Ученые: на планетах с континентами может существовать жизнь

Земля могла бы быть безжизненной водной планетой с парой континентов или вовсе без них

По словам экспертов, если бы не жизнь, на Земле могло и не быть континентов и океанов. Также они утверждают, что когда астрономы обнаружат континенты в других мирах, это можно будет расценивать как признак внеземной жизни, сообщает space.com.

В настоящее время Земля – единственная известная планета во Вселенной, где на поверхности есть жидкая вода. А на Земле практически везде, где есть жидкая вода, существует жизнь. Поэтому при поиске внеземной жизни внимание часто фокусируется на зоне вокруг звезды, где не слишком жарко и не слишком холодно для существования на планете жидкой воды. Такая область известна как обитаемая зона звезды или зона Златовласки.

Хотя вода покрывает большую часть поверхности Земли, около 30% занимает суша с колоссальным биоразнообразием. В один прекрасный день ученые смогут по красноватым, голубоватым или сероватым оттенкам далеких планет определить, есть ли там суша, моря и облака. Исследователи уже сегодня разработали карты облаков некоторых планет-гигантов.

По результатам недавнего исследования ученые пришли к выводу, что Земля могла бы быть безжизненной водной планетой с парой континентов или вовсе без них.

Большое количество исследований показало, что жизнь оказала большое влияние на эволюцию нашей планеты. Растения и другие фотосинтетические организмы выделяют кислород, создавая на Земле единственную во Вселенной атмосферу со значительным уровнем кислорода.

Жизнь также в высокой степени зависит от уровня углерода (двуокиси углерода и метана) в атмосфере и океанах. Эти парниковые газы удерживают тепло и влияют на климат Земли. Кислород также может косвенным образом способствовать охлаждению климата Земли, вытесняя метан из атмосферы: резкое увеличение кислорода в атмосфере примерно 2,4 миллиарда лет назад (так называемое «Великое окисление»), вероятно, охладило планету, превратив ее в «снежок».

«Тем не менее, до конца неизвестно, какое влияние жизнь оказывает на планету глубоко под поверхностью», – сказал Тильман Спон, планетарный ученый из Института планетных исследований при Германском аэрокосмическом центре.

Ученые впервые картографировали облака экзопланеты Kepler-7b (слева), радиус которой в полтора раза больше радиуса Юпитера. Изображения с сайта nasa.gov

Развитие жизни = эволюция планеты

Ученые решили выяснить, каким образом жизнь могла повлиять на эволюцию планеты. Исследователи сосредоточились на биологическом выветривании, разрушающем горные породы. Выветривание и вымывание водой влияют на зоны субдукции, что приводит к передвижению тектонических плит.

Спон рассказывает, что лишайники, произрастающие на камнях, обеспечивают постоянную влагу, которая ослабляет камень, и в то же время кислота бактерий способна серьезно поспособствовать в дальнейшем растворении камня.

Осадочная порода легче воды почти на 40%, и такие отложения могут вытеснять огромное количество воды в слой мантии, находящийся между корой и ядром Земли. В почти стокилометровом слое осадочных пород под воздействием давления и тепла происходит выделение воды, обеспечивая снижение температуры окружающей породы. Это приводит к расплаву и подъему пород, выбрасываемых вместе с лавой из вулканов, что увеличивает размеры континента. Другими словами, жизнь разрушает континенты и одновременно их создает.

В настоящее время значимость эффекта биологического выветривания континента горячо обсуждается учеными, и их мнения расходятся. Для понимания этих процессов Спон и его коллеги создали компьютерную модель формирования континента и выветривания, предполагая, что некоторый уровень континентального выветривания, свойственный современной Земле, мог бы быть и в безжизненном мире.

Когда учеными была запущена модель Земли с современным уровнем выветривания, через 4 миллиарда лет образовалась планета, очень напоминающая реальную Землю, с влажной мантией, 40% поверхности которой покрывали континенты. Однако модель, где уровень выветривания составил менее 60% от уровня современной Земли, через 4 миллиарда лет показала планету с сухой мантией, где только 5% поверхности было покрыто континентами.

«Самым поразительным в исследовании для меня стала эта огромная разница», –поделился Спон. Тильман Спон и его коллеги Деннис Хенинг, Хенрик Хансен-Гус и Алесандро Эйро опубликовали результаты своего исследования в журнале Planetary and Space Science.

Дальнейшие исследования помогут изучить тенденцию образования отложений, их погружение внутрь Земли и влияние на процессы в недрах нашей планеты.