Инопланетная жизнь может превратить суровые планеты в рай — и астрономы хотят их найти


Фото из открытых источников
Новое исследование предполагает, что как только жизнь закрепится хотя бы на маленьком плацдарме на планете, она сможет изменить этот мир, заставив нас расширить наше определение «обитаемого». Мы действительно не знаем, где может возникнуть жизнь. У нас есть только один пример планеты, на которой обитает жизнь, Земля, которая начала становиться интересной всего через несколько сотен миллионов лет после своего образования. Мы знаем, что жизнь на Земле требует определенного набора элементов для выполнения своей сложной цепочки производства энергии, что ей нужна жидкая вода в качестве раствора и что она может существовать только в относительно узком диапазоне атмосферных температур и давлений.
 
В наших поисках жизни за пределами Земли астрономы обычно сосредотачиваются на области, называемой обитаемой зоной, полосе орбит вокруг звезды, где на поверхности планеты потенциально может существовать жидкая вода. Если планета находится ближе к звезде, вода будет испаряться от тепла; если она дальше от звезды, вода превратится в лед. Ни одно из этих условий не подходит для жизни, какой мы ее знаем.
 
Но обитаемая зона — это лишь приблизительный ориентир, а не гарантия. И Марс, и Венера находятся в обитаемой зоне нашего Солнца, и эти планеты необитаемы. С другой стороны, новое исследование, опубликованное на сервере препринтов arXiv.org, предполагает, что наше текущее определение обитаемой зоны может быть слишком узким, потому что оно не включает то, как жизнь влияет на мир.
 
Земля была бы совсем другой, если бы на ней не было жизни. Классический пример — обилие кислорода в атмосфере нашей планеты. Кислород — очень распространенный элемент во всем космосе, и Земля родилась с его большим количеством. Но большая часть этого кислорода связана в виде двуокиси кремния — горных пород. Газообразный кислород не может долго существовать в атмосфере, потому что ультрафиолетовое излучение Солнца разрушает его.
 
Но в процессе фотосинтеза в качестве побочного продукта выделяется газообразный кислород. Фактически, ранняя жизнь производила так много кислорода, что чуть не отравила себя во время инцидента, известного как Великое событие окисления. Потребовалась эволюция дышащих кислородом существ, чтобы восстановить баланс экосистемы.
 
В любом случае, Земле было бы невероятно трудно поддерживать такое количество атмосферного кислорода, если бы не постоянные усилия жизни.
 
Этот ход мыслей можно распространить на многие другие свойства земной атмосферы. Живые существа также выделяют большое количество метана, парникового газа, который помогает сохранять тепло на нашей планете. Огромные полога леса изменяют количество солнечного света, отраженного от поверхности, что также влияет на температуру нашего мира. Даже производство различных газовых побочных продуктов большими и маленькими существами способно изменить давление воздуха в атмосфере нашей планеты.
 
Один из способов взглянуть на все эти изменения состоит в том, что как только жизнь зародилась на планете, она действительно не хочет уходить. И так происходит (бездумно, конечно) изменение базовой химии и физики планеты, чтобы создать более подходящую среду. Затем эта планета с измененной жизнью становится гораздо более пригодной для жизни, чем раньше.
 
Это, безусловно, относится к Земле. Самые ранние возможные признаки жизни в летописи окаменелостей указывают на то, что жизнь могла возникнуть, когда наша планета была еще частично расплавлена. Должно быть, это было очень недружелюбное место, но миллиарды лет спустя оно довольно здорово (если только мы не продолжим разрушать все антропогенным изменением климата).
 
Авторы новой статьи представили себе мир на самом краю обитаемой зоны, либо слишком холодный, либо почти слишком жаркий. Но если бы жизни удалось зародиться там, у этой жизни был бы шанс улучшить состав планеты, возможно, за счет повышения или понижения атмосферного давления или температуры или создания ниш под землей, где могла бы процветать жизнь.
 
Поэтому мы должны переосмыслить традиционное определение обитаемой зоны. Исследователи предлагают новую: обитаемую зону Гайи (от Геи, греческого мифологического олицетворения Земли). Эта зона была бы шире того, что мы сейчас считаем пригодным для жизни, потому что сама жизнь способна менять границы пригодного.
 
Исследователи утверждают, что мы должны использовать эти более широкие определения обитаемой зоны при выборе будущих целей для исследования. Если обитаемая зона слишком узкая, мы можем пропустить признаки жизни просто потому, что ищем не в том месте. Несмотря ни на что, при поиске внеземной жизни мы должны сохранять непредубежденность и быть готовыми к неожиданностям. Жизнь… находит выход.