Kuigi astronoomid üritavad välja mõelda, millised planeedid on nende arvates elamiskõlblikud, tuleb kaaluda mitmeid asju. Kui lähedal nad on oma vanema staarile? Millised on nende atmosfäär? Ja kui need vastused on välja mõelnud, on siin veel midagi imestada: kui palju mineraale on planeedi pinnal?
Washingtoni Carnegie Instituudi Robert Hazeni tänases vestluses tutvustati oma leide, mis näitasid, et kaks kolmandikku maakera mineraalidest võis tekkida elust enesest. Kontseptsioon pole uus - tema ja ta meeskond avaldasid selle kohta esmakordselt 2008. aastal -, kuid tema leiud jõudsid enne Kepleri kosmoseteleskoobi abil avastatud paljusid eksoplaneete.
Kuna nende kaugete maailmade kohta saadakse rohkem teavet, on huvitav teada saada, kas tema leide on võimalik rakendada - kui me suudaksime mineraale kõigepealt kaugelt tuvastada.
"Me elame silmapaistva iluga planeedil ja kui vaatate seda meie kuu lähedusest, näete, mis on ilmselgelt väga dünaamiline planeet," rääkis Hazen kevadise sümpoosioni "Habitable Worlds Across Time and Space" delegaatidele. kosmoseteleskoobi teadusinstituudist, mis on sel nädalal (28. aprill – 1. mai) veebiülekandes.
Tema sõnul oli planeedid tingimata mitte nii algavad, kuid ta ütles oma kõnes, et kutsub oma töö kohta kommentaare ja küsimusi alternatiivsete protsesside jaoks. Tema meeskond usub, et mineraalid ja elu arenesid koos: elu muutus keerukamaks ja mineraalide arv aja jooksul kasvas.
Esimene mineraal kosmoses oli tõenäoliselt teemandid, mis moodustusid supernoovas. Nendes täheplahvatustes loodi meie kosmoses raskemad elemendid, muutes universumi rikkalikumaks kui tema esialgne vesiniku ja heeliumi supp.
Tegelikult on Maa moodustamisel võtmetähtsusega kümme elementi, nagu ka meie päikesesüsteemi teised planeedid (mis tähendab ka seda, et arvatavasti kehtivad need eksoplaneetide kohta), Hazen ütles. Need olid süsinik, lämmastik, hapnik, magneesium, räni, süsinik, titaan, raud ja lämmastik, mis moodustasid Maa varakult kümmekond mineraali.
Kuid siin on asi. Tänapäeval on Maal enam kui 4900 mineraali, mis on moodustatud 72 olulisest elemendist. Üsna vaheldus.
Hazeni grupp pakub välja kümme evolutsiooni etappi:
- Primaarsed chondrite mineraalid (4,56 miljardit aastat tagasi) - mis oli umbes siis, kui meie päikesesüsteemi moodustanud päikesesäde jahtus. Sel ajal 60 mineraaliliiki.
- Planeesimimaalid või protoplaneedid muutuvad löökide tõttu (4,56 BYA kuni 4,55 BYA). Siin tekkisid päevavärvid, mikad, savid ja kvarts. 250 mineraaliliiki.
- Planeedi moodustumine (4,55 BYA kuni 3,5 BYA). "Kuival" planeedil nagu elavhõbe peatus evolutsioon umbes 300 mineraaliliigi juures, samas kui "niiskemates" planeetides nagu Marss oleks näha umbes 420 mineraaliliiki, mis hõlmavad hüdroksiide ja savi, mis on toodetud sellistes protsessides nagu vulkanism ja jää.
- Graniidi moodustumine (üle 3,5 BYA). 1000 mineraaliliiki, sealhulgas berüül ja tantaliit.
- Plaatide tektoonika (rohkem kui 3 BYA). 1500 mineraaliliiki. Kasvud, mis on tingitud muutustest, nagu näiteks uut tüüpi vulkaanilisus ja Maa sees esinevad kõrgrõhu muutused.
Need ülaltoodud etapid on umbes niipalju, kui saaksite planeedil ilma eluta, ütles Hazen. Mis puutub ülejäänud etappe Maal, siis siin on need:
- Anoksiline biosfäär (4–2,5 BYA) koos varajases atmosfääris esinevate umbes 1500 mineraaliliigiga. Siin tekkis kemolitoautotroofide arv ehk elu, mis võtab anorgaaniliste ühendite oksüdeerimisel energiat.
- Paleoproterosoikumne oksüdatsioon (2,5 kuni 1,5 BYA) - mineraalsete liikide tohutu tõus 4500-ni, kui hapnikust saab atmosfääris domineeriv osaleja. "Üritame mõista, kas see kehtib tõepoolest kõigi teiste planeetide kohta või on olemas alternatiivseid teid," sõnas Hazen.
Ja kolm viimast etappi kuni tänapäevani oli suurte ookeanide teke, ülemaailmne jääaeg ja seejärel (viimase umbes 540 miljoni aasta jooksul) biomineralisatsioon ehk elusorganismide tootmine mineraale. Viimane etapp hõlmas puujuurte arengut, mis viis selliste liikide nagu seened, mikroobid ja ussid.
Siinkohal tuleb märkida, et hapnik ei tähenda tingimata keerulist elu. Kaaskõneleja David Catling Washingtoni ülikoolist märkis aga, et hapnik tõusis atmosfääris umbes 2,4 miljardit aastat tagasi, mis langes kokku keeruka elu tekkimisega.
Loomad, nagu me neist aru saame, võisid enamiku Maa ajaloost olla võimatud, kuna nad ei saanud hingata, "märkis ta. Kuid selles osas on vaja veel uurida. Lõppude lõpuks oleme elu leidnud vaid ühelt planeedilt: Maalt.
STSCI konverents kestab 1. maini; päevakava näete siit.
