Autor sci-fi Frank Herbert je známý svými bohatě detailními světy, které vytvořil. Žádná z jeho prací není známější než „Duna“, jejíž dokončení mu trvalo šest let. Stejně jako jeho ostatní práce je Duna plná detailů, včetně popisu planety Duna, nebo jak tomu fremeni říkají, Arrakis.
Duna je nelítostný pouštní svět, který trpí silnými prachovými bouřemi a nemá žádné srážky. Vědci, kteří se specializují na modelování klimatu, se rozhodli zjistit, jak realistická je Duna ve srovnání s exoplanetami. Jejich závěr?
Frank Herbert odvedl skvělou práci, vezmeme-li v úvahu, že vytvořil Dunu v 60. letech.
Ve světě Duny je planeta Arrakis kriticky důležitá. Je to jediný známý zdroj zdroje zvaného spice melange, psychoaktivní droga, která jim při použití v cechu vesmírných navigátorů umožňuje cestovat mezi hvězdami. Používají ho také mentatové, intelektuální specialisté, kteří provádějí sofistikované výpočty. (Kvůli odporu proti myslícím strojům neexistují žádné počítače. Jejich místo zaujímají mentati.) Drsné podmínky Duny znesnadňují sklizeň koření. Musí se však vyrobit, jinak by padla celá mezihvězdná říše.
Duna je pouštní svět, kde podle Herberta nikdy neprší. Podnebí je tak brutálně horké, že každý, kdo se vydá na Slunce, musí nosit filtršaty – které ochlazují tělo a recyklují tělesnou vlhkost – nebo čelit smrti.
Trio vědců chtělo prozkoumat fiktivní Dunu, aby viděli, jak realistická je. K tomu se spoléhali na současné klimatické modely. Místo aby publikovali článek, prezentovali své výsledky v článku na adrese Konverzace .
'Potřebovali jsme obrovský superpočítač, abychom byli schopni zvládnout stovky tisíc výpočtů potřebných k simulaci Arrakis.'
Z 'Duna: simulovali jsme pouštní planetu Arrakis, abychom zjistili, zda tam lidé mohou přežít.'
Planeta může být obyvatelná i nehostinná, podobně jako extrémní prostředí zde na Zemi. Inuité na dalekém severu Kanady se přizpůsobili svému extrémnímu prostředí, stejně jako lidé jako beduíni v pouštích v Africe. Takže představa lidí, jako jsou fremeni, přizpůsobených extrémnímu prostředí, jako je Arrakis, není nic složitého. Ale jak realistický je samotný Arakis?
Aby autoři odpověděli na tuto otázku, začali s klimatickým modelem používaným zde na Zemi. Modely ve své podstatě spoléhají na fyzikální zákony. Tým použil fyzikální zákony zde na Zemi jako svůj základ, jinak to naznačuje, že Duna je úplný fantasy svět. Po pochopení fyzikálních zákonů si tým poté prostudoval podrobné popisy Arrakis v šesti Herbertových románech a Encyklopedie Duny .
Poté vloží data, jako je topografie planety a výška hor a množství slunečního světla dopadajícího na povrch. Zadávají také oběžnou dráhu Arrakis, která je téměř kruhová, podobně jako Země. Autoři se zvláště zmiňují o oběžné dráze, která může vážně ovlivnit klima. „Tvar oběžné dráhy může skutečně ovlivnit klima: podívejte se na dlouhé a nepravidelné zimy Hra o trůny ,' Oni píší.
Výšková mapa (v metrech) Arrakis. Farnsworth et al, autor poskytl.
S těmito daty se autoři obrátili na atmosféru a na to, z čeho se skládá. Atmosféra Duny je podobná té pozemské, s výjimkou CO2. Je to na 350 ppm spíše než na Zemi, které je v současnosti kolem 413 ppm. To dává smysl, protože to bylo napsáno v 60. letech, kdy byly koncentrace CO2 v naší atmosféře nižší.
I ozón je jiný. Zemský ozón se nachází v horních vrstvách atmosféry a velmi málo ve spodních vrstvách atmosféry. Celkově je zemská atmosféra tvořena pouze asi 0,000001 % ozónu, zatímco atmosféra Arrakis je asi 0,5 %. To dává smysl, protože ozon je při oteplování atmosféry účinnější než oxid uhličitý.
Když byl klimatický model naplněn, tým čekal na výkonný počítač, který jej spustí. „Komplexní modely, jako je tento, potřebují čas, než se spustí, v tomto případě déle než tři týdny. Potřebovali jsme obrovský superpočítač, abychom byli schopni zvládnout stovky tisíc výpočtů nutných k simulaci Arrakis.“
V rámci svých výsledků vytvořilo trio výzkumníků a vizuální klimatický model Arrakis .
Výsledky? Tým říká, že Arrakis je z větší části docela realistický a obyvatelný. 'Možná budeme muset občas pozastavit nevěru, ale velká část samotného Arrakis by skutečně byla obyvatelná, i když nehostinná,' píší.
Mezi Herbertovou dunou a modelovanou Dunou jsou určité výrazné rozdíly, zejména pokud jde o města. Města Arrakeen a Kartágo jsou blíže polárním oblastem a podmínky by tam měly být podle knih pohostinnější. Ale ne podle vzoru.
Tento model produkoval v tropech maxima kolem 45 stupňů Celsia, což je žhavé, ale není to žádná výhoda. V nejchladnějších měsících neklesly tropy pod 15 C. Obě tyto podmínky jsou podobné jako na Zemi.
Modelovaný Arrakis vytvořil své nejextrémnější podmínky ve středních zeměpisných šířkách a polárních oblastech. Letní teploty tam v modelu dosahovaly až spalujících 70C, přičemž zimní teploty klesaly na -70C v polárních oblastech a -40C ve středních zeměpisných šířkách. The nejnižší zaznamenaná teplota na Zemi byla -89,2 C v roce 1983 ve Vostoku v Antarktidě. Země nejvyšší zaznamenaná teplota je 56,7C, která byla zaznamenána v roce 1913 v Death Valley v Kalifornii.
Vyšší teploty v polárních oblastech spíše než v rovníkových oblastech jsou v rozporu s našimi zkušenostmi na Zemi. 'Nicméně v modelu mají polární oblasti Arrakis výrazně více atmosférické vlhkosti a vysokou oblačnost, která působí na oteplování klimatu, protože vodní pára je skleníkový plyn,' vysvětlují autoři.
Herbert vytvořil planetu bez deště, ale model to nereprodukoval. Místo toho do oblastí s vysokou nadmořskou výškou v horních zeměpisných šířkách sezónně pršelo. Ale ne moc.
Herbert's Dune má také polární čepice, ale model je nedokázal reprodukovat. Tento rozdíl je podle autorů největší. „To je ale místo, kde se knihy možná nejvíce liší od našeho modelu, který naznačuje, že letní teploty by rozpustily jakýkoli polární led a v zimě by nenapadl sníh, který by doplnil ledové čepice,“ píší.
Je tedy fiktivní Arrakis skutečně obyvatelné? Ano, ale ne tak, jak tam žijí fiktivní obyvatelé. Arrakis je brutální svět, na kterém se dá přežít, ale je to možné.
Ve své diskusi o obyvatelnosti autoři předpokládali, že fiktivní lidé na Duně a my, nefiktivní lidé na Zemi, máme stejnou tepelnou toleranci. V takovém případě jsou nejobyvatelnější tropy, spíše než polární oblasti. Vlhkost je v tomto případě rozhodujícím faktorem. Vysoká vlhkost ztěžuje lidem odvod tepla odpařováním potu. 'Protože je tam tak málo vlhkosti, dá se to přežít.' teploty mokrého teploměru – míra „obyvatelnosti“, která kombinuje teplotu a vlhkost – nejsou nikdy překročeny,“ vysvětlují.
Planeta Arrakis je docela realistická na něco, co vzniklo v 60. letech minulého století. Obrazový kredit: Chiabella James / Warner Bros
V knihách většina lidí žije ve středních zeměpisných šířkách. Ale podle modelů to není reálné. Střední zeměpisné šířky mají měsíční průměrné teploty, které v nížinách často přesahují 50 – 60 °C, přičemž denní maxima dosahují výše. To lidé nevydrží.
Herbert’s Dune nemá žádné srážky a žádné vodní plochy, takže je potřeba něco jako filtršaty, které recyklují vlhkost a ochlazují tělo. Jsou filtršaty reálné? Zdá se, že kombinují částečně vědu a částečně magii, ale na další vzdělanou analýzu jejich realismu si budeme muset počkat. V každém případě je velká část Duny příliš horká a příliš studená na to, aby lidé žili bez technologické ochrany před extrémy.
Tato práce je dobrá zábava a autoři dávají jasně najevo, že to udělali ve svém vlastním čase. Říká se, že na svou dobu Frank Herbert odvedl dobrou práci, když vytvořil přiměřeně uvěřitelnou planetu, bez výhod klimatických věd a počítačů a exoplanet, které máme dnes.
Jejich poslední odstavec: „Je důležité si pamatovat, že Herbert napsal první román Duna již v roce 1965. To bylo dva roky předtím, než nedávný nositel Nobelovy ceny Syukuro Manabe publikoval svůj klíčový první klimatický model , a Herbert neměl výhodu moderních superpočítačů, nebo vlastně žádného počítače. Vzhledem k tomu vypadá svět, který vytvořil, pozoruhodně konzistentně po šesti desetiletích.“
Za tímto úsilím stojí tři vědci Alex Farnsworth , Michael Farnsworth , a Sebastian Steinig .
