Фантастическая Вселенная: Земля без жизни – и это могло быть реальностью

Ученые смоделировали, какой была бы Земля, если бы на ней никогда не зародились живые организмы, и проверили, выдержала ли планета миллиарды лет без биологической "помощи". 

Оказалось, что даже без живой клетки планета могла бы сохранить жидкую воду на поверхности почти так же, как настоящая Земля.

Новое исследование астробиологов подвергло сомнению одну из самых популярных идей о том, почему наша планета до сих пор пригодна для жизни. Ученые решили проверить, действительно ли живые организмы нужны для того, чтобы каменистая планета оставалась стабильной и теплой на протяжении миллиардов лет. Ответ оказался не столь очевидным, как ожидалось.

Как пишет издание 24 Канал, исследователи из Вашингтонского университета создали сложную компьютерную модель Земли, с которой полностью убрали жизнь. Результатом стала картина планеты, которая развивалась по своим физическим законам миллиарды лет и дошла до состояния, очень похожего на современное.

Главный вывод исследователей оказался неожиданным: отсутствие жизни почти не изменило развитие планеты в течение миллиардов лет. Самым заметным отличием стала нехватка кислорода в атмосфере, ведь без фотосинтеза растений и микроорганизмов этот газ просто не образуется. Но по главному критерию пригодности для жизни, способности удерживать жидкую воду на поверхности, "мертвая" Земля почти не отличалась от реальной.

Команду возглавила астробиологиня Саманта Гилберт-Янизек. Ученые учли практически все, кроме живых организмов: ядро, мантию, земную кору, атмосферу, океаны и поток солнечной энергии. Исследователи смоделировали 19 ключевых характеристик планеты, среди которых тепловой поток, химический состав океана и температура поверхности, проследив виртуальную Землю с момента формирования вплоть до 500 миллионов лет в будущем.

Исследователи объяснили, что именно побудило их к этому эксперименту.

"Очевидно, биология играет важную роль в поверхностной среде Земли, и именно это побуждало нас к центральному вопросу: нужна ли жизнь, чтобы поддерживать долгосрочную пригодность каменистой планеты?"

Что спасало климат без живых существ

По словам авторов исследования, стабильность климата на безжизненной планете поддерживал так называемый карбонатно-силикатный цикл. Этот механизм работает благодаря соединению выветривания силикатных пород, вулканических выбросов газов и химических процессов в океане. По сути это мощный природный термостат планеты, который удерживает углекислый газ в атмосфере и температуру поверхности в безопасных пределах.

Самое удивительное, что этот механизм справился со своей задачей даже несмотря на то, что яркость Солнца за 4,5 миллиарда лет выросла примерно на 30%. То есть планета смогла компенсировать значительное потепление внешнего источника тепла чисто геологическими процессами, без живой клетки.

Опровергает ли это гипотезу Геи

Исследование касается древней научной идеи, известной как гипотеза Геи. Она утверждает, что жизнь на Земле взаимодействует с окружающей средой так, что помогает поддерживать условия для собственного существования, будто планета сама балансирует себя. Новые результаты этой гипотезы не опровергают, ведь авторы отмечают: они не могут исключить, что жизнь все же усиливает стабильность климата определенными косвенными путями.

Ученые также признают ограничение своей модели. Она упрощает некоторые процессы, в частности тектонику плит и химию атмосферы, поэтому окончательные выводы делать рано. Впрочем, исследователи пришли к мнению, что жизнь и пригодность планеты к жизни могут быть частично независимыми вещами друг от друга.

Результаты этой работы будут иметь значение далеко за пределами земной истории. Подобные симуляции помогут астрономам понять, какие атмосферные и химические сигналы далеких экзопланет действительно свидетельствуют о биологии, а какие обманчивы. Таким образом, поиск жизни во Вселенной получит новый инструмент, который позволит отличать по-настоящему живые миры от тех каменистых планет, которые только кажутся пригодными для существования.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ:

• NASA изменила правила лунной игры — и молчит об истинной причине
• Человечество тестирует технологию, которая может спасти планету от космической угрозы
• Ученые впечатлены: объект в нашем космическом соседстве установил новый рекорд обращения