Наличието на радиоактивни елементи, а не тектонски плочи, е задължително за появата на живот

Може би има повече обитаеми планети във Вселената, отколкото предполагаме.

Учени геолози от Университета на Пенсилвания предполагат, че наличието на тектонски плочи - което отдавна се смяташе за необходимо условие за възникването на живот - всъщност не е задължително, съобщава Science Daily.

Резултатите от работата са представени в списание Astrobiology.

През последните години астрономите откриха над хиляда екзопланети, а наскоро стартираният спътник TESS ще намери десетки пъти повече. Учените не се съмняват, че условията в повечето от тях са твърде сурови, за да се зароди живот. Но е доста трудно да се определи кои от условията са задължителни за живота и кои от тях не са толкова важни.

Например, учените смятат, че планетата трябва да е обвита с достатъчно плътна атмосфера, която да поддържа температурата на повърхността на небесно тяло в ограничен диапазон, включително и поради парникови газове, какъвто е CO₂. Затова учените търсят биозаписи на атмосферен въглероден диоксид. На Земята атмосферният въглероден диоксид увеличава повърхностната топлина чрез парниковия ефект. Въглеродът също така циркулира между различни геохимични резервоари - подземни и обратно към атмосферата чрез естествени процеси.

"Вулканите изхвърлят различни газове в атмосферата. Постепенно въглеродният диоксид я напуска и се отлага под формата на седименти на повърхността на планетата" , обяснява съавторът Брадфорд Фоли (Bradford Foley) от Университета на Пенсилвания (САЩ). "Балансът между тези два процеса поддържа определено ниво на въглероден диоксид в атмосферата, което е важно, за да може планетата да поддържа стабилен климат и подходяща температура за живот".

Повечето вулкани на Земята се намират на границата на тектонските плочи, което е една от причините, които учените смятат, че са необходимо условие за обитаемост. Субдукцията, при която една плоча се трие, подпъхвайки се под друга, може също така да подпомогне циркулацията на въглерода.

Кората на планетите без тектонски плочи представлява една гигантска, сферична броня, плаваща върху мантията, а не отделни парчета. Те се смятат за по-широко разпространени от планетите с тектонски плочи. Всъщност Земята е единствената планета с потвърдени тектонични плочи.

"Земята е единственото засега тяло в нашата Слънчева система, за което е известно, че има тектонични плочи, където литосферата е разпокъсана като парченца от пъзел, които се движат самостоятелно. Много по-често е планетите да имат външна твърда обвивка, която не е разпокъсана, а е като "плътен тектоничен похлупак"", коментира Робърт Стърн (Robert Stern), професор по геоложки науки в Университета на Тексас в Далас.

В новото изследване авторите създават компютърен модел на жизнения цикъл на планетата, за да разгледат колко топлина може да задържи климатът въз основа на първоначалния баланс топлина при формирането на планетата. Някои елементи произвеждат топлина докато се разпадат. На Земята разпадащият се уран произвежда торий и топлина, а разлагащият се торий произвежда калий и топлина.

Учените сравняват колко топлина се отделя от недрата на планетите от двата типа - с активни тектонични процеси и непрекъсната плоча. Програмата стартира стотици пъти - за виртуални планети с различна големина и състав. В резултат на това се оказа, че небесните тела, чиято повърхност не се състои от движещи се литосферни плочи, също могат да поддържат условия за живот - тоест, може да се задържи течна вода на тяхната повърхност в продължение на милиарди години. В най-екстрения случай те биха могли да поддържат живота до 4 милиарда години, приблизително времето, откакто съществува Земята.

На такива планети може да има вулкани, макар и много по-малко активни, отколкото на планетите от първия тип. Но поради факта, че лавата под непрекъсната тектонска плоча се размесва слабо, вулканите постоянно ще изригват на едни и същи места. Това ще доведе до натрупването на скали, богати на газове на повърхността на планетата.

Така авторите стигат до извода, че при достатъчна температура и налягане все още може да се освобождава въглеродният диоксид и да попада в атмосферата. Интензивността обаче на този процес зависи в голяма степен от вида и количеството радиоактивни елементи на планетата. В резултат на това авторите разглеждат наличието и концентрацията на елементи, затоплящи подпочвения слой като важен критерий за появата на живот.

Още по темата

10/05/2018

Земята

Земята замръзна преди 700 млн години, когато започна да се напуква (видео)

13/04/2018

Животът

Видимо с просто око изригване на Проксима Кентавър би унищожило живота наоколо

04/01/2018

Земята

Потъваща древна тектонична плоча подхранва супервулкана Йелоустоун

28/09/2017

Земята

Земята е "жива" заради тежките метеоритни бомбардировки в миналото