Kai astronomai atranda naują egzoplanetą, vienas iš pirmųjų svarstymų yra tas, ar planeta yra gyvenamojoje zonoje, ar už jos ribų. Ši etiketė labai priklauso nuo to, ar planetos temperatūra leidžia skystą vandenį. Bet, žinoma, tai nėra taip paprasta. Naujas tyrimas rodo, kad užšalę, apledėję pasauliai su visiškai užšalusiais vandenynais iš tikrųjų galėjo būti gyvenami žemės plotai.
Naujas tyrimas buvo paskelbtas AGU žurnale „Geofizinių tyrimų žurnalas: planetos“. Jame dėmesys sutelkiamas į tai, kaip CO2 cirkuliuoja per planetą ir kaip jis veikia planetos temperatūrą. Pavadinimas yra „Tinkamos sniego gniūžtės: vidutinio sunkumo žemės sąlygos, skystas vanduo ir pasekmės CO2 Orai. “
Sniego gniūžtės planeta yra panaši į Žemę, tačiau vandenynai sušalę visą pusiaują. Tai skiriasi nuo ledynmečio, kai ledynai auga ir poliniai ledynai plečiasi, kartais pasidaro kelių kilometrų storio. Ledynmetyje pusiaujo vandenynai liko be ledo.
Tačiau sniego gniūžtės planeta yra visiškai sušalusi. Sniego gniūžtės planetoje visi vandenynai yra padengti ledu, įskaitant visus pusiaujo vandenynus. Mokslininkai manė, kad šios planetos yra apgyvendinamos, nes jų paviršiuje nėra skysto vandens.
Žemė per savo istoriją yra patyrusi bent vieną, o gal net tris sniego gniūžtės fazes. Gyvybė išgyveno šias fazes, nes vienintelės gyvybės formos buvo jūrų mikroorganizmai. Taigi kyla klausimas, ar, galų gale, ten išgyvenant gyvybę išgyvenama sniego gniūžtės egzoplaneta žvaigždės gyvenamojoje zonoje?
Šis naujas tyrimas sako „taip“ ar bent jau galbūt.
Pagrindinis šio naujo tyrimo autorius yra Adivas Paradise'as, astronomas ir fizikas Toronto universitete, Kanadoje. „Paradise“ trumpai apibendrina situaciją: „Jūs turite šias planetas, kurias tradiciškai galite laikyti netinkamomis gyventi. Šis <naujas tyrimas> rodo, kad galbūt jos gali būti“.
„Mes žinome, kad Žemė buvo tinkama gyventi per savo pačios sniego gniūžtės epizodus, nes gyvybė atsirado prieš mūsų sniego gniūžtės epizodus ir gyvenimas liko ilgai už jos ribų“, - pranešime spaudai teigė „Paradise“. „Bet tuo metu visas gyvenimas buvo mūsų vandenynuose. Apie žemę nieko nėra. “
Rojus ir likusi komanda norėjo ištirti mintį, kad net sniego gniūžtės planetoje kai kurios sausumos teritorijos gali išlikti gyvos. Jie naudojo kompiuterinius modelius, kad imituotų įvairius klimato kintamuosius teoriniuose sniego gniūžčių pasauliuose. Jie pakoregavo žemynų konfigūraciją, saulės šviesos kiekį ir kitas jų teorinio sniego gniūžtės pasaulių charakteristikas. Jie taip pat sutelkė dėmesį į CO2.
CO2, žinoma, yra šiltnamio efektą sukeliančios dujos. Tai leidžia planetos atmosferai sulaikyti šilumą ir gali padėti išlaikyti planetą vidutinio klimato. Nepakanka jo, ir planeta gali sušalti. Per daug, o temperatūra gali pakilti virš diapazono, kurį gali išgyventi gyvenimas.
CO2 seka žinomu planetos gyvenimo ciklu. Kiek atmosferoje išlieka, priklauso nuo kritulių ir erozijos. Lietaus vanduo sugeria CO2 ir paverčia jį anglies rūgštimi. Patekusi į planetos paviršių, angliarūgštė reaguoja su uolienomis. Tos reakcijos skaido angliarūgštę ir ji jungiasi su mineralais. Galiausiai ta anglis patenka į vandenyną ir yra kaupiama vandenyno dugne.
Bet kai sniego gniūžtės planetos paviršius bus visiškai sušalęs, to negali atsitikti. CO2 pašalinimas iš atmosferos likučius sustabdo. Čia nėra kritulių ir nėra atviros žemės.
Bet imitacijose kai kurios jų modeliuojamos sniego gniūžtės planetos prarado atmosferos CO2, net ir užšalusios. Tai reiškia du dalykus: turi būti šiek tiek žemės be ledo ir kritulių.
Kai kuriuose modeliuose kai kurios snieglenčių planetos buvo šiltesnės nei kitos. Tarp jų, kai kurie iš jų turėjo sausumos plotus, kurie išliko pakankamai šilti, kad tęstųsi anglies ciklas: buvo ir kritulių, ir atvirų uolienų. Šios neužšalusios vietos buvo žemynų centre, toli nuo užšalusių vandenynų. Kai kuriose vietose temperatūra siekė net 10 Celsijaus (50 F). Kadangi mokslininkai mano, kad gyvybė vis tiek gali tęstis ir esant -20 C (-4 F), tada šie radiniai atveria kelią gyvenimui išgyventi sniego gniūžtėse esančiose planetose, kaip ir pati Žemės sniego gniūžtės fazėse
Tačiau tyrime taip pat nustatyta kažkas kita. Tinkamomis sąlygomis (ar netinkamomis sąlygomis, jei norėtumėte, kad ten būtų daugiau gyvenimo), planeta gali įstrigti sniego gniūžtės fazėje ir niekada iš jos nepajudėti. Tai viskas taip pat priklauso nuo anglies ciklo.
Mokslininkai manė, kad vulkaniškai aktyviose planetose palaipsniui bus išmetamas uolienose surikiuotas CO2 ir laikui bėgant jis sušildys atmosferą, nes jo nepavyksta pašalinti krituliais. Bet jei tyrimas bus teisingas, nedidelis neapsaugotos žemės kiekis ir joje kritęs lietus galėtų subalansuoti išsiskiriantį CO2 ir išlaikyti planetą amžiną beveik sniego gniūžtės būseną. Tik nedidelis žemės plotas niekada nebus apledėjęs. Tokiu atveju gyvenimas gali būti mažai tikėtinas.
Apskritai šio tyrimo rezultatai rodo, kaip sudėtingos yra planetos. Kiekvienas iš jų yra unikalioje situacijoje, o preliminarus tinkamo gyventi ar negyvenamumo ženklas yra tik atskaitos taškas. Kiekvieną mūsų atrastą egzoplanetą formuoja daugybė kintamųjų.
Galima sakyti, kad galime atmesti daugybę planetų, atsižvelgiant į jų tinkamumą gyventi. Pvz., Karšti Jupiteriai degina karštų dujų planetas ir niekada negali palaikyti jokios gyvybės formos, kurią galime įsivaizduoti.
Bet planetų, esančių gyvenamojoje zonoje arba ant ribų, mes negalime jų atmesti, net jei atrodo, kad jos neremia gyvybės.
Reikėjo daugiau mokslo.
Šaltiniai:
- Pranešimas spaudai: Tyrimas rodo, kad užšalusios Žemės planetos galėtų palaikyti gyvybę
- Tyrimo dokumentas: Tinkamos sniego gniūžtės: vidutinio sunkumo žemės sąlygos, skystas vanduo ir pasekmės CO2 Orai
- Vikipedija: „Snowball Earth“
- Vikipedija: kriogeninis periodas
