Мертвенный кислород
Мертвенный кислород
15 апреля 2021
Кислород в атмосфере землеподобной экзопланеты может образоваться и без роли {живых} организмов.
Возникновению в атмосфере нашей планетки кислорода приблизительно 2.5 млрд годов назад мы должны праотцам цианобактерий, «научившихся» фотосинтезу. В протяжении следующих 2-ух млрд лет концентрация кислорода в воздухе равномерно росла, пока не стабилизировалась около современных 20%. Не считая {живых} организмов, остальных важных источников кислорода на Земле нет и, быстрее всего, никогда не было, потому, за неимением остальных примеров, кислород в атмосфере экзопланеты считается одним из самых надёжных свидетельств существования на ней жизни. Хотя внеземная живность может и не обнаруживать себя кислородным «выхлопом» – как-никак 1-ые земные организмы вели себя схожим образом целый млрд лет. С иной стороны, и наличие кислорода в атмосфере не непременно гласит о его био происхождении. Вот на втором варианте и остановимся подробнее.
Экзопланета Kepler-62f в представлении художника. Илл.: NASA Ames/JPL-Caltec
Открыть в полном размере
‹
›
Группа исследователей из Калифорнийского института в Санта-Крузе и Вашингтонского института решила выискать такие варианты, когда на экзопланете, похожей на Землю, вращающейся вокруг звезды, похожей на Солнце, кислород в атмосфере может накопиться без роли {живых} организмов. Это принципиально, так как конкретно на землеподобных экзопланетах астрологи сначала собираются находить биомаркеры – хим индикаторы био действий. И конкретно под эту задачку проектируются и создаются новейшие наземные и орбитальные телескопы. Потому познание ограничений в определении различных биомаркеров поможет оградить исследователей от вероятных разочарований и сберечь время и ресурсы на поиски. Как пишут учёные в AGU Advances, они отыскали три сценария, по которым в атмосфере экзопланеты может накопиться кислород. Все три зависят от того, с каких критерий стартует эволюция экзопланеты.
Во-1-х, если в её атмосфере с самого начала углекислого газа будет больше, чем воды. Тогда за счёт парникового эффекта температура поверхности экзопланеты не дозволит водяному пару сконденсироваться. В верхних слоях атмосферы молекулы воды под действием света звезды будут равномерно распадаться на кислород и водород, и крайний за счёт собственной наиболее лёгкой массы будет с большей скоростью уносится в галлактическое место, а кислород будет оставаться.
Во-2-х, кислород может накопиться в атмосфере в случае, если на экзопланете вначале окажется много воды. Когда её количество в 10-200 раз больше, чем объём земного Мирового океана (напомним, что мы говорим о землеподобной планетке), то, спустя маленький период, когда поверхность довольно остынет, всю экзопланету покроет толстый слой воды. Огромное давление (а глубина такового супер океана будет больше 100 км), достаточно стремительно приостановит движение экзопланетной коры. Атмосферный кислород мог бы поглощаться некими минералами, но из-за замирания тектонического движения на поверхность не будут выходить новейшие горные породы, и отток кислорода из атмосферы будет очень неспешным. Это снова же дозволит ему пусть и не стремительно, но накопиться за счёт разложения воды в верхних слоях атмосферы и улетучивания водорода.
В 3-ем сценарии небиологического скопления кислорода, напротив, заместо «аква мира» нужна «пустыня». Если на экзопланете начально окажется сравнимо не много газообразных веществ (в том числе, воды), то магматический океан на её поверхности стремительно остынет, и появляется твёрдая поверхность. Способность твёрдых пород всасывать кислород намного меньше, чем у водянистой магмы, потому и образовавшийся в атмосфере кислород будет достаточно длительно связываться веществом на поверхности экзопланеты. Что при определённом сочетании критерий дозволит существовать кислородной атмосфере несколько млрд лет.
Создатели работы разглядывали только модель землеподобной экзопланеты около солнцеподобной звезды, но даже при таковых ограничениях есть шанс «промахнуться» с кислородом, неоправданно приписав ему био происхождение. Хотя, как молвят сами исследователи, если брать во внимание не только лишь факт наличия кислорода, да и ряд остальных измеримых характеристик атмосферы экзопланеты и её поверхности, то возможность отличить «жив» кислород от неживого значительно растет.
Источник: