Kui astronoomid avastavad uue eksoplaneedi, on üks esimesi kaalutlusi see, kas planeet asub asustatavas tsoonis või väljaspool seda. See silt sõltub suuresti sellest, kas planeedi temperatuur lubab vedelat vett või mitte. Kuid muidugi pole see nii lihtne. Uus uuring viitab sellele, et külmunud jäistel maailmadel, kus on täielikult külmunud ookeanid, võiksid tegelikult olla elamiskõlblikud maa-alad.
Uus uuring avaldati AGU ajakirjas Geofüüsikalised uuringud: Planeedid. See keskendub sellele, kuidas CO2 tsüklit läbi planeedi läbib ja kuidas see mõjutab planeedi temperatuuri. Pealkiri on “Asustatavad lumepallid: mõõdukad maaolud, vedel vesi ja mõju CO-le2 Ilmastik. ”
Lumepalli planeet on Maaga sarnane planeet, kuid ookeanid on kuni ekvaatorini külmunud. See on lahus jääajast, kui liustikud kasvavad ja polaarjäälehed laienevad, muutudes mõnikord mitme kilomeetri paksuseks. Jääajal jäävad ekvaatorilised ookeanid jäävabaks.
Kuid lumepalli planeet on sellest põhjalikumalt külmunud. Lumepalli planeedil on kõik ookeanid kaetud jääga, sealhulgas kõik ekvaatorilised ookeanid. Teadlased on pidanud neid planeete elamiskõlblikuks, kuna pinnal ei ole vedelat vett.
Maa on oma ajaloos kogenud vähemalt ühte ja võib-olla koguni kolme lumepalli faasi. Elu kestis need faasid, sest ainsad eluvormid olid mere mikroorganismid. Niisiis on küsimus selles, kas vaatame lumepalli eksoplaneeti selle tähe asustatavas tsoonis, kas on üldse võimalik, et seal elab elu?
See uus uurimus ütleb jah või vähemalt võib-olla.
Selle uue uuringu juhtiv autor on Kanada Toronto ülikooli astronoom ja füüsik Adiv Paradise. Paradiis võtab olukorra kokku lühidalt: "Teil on need planeedid, mida tavaliselt võite pidada elamiskõlbmatuks ja see <uus uuring> viitab sellele, et võib-olla need võivadki olla."
"Me teame, et Maa oli oma lumepalliepisioonide kaudu elamiskõlblik, sest elu tekkis enne meie lumepalliepisoode ja elu püsis sellest kaugel," ütles Paradiis oma pressiteates. “Kuid kogu meie elu oli sel ajal meie ookeanides. Maast pole midagi. ”
Paradiis ja ülejäänud meeskond tahtsid uurida mõtet, et isegi lumepalli planeedil võivad mõned maismaaalad jääda elujõuliseks. Nad kasutasid arvutimudeleid erinevate kliimamuutujate simuleerimiseks teoreetilistes lumepallimaailmades. Nad kohandasid mandrite konfiguratsiooni, päikesevalguse hulka ja nende teoreetilise lumepallimaailma muid omadusi. Samuti keskenduti CO2-le.
CO2 on muidugi kasvuhoonegaas. See võimaldab planeedi atmosfääril soojust lõksu püüda ja aitab planeedil mõõdukust hoida. Sellest ei piisa ja planeet võib külmuda. Liiga palju ja temperatuur võib tõusta üle piiri, et elu üle elada.
CO2 järgib planeedi elus teadaolevat tsüklit. Atmosfääris püsiv kogus sõltub vihmasadudest ja erosioonist. Vihmavesi imab süsinikdioksiidi ja muudab selle süsihappeks. Kui see on planeedi pinnal, reageerib süsihape kivimitega. Need reaktsioonid lagundavad süsihapet ja see seondub mineraalidega. Lõpuks jõuab see süsinik ookeani ja seda hoitakse ookeani põhjas.
Kuid kui lumepalli planeedi pind on tahkeks külmunud, ei saa seda enam juhtuda. CO2 eemaldamine atmosfäärist peatub surnult selle jälgedes. Vihma ei ole ja maad pole.
Kuid simulatsioonides kaotasid mõned nende modelleeritud lumepalliplaneedid atmosfääri CO2 isegi pärast külmumist. See tähendab kahte asja: peab olema jäävaba maa ja vihmasadu.
Mõnes simulatsioonis olid mõned lumepalliplaneedid soojemad kui teised. Nende hulgas oli mõnel neist maismaa-alad, mis jäid süsinikuringe jätkumiseks piisavalt soojaks: sadas nii vihma kui ka paljastunud kivimit. Need külmutamata alad olid mandrite keskel, kaugel külmutatud ookeanidest. Mõni temperatuur saavutas nendes piirkondades koguni 10 Celsiuse (50 F.) Kuna teadlased arvavad, et elu võib endiselt paljuneda ka temperatuuril -20 C (-4 F.), siis sillutavad need leiud tee eluks ellu jääma lumepalli planeetidel, täpselt nagu Maa enda lumepalli faaside ajal
Kuid uuring leidis ka midagi muud. Õigete tingimuste (või mitte sobivate tingimuste korral, kui soovite, et seal elaks rohkem elu) võib planeet jääda lumepalli faasi lõksu ja mitte kunagi sellest välja liikuda. See kõik on ka süsinikutsükkel.
Teadlased arvasid, et vulkaaniliselt aktiivsete planeetide puhul eraldub järk-järgult kivimitesse eraldatud süsinikdioksiid ja see soojendab atmosfääri aja jooksul, kuna seda ei saa sademete abil eemaldada. Kuid kui uuring on õige, võib väike kogus paljastunud maad ja sellele langev vihm tasakaalustada vabanenud CO2 ja hoida planeedi püsivas lumepalli olekus. Ainult väike osa maast oleks kunagi jäävaba. Sellises stsenaariumis võib elu olla ebatõenäoline.
Üldiselt näitavad selle uuringu tulemused, kui keerulised on planeedid. Igaüks neist on ainulaadses olukorras ja elamiskõlbmatu või mittesoetava esialgne silt on vaid lähtepunkt. Iga meie avastatud eksoplaneedi kujundab tohutu hulk muutujaid.
Võib kindlalt öelda, et võime välistada suure hulga planeetide asustatavuse. Näiteks kuumad Jupiterid põletavad kuuma gaasi planeete ja ei toeta kunagi mingit eluvormi, mida me ette kujutame.
Kuid asustatavas tsoonis või piiridel asuvate planeetide osas ei saa me neid välistada, isegi kui need ei toeta tõenäoliselt elu.
Vaja on rohkem teadust.
Allikad:
- Pressiteade: Uuring näitab, et külmunud Maa-sarnased planeedid võiksid elu toetada
- Uurimisdokument: elamiskõlblikud lumepallid: mõõdukad maaolud, vedel vesi ja mõju CO-le2 Ilmastik
- Vikipeedia: lumepall Maa
- Vikipeedia: krüogeenia periood
