Земля могла б залишатися придатною для життя протягом мільярдів років, навіть якби на ній ніколи не з'явилися рослини, тварини, бактерії та інші живі організми. До такого висновку дійшла міжнародна команда науковців, яка за допомогою комп'ютерного моделювання відтворила розвиток нашої планети без біологічних процесів, передають Патріоти України.
Дослідники з'ясували, що природні геологічні та хімічні механізми могли б самостійно підтримувати відносно стабільний клімат і забезпечувати наявність рідкої води на поверхні. Водночас атмосфера такої Землі суттєво відрізнялася б від сучасної — передусім через відсутність великої кількості кисню.
Про це повідомляє ScienceAlert із посиланням на дослідження, опубліковане в науковому журналі The Planetary Science Journal.
Дослідження очолила астробіологиня Саманта Гілберт-Янізек із Вашингтонського університету. Команда поставила за мету з'ясувати, чи справді живі організми необхідні для підтримання кліматичної стабільності планети.
Це питання пов'язане з гіпотезою Геї. Вона передбачає, що живі організми взаємодіють із навколишнім середовищем і впливають на фізичні та хімічні процеси таким чином, що допомагають підтримувати умови, сприятливі для життя.
Однак дослідники вирішили перевірити іншу можливість: чи здатна сама планета, без участі біологічних систем, зберігати необхідні для життя характеристики.
Для цього вони створили комп'ютерну модель Землі, на якій від самого початку не існувало жодних живих організмів. У розрахунках врахували основні складники планети:
Загалом команда проаналізувала 19 ключових характеристик, серед яких температура поверхні, обмін речовинами між різними оболонками Землі та зміни хімічного складу океанів.
Моделювання охопило приблизно п'ять мільярдів років — від формування планети до орієнтовно 500 мільйонів років у майбутньому.
Результати виявилися несподіваними: навіть без живих організмів планета могла б зберігати умови, придатні для виникнення життя, протягом понад 4,5 мільярда років.
Зокрема, температура поверхні дозволяла б існувати рідкій воді. Її загальна кількість, за розрахунками моделі, була б подібною до тієї, яку має сучасна Земля.
Це означає, що наявність океанів і сприятливого температурного режиму не обов'язково залежить від існування біосфери. Принаймні теоретично природні процеси всередині планети та на її поверхні могли б підтримувати такі умови самостійно.
Водночас безжиттєва Земля мала б одну принципову відмінність від сучасної — в її атмосфері не було б значної кількості кисню.
Причина полягає у відсутності фотосинтезу. Саме завдяки цьому процесу рослини, водорості та деякі мікроорганізми виробляють кисень, який згодом накопичується в атмосфері.
Однак кисень не є обов'язковою умовою для самої придатності планети до життя. Одним із головних критеріїв, якими користуються астрономи, є можливість існування рідкої води на поверхні.
Одним із найважливіших висновків дослідження стало те, що клімат Землі могли б регулювати геологічні та хімічні процеси навіть без участі біосфери.
Особливу роль у цьому відігравав би карбонатно-силікатний цикл. Це природний механізм взаємодії атмосфери, океанів і гірських порід, який впливає на концентрацію вуглекислого газу та температуру планети.
Цикл охоплює кілька взаємопов'язаних процесів:
Завдяки взаємодії цих механізмів концентрація вуглекислого газу могла б змінюватися таким чином, щоб температура поверхні залишалася в межах, сприятливих для рідкої води.
За розрахунками науковців, така система могла б забезпечувати кліматичну стабільність навіть попри те, що за останні 4,5 мільярда років світність Сонця зросла приблизно на 30%.
Попри несподівані результати, автори роботи не стверджують, що життя не має значення для кліматичної стабільності Землі.
Дослідження не спростовує гіпотезу Геї та не заперечує впливу біологічних процесів на навколишнє середовище. Воно лише демонструє, що деякі механізми регулювання клімату могли б працювати й без живих організмів.
Крім того, комп'ютерна модель має певні обмеження. Під час її створення дослідникам довелося спростити окремі процеси, зокрема ті, що стосуються тектоніки плит, хімічного складу атмосфери та кліматичної регуляції.
Тому результати не варто сприймати як точне відтворення того, якою була б безжиттєва Земля в кожен момент своєї історії. Це передусім теоретична модель, яка дає змогу перевірити роль різних природних механізмів.
Отримані результати можуть вплинути на те, як астрономи шукатимуть життя за межами Сонячної системи.
Річ у тім, що планета без живих організмів може мати океани, помірну температуру та інші характеристики, які зазвичай пов'язують із придатністю до життя. Тобто сама наявність таких умов ще не доводить, що на планеті справді існують живі організми.
Це ускладнює пошук позаземного життя, адже дослідникам потрібно відрізняти планети, які лише мають сприятливі умови, від тих, де біологічні процеси вже відбуваються.
Як пояснила Саманта Гілберт-Янізек, створена модель допоможе зрозуміти, який вигляд можуть мати придатні для життя, але безжиттєві планети. Це дасть змогу точніше інтерпретувати дані спостережень за атмосферами екзопланет і не плутати природні геологічні процеси з можливими ознаками біологічної активності.
Таким чином, дослідження показує: життя на Землі не обов'язково було єдиною умовою, яка дозволила планеті зберігати придатний для нього клімат. Водночас воно суттєво змінило атмосферу та навколишнє середовище, сформувавши ту Землю, яку ми знаємо сьогодні.
Земля могла б залишатися придатною для життя протягом мільярдів років, навіть якби на ній ніколи не з'явилися рослини, тварини, бактерії та інші живі організми. До такого висновку дійшла міжнародна команда науковців, яка за допомогою комп'ютерного моде...
Перші шведські винищувачі Gripen прибудуть до України в найближчому майбутньому - в січні-лютому. Про це заявив глава президент України Володимир Зеленський під час прес-конференції в межах візиту до Данії, зазначають Патріоти України. "Ми дуже вдячні ...
