Многоклетъчният живот на Земята зависи от тектониката на плочите? (видео)

Как се е появил и еволюирал сложен живот на Земята и какво означава това за намирането на живот извън Земята?

Ваня Милева Последна промяна на 27 май 2024 в 00:00 1065 0

Графика, изобразяваща последните 1,6 милиарда години от тектоничната история на Земята.

Кредит Stern & Gerya (2024)

Графика, изобразяваща последните 1,6 милиарда години от тектоничната история на Земята.

Тектониката на плочите, океаните и континентите са отговорни за появата и еволюцията на сложния живот на нашата планета. Тази идея е представена в едно проучване. наскоро публикувано в Nature, на двама изследователи, които освен това разглеждат парадокса на Ферми, докато се опитват да подобряване на уравнението на Дрейк относно защо не сме открили живот във Вселената и съответно параметрите за намиране на живот.

Това проучване притежава потенциала да помогне на изследователите да разберат по-добре критерия за намиране на живот извън Земята, по-специално фокусаращо се в геоложките процеси, изложени на Земята.

Изданието Universe Today обсъжда това проучване с д-р Тарас Гериа (Taras Gerya), който е професор по науки за Земята в Швейцарския федерален технологичен институт (ETH-Цюрих) и съавтор на изследването, по отношение на мотивацията зад изследването, резултатите, последващи проучвания, какво означава това за уравнението на Дрейк и последиците от изследването за намирането на живот извън Земята. 

И така, каква беше мотивацията зад това проучване?

Д-р Гериа: "Това бе мотивирано от парадокса на Ферми ("Къде са всички?“), посочвайки, че уравнението на Дрейк обикновено предсказва, че има от 1000 до 100 000 000 активно комуникиращи цивилизации в нашата галактика, което е твърде оптимистично за оценка. Опитахме се да разберем какво може да се наложи да се коригира в това уравнение, за да направим прогнозата с уравнението на Дрейк по-реалистична.

За целите на изследването двамата изследователи сравняват два вида планетарни тектонични процеси: тектоника на плочите и  една непрекъсната кора (стагниращ капак).

При стагниращ капак планетарното тяло не проявява тектоника на плочите и не може да бъде разделено на отделни плочи, които да се движат плъзгайки се една към друга (конвергенция), плъзгащи се една покрай друга (трансформиране) или плъзгащи се раздалечавайки се една от друга (дивергенция).

Тази липса на тектонична активност на плочите често се приписва на кората на планетарното тяло, която е твърде здрава и плътна, за да бъде разкъсана.

В крайна сметка изследователите изчисляват, че 75% от планетарните тела, които проявяват активна конвекция във вътрешността има тектоника на плочите.

Тектониката с една непрекъсната кора "вероятно да доминира в тектоничните стилове на активните силикатни тела в нашата галактика" според проучването.

Освен това изследователите проучват как планетарните континенти и океани допринасят за еволюцията на интелигентния живот и технологичните цивилизации. Те отбелязват значението на това, че животът първо еволюира в океаните, тъй като те са били защитени от вредното космическо време, започвайки с едноклетъчен живот, процъфтяващ в океаните през първите няколко милиарда години от историята на Земята. Изследователите обаче подчертават също така как сушата предоставя безброй възможности за еволюцията на интелигентния живот, включително адаптации към различни терени, като очи и нови сетива, което е допринесло за еволюцията на животните да се движат бързо, за да ловуват и се състезават сред други биологични същества.

В крайна сметка изследователите заключават, че сушата е допринесла за еволюцията на интелигентния живот по цялата планета, включително абстрактното мислене, технологиите и науката.

Какви са най-значимите резултати от това проучване и какви последващи проучвания се разработват в момента или се планират?

Д-р Гериа: "Това много специално условие (>500 милиона години съвместно съществуване на континенти, океани и тектоника на плочите) е необходимо на планета с примитивен живот, за да се развие интелигентен технологичен комуникативен живот. Това условие се изпълнява много рядко: само <0,003-0,2% от планетите с някакъв живот могат да задоволят това условие.

"Планираме да проучим еволюцията на водата във вътрешността на планетата, за да разберем как стабилността на обема на повърхностния океан (което предполага стабилност на съвместното съществуване на океани и континенти) може да се поддържа за милиарди години (както на Земята). Също така планираме да проучим времето за оцеляване на технологичните цивилизации въз основа на модели на социален колапс. Започнахме и проект за еволюцията на състоянието на оксигенацията на планетарните недра и атмосфера, за да разберем как богатите на кислород атмосфери (необходими по-специално за развиващите се технологични цивилизации) могат да се формират на планети с океани, континенти и тектоника на плочите. Напредъкът в тези три посоки е от съществено значение, но до голяма степен ще зависи от наличието на финансиране за научни изследвания."

Както бе отбелязано, това изследване е мотивирано и се опитва да подобри уравнението на Дрейк - уравнение с множество променливи, което се опитва да оцени броя на активните, комуникативни цивилизации (ACC - active, communicative civilization), които съществуват в галактиката Млечен път. Предложено е от д-р Франк Дрейк през 1961 г. да постулира няколко идеи, които той насърчи научната общност да вземе предвид, когато обсъждаше как и защо не сме чували от ACCs и гласи следното:

N = R* × fp × ne × fl  × fi  × fc  × L

N = броят на технологичните цивилизации в галактиката Млечен път, които потенциално могат да комуникират с други светове

R * = средната скорост на звездообразуване в галактиката Млечен път

f = делът на тези звезди с планети

n = средният брой планети, потенциално способни да поддържат живот на звезда с планети

f = частта от планети, способни да поддържат и развиват живот в даден момент от неговата история

f = частта от планетите, които развиват живот и еволюират в интелигентен живот

f = частта от цивилизациите, които разработват технология, способна да изпраща откриваеми сигнали в космоса

= продължителността на времето, през което технологичните цивилизации изпращат сигнали в космоса

Според проучването уравнението на Дрейк оценява броя на ACC в широк диапазон, между 200 и 50 000 000.

Като част от проучването, изследователите предлaгат добавянето на две допълнителни променливи към уравнението на Дрейк въз основа на техните открития, че тектониката на плочите, океаните и континентите са изиграли жизненоважна роля в развитието и еволюцията на сложния живот на Земята, които са както следва:

f oc = частта от обитаемите екзопланети, които притежават забележими континенти и океани

f pt = частта от обитаемите екзопланети, които притежават забележими континенти и океани, които също показват тектоника на плочите, която функционира най-малко от 500 милиона години

Използвайки тези две нови променливи, проучването предоставя нови оценки за f (шансът на планети, които развиват живот и еволюират в интелигентен живот).

Какво е значението на добавянето на две нови променливи към уравнението на Дрейк?

Д-р Гериа: "Това ни позволи да предефинираме и оценим по-правилно ключовия член на уравнението на Дрейк f i – вероятността планета с примитивен живот да развие интелигентен технологичен комуникативен живот. Първоначално f i  е (неправилно) оценено като много високо (100%). Нашата оценка е с много порядъци по-ниска (<0,003-0,2%), което вероятно обяснява защо други цивилизации не се свързват с нас."

Освен това, когато се въвеждат тези две нови променливи в цялото уравнение на Дрейк, проучването оценява много по-малък брой ACC на < 0,006 до 100 000, което е в рязък контраст с първоначалните оценки на уравнението на Дрейк от 200 до 50 000 000.

Какви последици може да има това изследване върху търсенето на живот извън Земята?

Д-р Герia: "Това има три ключови последствия: (1) не трябва да се надяваме много, че ще се свържат с нас (вероятността за това е много ниска, отчасти защото животът на технологичните цивилизации може да бъде по-кратък от очакваното преди), (2) трябва да използваме дистанционно наблюдение, за да търсим планети с океани, континенти и тектоника на плочите в нашата галактика въз основа на техните вероятни различни (бедни на CO2) атмосфери и признаци за отразяване на повърхността (поради наличието на океани и континенти), (3) трябва да се грижим за нашата собствена планета и цивилизация, и двете са изключително редки и трябва да бъдат запазени.

Това проучване идва в момент, когато търсенето на живот извън Земята продължава да набира сила, като НАСА потвърди съществуването на 5630 екзопланети към момента на писането на тази статия, като почти 1700 са класифицирани като суперземи и 200 са класифицирани като скалисти екзопланети. Въпреки тези невероятни числа, особено след като екзопланетите започнаха да се откриват за първи път през 90-те години на миналия век, човечеството все още не е открило какъвто и да е вид сигнал от извънземна технологична цивилизация, която това изследване нарича ACC.

Вероятно най-близо до получаване на сигнал от космоса бе Wow! сигнала, който е 72-секунден радиоимпулс, получен от радиотелескопа "Голямото ухо" (Big Ear) - прякор за радио обсерваторията на Държавния университет на Охайо. на 15 август 1977 г.

Но този сигнал все още не е повторен оттогава, заедно с пълната липса на сигнали изобщо. С това изследване може би учените могат да използват тези две нови променливи, добавени към уравнението на Дрейк, за да помогнат за стесняване на обхвата на намирането на интелигентен живот извън Земята.

Д-р Гериа: "Това изследване е част от възникваща нова наука – биогеодинамика, която се опитваме да поддържаме и развиваме. Биогеодинамиката има за цел да разбере и да определи количествено връзките между дългосрочната еволюция на планетарните недра, повърхността, атмосферата и живота."

Как тези две нови променливи, добавени към уравнението на Дрейк, ще помогнат на учените да открият живот извън Земята през следващите години и десетилетия? Само времето ще покаже.

Източник: Did Earth’s Multicellular Life Depend on Plate Tectonics?,  Universe Today

Най-важното
Всички новини
За писането на коментар е необходима регистрация.
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!

Няма коментари към тази новина !