Для зарождения жизни нужен соответствующий возраст планеты: исследование
Источник:
The Planetary Science JournalОткрытие планет возле далеких звезд подкрепило надежду человечества обрести инопланетную жизнь. Уже несколько десятков лет мы открываем экзопланеты, однако жизни все еще не обнаружили. Ученые пытаются предсказать, на каких именно планетах оно может зародить, строя различные теоретические модели.
Такие теоретические модели должны подсказать нам, на каких именно экзопланетах нужно сконцентрировать внимание, чтобы выявить гипотетическую жизнь. Это особенно актуально, если вспомнить, сколько именно далеких планет мы уже открыли: более 4 800 тел, которые вращаются вокруг далеких звезд. Еще около 8 тысяч объектов ждут подтверждения или опровержения статуса "экзопланеты". Учитывая все более высокие темпы открытия, ученые стали больше внимания уделять изучению характеристики обнаруженных планет.
Читайте на сайте Экзопланеты: как и для чего человечество ищет миры похожие на Землю
Экзопланета 51 Eridani b: смотреть видео
Условия для зарождения жизни
Согласно новому исследованию, углеродно-силикатные циклы могут быть определяющими в вероятности существования жизни на определенной планете. Например, на Земле этот цикл тоже присутствует и гарантирует, что уровень углекислого газа будет стабильным на больших промежутках времени. Происходит он двумя этапами:
- Сначала CO2 (диоксид углерода, углекислый газ) контактирует с водяным паром, что приводит к химической реакции. Вследствие этого диоксид углерода удаляется из атмосферы, превращаясь в карбонатную кислоту. Эта кислота способствует выветриванию силикатных пород, которые смываются в океаны, образуя карбонатные породы в мантии Земли.
- На втором этапе карбонатные породы в мантии начинают плавиться под действием высоких температур и превращаются в силикатную магму и снова на углекислый газ. Этот газ снова попадает в атмосферу в результате извержения вулканов. После этого цикл повторяется.
Скорость этого процесса зависит от температуры среды: если температура выше, реакции выветривания ускоряются и из атмосферы удаляется больше диоксида углерода. И поскольку CO2 является парниковым газом, этот механизм охлаждает поверхность. Поэтому у нас есть стабилизационная обратная связь. Мы должны указать, что на образование этой обратной связи требуется долгое время, чтобы она была эффективной – сотни тысяч и миллионы лет,
– рассказывает автор исследования доктор Дэнис Генинг.
Также на процесс влияет, например, солнечная активность, ведь на раннем этапе формирования Земли Солнце излучало на 30% меньше энергии. Поэтому в то время уровень CO2 в атмосфере был значительно выше. Поэтому приемлемый для существования понятной нам жизни уровень углекислого газа в атмосфере наступает вместе со старением как планеты, так и материнской звезды.
Читайте по теме Астрономы обнаружили облака на экзопланете
Поскольку такой химический процесс является довольно простым, то, при условии наличия воды на поверхности, он должен быть распространенным среди каменистых экзопланет с плотной атмосферой.
Также важным фактором является тектоника плит. Если она будет отсутствовать, то большинство диоксида углерода будет накапливаться на поверхности, что приведет к нестабильности системы со временем. Также на возможность зарождения жизни, как показывают исследования, влияет и размер планеты.