Tačiau jei toks pasaulis ir egzistuotų – koks jis būtų iš tikrųjų?
Laimei, yra mokslininkų, mėgstančių mokslinę fantastiką ir turinčių patirties klimato modeliavimo srityje, todėl, norėdami tai išsiaiškinti, jie sumodeliavo Arrakio klimatą. „Norėjome sužinoti, ar tokio pasaulio fizika ir aplinka atitiktų realaus klimato modelio reikalavimus“, – „The Conversation“ straipsnyje teigia jie.
Tai yra jų sukurto klimato vizualizacija, o pilną animuotą versiją galima pamatyti adresu climatearchive.org/dune.
Pilnoje modelio versijoje, kurią galima pamatyti paspaudus ant aukščiau esančios nuorodos, galima keisti planetos mastelį ir įsijungti tokius rodmenis, kaip temperatūrą ar vėjo greitį.
„Kai baigėme darbą, labai apsidžiaugėme, kad F.Herbertas sukūrė aplinką, kuri didžiąja dalimi atitinka lūkesčius. Galbūt retkarčiais mums tektų pamiršti realistinį skepticizmą, tačiau didžioji dalis paties Arrakio iš tiesų būtų tinkama gyventi – nors ir nedraugiška“, – rašo mokslininkai.
Kaip sukurti tokį fantastinį pasaulį kaip Arrakis?
Mokslininkai – Bristolio universiteto (JK) vyresnysis meteorologijos mokslinis darbuotojas Alexas Farnsworthas, Šefildo universiteto (JK) Ateities elektrinių mašinų gamybos centro mokslinių tyrimų vadovas Michaelas Farnsworthas ir Bristolio universiteto paleoklimato modeliavimo mokslinis darbuotojas Sebastianas Steinigas – pradėjo nuo klimato modelio, paprastai naudojamo orų ir klimato prognozavimui Žemėje.
Norint naudoti tokio tipo modelius, reikia nuspręsti, kokie yra fizikiniai dėsniai (Žemės planetos atveju – gerai žinomi), o tada įvesti duomenis apie viską – nuo kalnų formos iki vietinės žvaigždės didumo bei energingumo iki modeliuojamos planetos atmosferos sudėties. Tada modelis gali imituoti klimatą ir apytikriai parodyti, kokie orai vyrautų planetoje.
Tyrimo autoriai nusprendė išlaikyti tuos pačius pagrindinius fizikinius dėsnius, kurie lemia orus ir klimatą Žemėje. „Jei mūsų modelis pateiktų kažką visiškai keisto ir egzotiško, tai galėtų reikšti, kad tie dėsniai Arrakyje buvo kitokie arba kad Frenko Herberto fantastinė Arrakio vizija buvo tik fantazija“, – teigia straipsnio autoriai.
Tada į klimato modelį reikėjo įvesti tam tikrus duomenis apie Arrakį. Tokie duomenys buvo įvesti remiantis pagrindiniuose romanuose ir „Dune Encyclopedia“ esančia išsamia informacija.
Tai apėmė planetos topografiją ir jos orbitą, kuri iš esmės buvo panaši į dabartinę Žemės orbitą. Orbitos forma gali turėti įtakos klimatui – pavyzdžiui, gali nulemti tokias ilgas ir netaisyklingas žiemas kaip George R.R. Martino romanų „Song of Ice and Fire“ pasaulyje (liet. „Sostų žaidimai“).
Galiausiai mokslininkai į modelį įvedė tai, iš ko sudaryta atmosfera. Pasak jų, Arrakio atmosfera iš esmės gana panaši į dabartinę Žemės atmosferą, nors anglies dioksido joje mažiau (350 dalelių milijonui, o ne 417 dalelių).
Didžiausias skirtumas – ozono koncentracija. Žemėje ozono apatiniuose atmosferos sluoksniuose yra labai mažai – tik apie 0,000001 proc., o Arrakyje jo yra 0,5 proc. Ozonas yra svarbus, nes per 20 metų laikotarpį atmosferą jis prišildo maždaug 65 kartus efektyviau nei CO2.
Įvedę visus reikiamus duomenis, mokslininkams teko palaukti. Tokiems sudėtingiems modeliams sugeneruoti reikia laiko, šiuo atveju – daugiau nei trijų savaičių. „Mums reikėjo didžiulio superkompiuterio, kad galėtume atlikti šimtus tūkstančių skaičiavimų, reikalingų Arrakiui sumodeliuoti. Tačiau to, ką gavome, buvo verta laukti“, – rašo tyrimo autoriai.
Arrakio klimatas iš esmės yra tikėtinas
Knygose ir filme Arrakio planeta pasižymi negailestingai kepinančia saule ir plačiomis smėlio bei uolienų dykvietėmis. Tačiau artėjant prie poliarinių regionų – link Arrakino ir Kartago miestų – klimatas knygose pasikeičia ir tampa svetingesniu žmonėms.
Tačiau mokslininkų modelis parodė ką kita. „Mūsų Arrakio modelyje šilčiausiais mėnesiais atogrąžose temperatūra siektų apie 45 °C, o šalčiausiais mėnesiais ji nenukristų žemiau 15 °C. Panašiai kaip Žemėje“, – rašo tyrėjai.
Ekstremaliausios temperatūros iš tikrųjų būtų vidutinėse platumose ir poliariniuose regionuose. Čia vasarą ant smėlio galėtų būti net 70 °C karščio (taip pat rašoma ir knygose). Žiemos taip pat būtų ekstremalios: vidutinėse platumose šaltis siektų iki -40 °C, o ašigaliuose iki -75 °C.
Tai tarsi prieštarautų intuityviam įsivaizdavimui, nes ekvatorinis regionas gauna daugiau saulės energijos. Tačiau modelyje Arrakio poliariniai regionai pasižymi gerokai didesne atmosferos drėgme ir dideliu debesuotumu – o tai šildo klimatą, nes vandens garai yra šiltnamio efektą sukeliančios dujos.
Knygose rašoma, kad Arrakyje nėra lietaus. Vis dėlto mokslininkų sukurtas modelis rodo, kad kritulių būtų – tik labai mažai, tik aukštesnėse platumose, tik vasarą bei rudenį, ir tik kalnuose bei plynaukštėse. Tropikuose ir poliarinėse platumose būtų šiek tiek debesų, kurie skirtingais metų laikais būtų skirtingi.
Knygose taip pat minima, kad Arrakyje egzistuoja poliarinės ledo kepurės, bent jau šiauriniame pusrutulyje – ir egzistuoja jau ilgą laiką. Tačiau čia knygos turbūt labiausiai skiriasi nuo mokslinio modelio, kuris rodo, kad vasaros temperatūra ištirpdytų bet kokį poliarinį ledą, o žiemą neiškristų sniego, kuris papildytų ledo kepurę.
Karšta, bet tinkama gyventi
Ar žmonės galėtų išgyventi tokioje dykumų planetoje? Pirma, turėtume daryti prielaidą, kad knygose ir filme Arrakio žmonės yra panašūs į dabartinius Žemės žmones.
Tokiu atveju – priešingai nei knygose ir filme – atogrąžų regionas būtų tinkamiausias gyventi. Kadangi ten labai mažai drėgmės, ten niekada nebūtų viršijama išgyvenimui būtina drėgnojo klimato temperatūra (angl. wet bulb temperature) – „tinkamumo gyventi“ rodiklis, kuris apima temperatūrą ir drėgmę.
Vidutinės platumos, kur knygose ir filme gyvena dauguma Arrakio gyventojų, karščio atžvilgiu iš tikrųjų būtų pavojingiausios. Žemumose vidutinė mėnesio temperatūra dažnai viršytų 50-60 °C, o didžiausia paros temperatūra būtų dar aukštesnė. Tokia temperatūra žmonėms yra mirtina.
Žinome, kad visi humanoidai, gyvenantys necivilizuotose Arrakio vietose, turi dėvėti „distilkostiumus“, skirtus išlaikyti vėsą ir sugrąžinti kūno drėgmę, išsiskiriančią prakaitu, šlapimu ir kvėpuojant, kad būtų galima gauti geriamojo vandens.
Tai svarbu, nes knygose teigiama, kad Arrakyje nėra kritulių, atvirų vandens telkinių ir mažai atmosferos drėgmės, kurią būtų galima susigrąžinti.
Be to, už tropikų ribų planetoje būtų labai šalta, o žiemos temperatūra be technologijų taip pat būtų neišgyvenama. Tokie miestai kaip Arrakinas ir Kartagas kentėtų ir nuo karščio, ir nuo šalčio – tai būtų tarsi ekstremalesnė žemietiškojo Sibiro dalis, kurioje gali būti ir nemaloniai karštos vasaros, ir žiauriai šaltos žiemos.
Svarbu nepamiršti, kad pirmąją „Dune“ knygą F.Herbertas parašė dar 1965 metais. Tai nutiko prieš dvejus metus iki tol, kai neseniai Nobelio premiją gavęs Syukuro Manabe paskelbė savo pirmąjį klimato modelį – o F.Herbertas neturėjo šiuolaikinių superkompiuterių ar iš išvis jokio kompiuterio pranašumo.
Atsižvelgiant į tai, rašytojo fantasto sukurtas pasaulis po šešių dešimtmečių atrodo nepaprastai nuoseklus, pastebi mokslininkai.
Autoriai atkreipia dėmesį, kad jie modifikavo egzoplanetų tyrimams plačiai naudojamą klimato modelį ir pritaikė jį Arrakio planetai. Šį darbą jie atliko laisvu nuo darbo metu ir jis skirtas kaip informacinis-mokslo populiarinimo darbas, parodantis, kaip klimato mokslininkai naudoja matematinius modelius, kad geriau suprastų mūsų pasaulį ir egzoplanetas. Šis tyrimas bus naudojamas būsimiems moksliniams darbams apie dykumų pasaulius ir egzoplanetas.
Parengta pagal „The Conversation“.
