Учени разкриха дали е възможно оцеляването в пустините на "Аракис", ако "Дюн" беше реалност. Действието в "Дюн", епичната поредица от научнофантастични книги на Франк Хърбърт, превърната в едноименен филм, се развива в далечното бъдеще на пустинната планета "Аракис".
“Дюн” с рекордни приходи, през 2023 г. излиза втора част (трейлър и снимки)
Хърбърт очертава с много детайли свят, който на пръв поглед изглежда толкова реален, че можем да си представим, че живеем в него, разказва The Conversation. 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, учените 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
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".
Климатът на "Аракис" е по същество правдоподобен
Книгите и филмът описват планета с неуморимо слънце и безлюдни пустини от пясък и скали. Но, когато се приближите до полярните региони към градовете Аракин и Картаг, климатът започва да се променя в по-гостоприемна среда. Но модел на екипа показва друго - 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. Tъй като водната пара е парников газ.
Полярните ледени шапки
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.
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.
Прилики със Сибир
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.
Бъдещи академични резултати
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 климатолози 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.
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.
