Znanstvenici simuliraju klimu Arrakisa. Ispostavilo se da je Dune prilično realističan egzoplanet
Autor znanstvene fantastike Frank Herbert poznat je po svijetovima s bogatim detaljima koje je stvorio. Niti jedno njegovo djelo nije poznatije od 'Dine', za koju mu je trebalo šest godina da dovrši. Kao i njegov drugi rad, Dune je pun detalja, uključujući opis planeta Dune, ili kako ga Fremeni zovu, Arrakis.
Dune je nemilosrdni pustinjski svijet koji trpi snažne oluje prašine i nema oborina. Znanstvenici koji su specijalizirani za modeliranje klime namjeravaju vidjeti koliko je Dune realistična u usporedbi s egzoplanetima. Njihov zaključak?
Frank Herbert je napravio izvrstan posao, s obzirom da je stvorio Dune 1960-ih.
U svijetu Dune, planet Arrakis je kritično važan. To je jedini poznati izvor resursa zvanog začin melange, psihoaktivne droge koja, kada ih koristi ceh svemirskih navigatora, omogućuje im putovanje između zvijezda. Koriste ga i mentati, intelektualni stručnjaci koji izvode sofisticirane izračune. (Nema računala zbog reakcije na strojeve koji misle. Mentati zauzimaju njihovo mjesto.) Teški uvjeti Dune otežavaju berbu začina. Međutim, mora se proizvesti inače bi cijelo međuzvjezdano carstvo palo.
Dune je pustinjski svijet, gdje prema Herbertu nikada ne pada kiša. Klima je tako brutalno vruća da svatko tko se usuđuje izaći na sunce mora nositi mirno odijelo – koje hladi tijelo i reciklira tjelesnu vlagu – ili će se suočiti sa smrću.
Trojac znanstvenika želio je ispitati izmišljenu Dinu kako bi vidjeli koliko je realistična. Da bi to učinili, oslanjali su se na trenutne klimatske modele. Umjesto da objave rad, svoje su rezultate predstavili u članku na Razgovor .
'Trebalo nam je ogromno superračunalo da bismo mogli izmrsiti stotine tisuća izračuna potrebnih za simulaciju Arrakisa.'
Iz “Dune: simulirali smo pustinjski planet Arrakis kako bismo vidjeli mogu li ljudi tamo preživjeti.”
Planet može biti i nastanjiv i negostoljubiv, slično kao ekstremna okruženja ovdje na Zemlji. Inuiti na krajnjem sjeveru Kanade prilagodili su se svom ekstremnom okolišu, kao i narodi poput beduina u pustinjama u Africi. Dakle, ideja o ljudima poput Fremena prilagođenih ekstremnom okruženju kao što je Arrakis nije nategnuta. Ali koliko je sam Arakis realan?
Da bi odgovorili na to pitanje, autori su započeli s klimatskim modelom koji se koristi ovdje na Zemlji. Modeli se oslanjaju na fizičke zakone u svojoj osnovi. Tim je koristio fizičke zakone ovdje na Zemlji kao svoju osnovu, inače sugerira da je Dune potpuni svijet mašte. S razumijevanjem fizičkih zakona, tim je potom pregledao detaljne opise Arrakisa u Herbertovih šest romana i u Enciklopedija Dune .
Zatim unose podatke poput topografije planeta i visine planina te količine sunčeve svjetlosti koja dopire do površine. Oni također unose Arrakisovu orbitu, koja je gotovo kružna, slično Zemljinoj. Autori posebno spominju orbitu koja može ozbiljno utjecati na klimu. „Oblik orbite može stvarno utjecati na klimu: pogledajte duge i nepravilne zime Igra prijestolja ,' pišu.
Karta visine (u metrima) Arrakisa. Farnsworth i sur., autor.
S tim podacima na mjestu, autori su se okrenuli atmosferi i onome od čega se ona sastoji. Atmosfera Dine slična je Zemljinoj, osim CO2. Na 350 ppm je, a ne na Zemljinoj, koja je trenutno oko 413 ppm. To nekako ima smisla, budući da je napisano 1960-ih kada su koncentracije CO2 bile niže u našoj atmosferi.
Ozon je također drugačiji. Zemljin ozon nalazi se u gornjim slojevima atmosfere s vrlo malo u donjoj atmosferi. Sveukupno, Zemljina atmosfera ima samo oko 0,000001% ozona, dok atmosfera Arrakisa iznosi oko 0,5%. To ima smisla jer je ozon učinkovitiji u zagrijavanju atmosfere od ugljičnog dioksida.
S popunjenim klimatskim modelom, tim je čekao da ga pokrene moćno računalo. “Složenim modelima kao što je ovaj potrebno je vrijeme da rade, u ovom slučaju više od tri tjedna. Trebalo nam je ogromno superračunalo da bismo mogli izmrsiti stotine tisuća izračuna potrebnih za simulaciju Arrakisa.”
Kao dio svojih rezultata, trojac istraživača proizveo je a vizualni klimatski model Arrakisa .
Rezultati? Tim kaže da je Arrakis uglavnom prilično realističan i pogodan za stanovanje. “Možda bismo trebali povremeno obustaviti nevjericu, ali veći dio samog Arrakisa doista bi bio nastanjen, iako negostoljubiv,” pišu oni.
Postoje neke značajne razlike između Herbertove Dune i modelirane Dine, osobito kada su u pitanju gradovi. Gradovi u Arrakeen i Carthag su bliže polarnim područjima, a uvjeti bi tamo trebali biti gostoljubiviji prema knjigama. Ali ne prema modelu.
Model je postigao najviše oko 45 Celzijevih stupnjeva u tropima, što je vruće, ali ne krši dogovor. U najhladnijim mjesecima, tropski se nisu spuštali ispod 15 C. Oba su ta uvjeta slična Zemljinoj.
Modelirani Arrakis proizveo je svoje najekstremnije uvjete u srednjim geografskim širinama i polarnim regijama. Ljetne temperature tamo su u modelu dostizale 70 C, dok su zimske temperature padale na -70 C u polarnim područjima i -40 C u srednjim geografskim širinama. The najniža temperatura zabilježena na Zemlji bio je -89,2C 1983. na Vostoku na Antarktiku. Zemljina najviša zabilježena temperatura je 56,7C, što je zabilježeno 1913. u Dolini smrti u Kaliforniji.
Više temperature u polarnim regijama, a ne u ekvatorijalnim regijama, suprotne su našem iskustvu na Zemlji. 'Međutim, u modelu, polarna područja Arrakisa imaju znatno više atmosferske vlage i visoku naoblaku koja djeluje na zagrijavanje klime budući da je vodena para staklenički plin', objašnjavaju autori.
Herbert je stvorio planet bez kiše, ali model to nije reproducirao. Umjesto toga, regije na visokim nadmorskim visinama u gornjim geografskim širinama su primale sezonsku kišu. Ali ne baš puno.
Herbertova dina također ima polarne kape, ali model ih nije uspio reproducirati. Ta je razlika prema autorima najveća. 'Ali tu se knjige možda najviše razlikuju od našeg modela, što sugerira da bi ljetne temperature otopile svaki polarni led, a zimi ne bi bilo snježnih padalina koje bi nadoknadile ledene kape', pišu oni.
Dakle, je li izmišljeni Arrakis zapravo useljiv? Da, ali ne na način na koji tamo žive izmišljeni stanovnici. Arrakis je brutalan svijet za preživljavanje, ali je moguće.
U svojoj raspravi o nastanjivosti, autori su pretpostavili da izmišljeni ljudi na Dini i mi nefiktivni ljudi na Zemlji imamo istu toleranciju na toplinu. U tom slučaju, tropski su najnaseljeniji, a ne polarni krajevi. Vlažnost u ovom slučaju stvara razliku. Visoka vlažnost otežava ljudima oslobađanje topline isparavanjem znoja. “Kako tamo ima tako malo vlage, preživjeti temperature mokrog termometra – mjera “nastanjivosti” koja kombinira temperaturu i vlažnost – nikada se ne prekoračuje”, objašnjavaju.
Planet Arrakis prilično je realističan za nešto što je zamišljeno 1960-ih. Zasluge za sliku: Chiabella James / Warner Bros
U knjigama većina ljudi živi u srednjim geografskim širinama. Ali modeli kažu da to nije realno. Srednje geografske širine imaju mjesečne prosječne temperature koje često prelaze 50 – 60C u nizinama, a dnevni maksimumi dosežu i više od toga. Ljudi to ne mogu izdržati.
Herbertova dina nema oborina i vode, pa je potrebno nešto poput mirođije, koje reciklira vlagu i hladi tijelo. Jesu li mirna odijela realna? Čini se da kombiniraju dijelom znanost i dijelom magiju, ali morat ćemo pričekati još jednu obrazovanu analizu njihovog realizma. U svakom slučaju, veći dio Dunea je i previše vruć i prehladan da bi ljudi mogli živjeti bez tehnološke zaštite od ekstrema.
Ovaj rad je prilično zabavan, a autori jasno daju do znanja da su to učinili u svoje vrijeme. Kažu da je za svoje vrijeme Frank Herbert napravio dobar posao u stvaranju razumno vjerodostojnog planeta, bez koristi od znanosti o klimi i računala i egzoplaneta koje imamo danas.
Njihov posljednji odlomak: „Važno je zapamtiti da je Herbert napisao prvi roman Dune davne 1965. To je bilo dvije godine prije nego što je nedavni nobelovac Syukuro Manabe objavio svoj temeljni prvi klimatski model , a Herbert nije imao prednost modernih superračunala, niti bilo kojeg računala. S obzirom na to, svijet koji je stvorio izgleda izvanredno dosljedno nakon šest desetljeća.”
Tri znanstvenika koji stoje iza ovog napora su Alex Farnsworth , Michael Farnsworth , i Sebastian Steinig .