зима и горещо лято.

В книгата се казва, че на Аракис няма дъжд. Но моделът показва, че ще има много малки количества валежи, ограничени само до по-високите географски ширини през лятото и есента и само в планините и платата. Ще има някакви облаци и в тропиците, както и в полярните ширини, вариращи от сезон на сезон.

Книгата също така споменава, че полярните ледени шапки съществуват, поне в северното полукълбо, и съществуват от дълго време. Но това е мястото, където книгите може би се различават най-много от модела, според който летните температури биха стопили всякакъв полярен лед и няма да има снеговалеж, който да поднови ледените шапки през зимата.

Модели стилкостюми, колекция есен 10191. Кредит: Chiabella James/Warner Bros>

Каква е най-високата температура, която хората могат да издържат?

Отговорът е ясен: температура на "влажен" термометър от 35 градуса по Целзий, според проучване от 2020 г. в списание Science Advances. Температурата на "влажните" термометри не е същата като температурата на въздуха, която ще ви каже местният синоптик или метеорологично приложение. С "влажен термометър" температурата се измерва с термометър, покрит с напоена с вода кърпа, и отчита както топлината, така и влажността. Последното е важно, тъй като при повече влажност във въздуха потта се изпарява по-трудно от тялото и по-трудно охлажда организма. Ако влажността е ниска, но температурата е висока, или обратното, температурата, измерена с влажния термометър, вероятно няма да се доближи до критичната точка на човешкия организъм.

Топло, но обитаемо

Могат ли хората да оцелеят на такава пустинна планета? Първо, трябва да предположим, че човекоподобните хора в книгата и филма споделят подобни температурни толеранси като хората днес.

Ако това е така, тогава, противно на книгата и филма, изглежда, че тропиците биха били най-обитаемата зона. Тъй като там има толкова малко влажност, мярката за "обитаемост", която съчетава температура и влажност - "влажният термометър" (вижте поясненията вдясно) показва, че това е най-благоприятното за живот място.

Средните ширини, където живеят повечето хора на Аракис, всъщност са най-опасните от гледна точка на топлината. В низините средните месечни температури често са над 50-60°C, като максималните дневни температури са дори по-високи. Такива температури са смъртоносни за хората.

Знаем от книгата и филма, че целият хуманоиден живот на Аракис извън обитаемите места трябва да носи "стилкостюми", предназначени да поддържат прохладни температури и да възстановят влагата от тялото от изпотяване, уриниране и дишане, за да осигурят питейна вода.

Това е важно, тъй като в книгата е посочено, че на Аракис няма валежи, няма постоянни открити води и малко атмосферна влага, която може да бъде възстановена.

Планетата става много студена извън тропиците, със зимни температури, които също биха направили средата необитаема без технологии. Градове като Аракин и Картаг биха страдали както от топлинен, така и от студен стрес, като по-екстремна версия на части от Сибир на Земята, които могат да имат както неприятно горещо лято, така и брутално студена зима.

Важно е да се припомни, че Хърбърт пише първия роман "Дюн" през далечната 1965 г. Това е две години преди неотдавнашният носител на Нобелова награда Сюкуро Манабе да публикува своя основен първи климатичен модел, а Хърбърт е нямал предимството на съвременните суперкомпютри, нито пък какъвто и да било компютър.

Като се има предвид това, светът, който той създава, изглежда забележително достоверен след шест десетилетия.

Авторите модифицират често използван климатичен модел за изследване на екзопланети и го прилагат към планетата в "Дюн". Работата е извършена през свободното им време и е предназначена като подходяща информационна част, за да демонстрира как учените климатилози използват математически модели, за да разберат по-добре нашия свят и екзопланетите. Той ще се включи в бъдещи академични резултати за пустинни светове и екзопланети.The Conversation

Авторите на оригиналната публикация в The Conversation са Алекс Фарнсуърт (Alex Farnsworth), старши научен сътрудник по метеорология, Университет в Бристол; Майкъл Фарнсуърт (Michael Farnsworth), водещ специалист в изследователския център за производство на футуристични електрически машини, Университета в Шефилд и Себастиан Щайниг (Sebastian Steinig) научен сътрудник по моделиране на палеоклимат, Университет в Бристол.

Източник: 

Could Humans Really Survive The Harsh Deserts of Dune's Arrakis? We Found Out,  ALEX FARNSWORTH ET AL., THE CONVERSATION

Тази статия е препубликувана от The Conversation под лиценз Creative Commons. Прочетете оригиналната статия.

Виж още за:
    Най-важното
    Всички новини

    Още от Земята

    Коментари

    За писането на коментар е необходима регистрация.
    Моля, регистрирайте се от TУК!
    Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!

    Няма коментари към тази новина !