Помогает в синтезе кислорода. Обнаружена еще одна особенность планет для возникновения на них внеземной жизни

9 июля 2021, 17:39

То, как планета наклонена вокруг своей оси вращения по отношению к плоскости орбиты вокруг звезды — «осевой наклон» — может быть ключом к возникновению сложной жизни.

Согласно новому исследованию, умеренный наклон оси, как у Земли, помогает увеличить производство кислорода, который важен для жизни, подчеркнули авторы новой работы из США.

Видео дня

В то же время, планеты со слишком маленькими или слишком большими наклонами могут быть не в состоянии производить достаточно кислорода для развития сложных форм жизни.

«Суть в том, что миры, которые слегка наклонены относительно своих осей, могут с большей вероятностью развить сложную жизнь. Это помогает нам сузить круг поиска сложной, возможно, даже разумной жизни во Вселенной», — сказала планетолог Стефани Олсон из Университета Пердью.

Конечно, возможно, что жизнь может появиться за пределами тех параметров, которые мы знаем здесь, на Земле, но наша планета — единственный мир, который, как мы знаем наверняка, содержит жизнь. Поэтому целесообразно моделировать наши поиски соответствующим образом.

Когда мы ищем обитаемые миры в других частях галактики, первое, что мы ищем, это то, является ли он относительно маленьким и каменистым, как Земля? И вращается ли он вокруг звезды на расстоянии, называемом обитаемой зоной, где не слишком жарко и не слишком холодно, где температуры допускают появление жидкой воды на поверхности?

Это хорошие критерии, но факторы, способствующие возникновению жизни, вероятно, намного сложнее.

Например, наличие магнитного поля считается очень важным, поскольку оно защищает атмосферу планеты от звездных ветров. Эксцентриситет орбиты планеты и то, какие другие планеты присутствуют в системе, также могут быть ключевыми.

Олсон и ее команда изучили наличие и производство кислорода; в частности, условия на планете, которые могут повлиять на количество кислорода, который производят разные формы фотосинтезирующей жизни.

Большинству организмов (хотя и не всем) на Земле требуется кислород для дыхания. И все же на ранней Земле было мало кислорода. Наша атмосфера стала богатой кислородом только около 2,4−2 млрд лет назад. Это было вызвано бумом цианобактерий, которые произвели огромное количество кислорода в качестве отходов метаболизма, что способствовало развитию многоклеточной жизни. Олсон и ее команда пытались понять, как возникли условия, в которых цианобактерии могут процветать, с помощью моделирования.

«Модель позволяет нам изменять такие вещи, как продолжительность дня, количество атмосферы или распределение суши, чтобы увидеть, как реагируют морская среда и производящая кислород жизнь в океанах», — пояснил Олсон .

Их модель показала, что несколько факторов могли повлиять на перенос питательных веществ в океанах, способствуя появлению таких организмов, производящих кислород, как цианобактерии. Со временем вращение Земли замедлилось, дни увеличились, а континенты сформировались и мигрировали. Исследователи обнаружили, что каждое из этих изменений могло помочь увеличить содержание кислорода.

Затем они учли осевой наклон. Ось Земли не совсем перпендикулярна плоскости ее орбиты вокруг Солнца; она наклонена под углом 23,5 градуса к перпендикуляру. Этот наклон является причиной того, что у нас есть времена года — наклон от или к Солнцу влияет на сезонную изменчивость. Сезонные изменения температуры также влияют на океаны, вызывая конвективное перемешивание и течения, а также доступность питательных веществ .

Так что, возможно, неудивительно, что наклон оси существенно повлиял на производство кислорода.

«Большой наклон увеличивает фотосинтетическое производство кислорода в океане в нашей модели, отчасти за счет повышения эффективности повторного использования биологических ингредиентов», — объяснила планетолог Меган Барнетт из Чикагского университета.

Это еще один параметр, который мы можем использовать, чтобы помочь сузить круг планет в других частях галактики, на которых, вероятно, есть жизнь в том виде, в каком мы ее знаем.

«Эта работа показывает, как ключевые факторы, включая сезонность планеты, могут увеличить или уменьшить возможность обнаружения кислорода, полученного от жизни за пределами нашей Солнечной системы», — сказал биогеохимик Тимоти Лайонс из Калифорнийского университета в Риверсайде.

Ранее НВ писал, что астрономы нашли в данных, собранных телескопом Кеплер, следы планет-изгоев или планет-бродяг, у которых нет собственной звезды.

По словам исследователей, четыре из этих новых сигналов, по-видимому, исходят от экзопланет-изгоев, имеющих ту же массу, что и Земля.

Не все экзопланеты остаются на месте. Некоторых гравитационно отбрасывает от их родительской звезды, и они блуждают по галактике в одиночестве. Их труднее обнаружить, но после тщательного изучения данных космического телескопа Кеплер, который занимается поиском планет, астрономы думают, что они их нашли.

По данным двухмесячного периода наблюдений, они насчитали 27 сигналов, намекающих на то, что чужая экзопланета двигалась в поле зрения телескопа. Большинство из них были известны, то есть ранее обнаружены другими приборами, но пять были совершенно новыми.

Присоединяйтесь к нам в соцсетях Facebook, Telegram и Instagram.

Показать ещё новости
Радіо НВ
X