Pre skoro 2 miliona godina, vrsta uspravnih majmuna poznatih kao Homo erectus počela je da koristi vatru. To je bio postepen proces, od oportunističkih korisnika prirodne vatre do majstora sposobnih da prave plamen od kremena i nežnog materijala. Mi smo njihovi potomci. Mi smo stvorenja kova i peći, ognjišta i doma. Vatra je postala toliko centralna za nas da bismo sebe umesto homo sapiensa mogli nazvati homo ignus, majmun koji drži vatru. Vatra je ključna za uspon naše civilizacije. Kuva našu hranu, greje nas i osvetljava našu noć. Ovo postavlja zanimljivo pitanje. Da li smo mogli da izgradimo civilizaciju bez vatre?
Požar je moguć samo u atmosferi sa visokim sadržajem kiseonika. U atmosferama sa manje od oko 18% kiseonika, ne možete imati otvoreni plamen. Pouzdano paljenje može zahtevati nivo do 20%. Zemljina atmosfera trenutno ima 21% kiseonika, ali je stalno iznad 18% samo oko 200 miliona godina. Tokom većeg dela istorije Zemlje, otvoreni plamen nije bio moguć. A Zemlja je jedina planeta u našem solarnom sistemu sa značajnim nivoom kiseonika. Dakle, dok su planete uobičajene u univerzumu, planete na kojima je vatra moguća mogu biti retke. Ako civilizacijama treba vatra da se pojavi, atmosferski kiseonik bi mogao biti usko grlo.
To usko grlo je u fokusu nedavne studije objavljene na serveru za pre-štampanje Arkiv. Sagledava zahteve da planeta ima atmosferu bogatu kiseonikom i otkriva da su ograničenja prilično stroga. Postoje samo dva glavna načina za stvaranje slobodnog kiseonika u atmosferi. Prvi je biološko poreklo, gde živi organizmi proizvode kiseonik fotosintezom. Drugi je abiotički proces gde se vodena para u gornjoj atmosferi deli na vodonik i kiseonik ultraljubičastom svetlošću.
Studija pokazuje da dominantni mehanizam zavisi od veličine i temperature planete. Na temperaturama Zemlje, slobodni kiseonik zahteva žive organizme. Ali ako je planeta suviše mala, ne može da zadrži dovoljnu atmosferu za život, a ako je prevelika, njenom atmosferom će tako dominirati vodonik i helijum, živa bića ne mogu proizvesti dovoljno kiseonika da probiju prag od 18%. Dakle, stanovnici super-Zemlje sa temperaturom Zemlje verovatno ne mogu imati otvoreni plamen.
Za toplije planete dominira abiotički mehanizam, ali samo ako je planeta veća od Zemlje. Male vruće planete neće imati dovoljno gustu vodenu paru da generišu mnogo kiseonika. Venera je dobar primer za to, gde je previše topla za biotički kiseonik, ali nije dovoljno velika za abiotički kiseonik. To znači da ako pronađemo super-Zemlje sa atmosferom bogatom kiseonikom, onda je verovatno nastala abiotičkim putem. I dalje bi bilo moguće da živa bića iskoriste taj kiseonik, uključujući korišćenje vatre za stvaranje civilizacije.
Pitanje atmosferskog kiseonika je složeno i ovaj rad ne ulazi u prave detalje. Njegova svrha je da ocrta ograničenja mogućnosti stvaranja vatre na potencijalno naseljivim svetovima. Dok tražimo život na nebesima, možda ćemo morati da pravimo razliku između potencijalno naseljivih svetova i potencijalno civilizovanih svetova.
Ovo poslednje može biti mnogo ređe nego što smo se nekada nadali.
