Ошибка!

Показать Ошибка!

Забыли пароль?

Ошибка!

Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Забыли пароль? Напишите ваш email и мы отправим письмо с инструкциями.

Ошибка!

Обратно

Закрыть

Возможны ложные данные о кислороде при поиске признаков жизни на других планетах

Возможны ложные данные о кислороде при поиске признаков жизни на других планетах
В поисках жизни на других планетах присутствие кислорода в атмосфере планеты является одним из потенциальных признаков биологической активности, которая может быть обнаружена будущими телескопами. Новое исследование описывает несколько сценариев, в которых безжизненная каменистая планета вокруг звезды, похожей на Солнце, может эволюционировать и создать кислород в атмосфере.


Новые результаты, опубликованные 13 апреля в журнале AGU Advances, подчеркивают необходимость в телескопах следующего поколения, способных характеризовать планетную среду и искать многочисленные свидетельства существования жизни в дополнение к обнаружению кислорода.

«Это полезно, потому что показывает наличие способов получить кислород в атмосфере без жизни, но есть и другие наблюдения, которые можно сделать, чтобы помочь отличить ложные срабатывания от реальных», - сказал первый автор Джошуа Криссансен-Тоттон. «Для каждого сценария мы пытаемся показать, что телескоп должен уметь отличать это от биологического кислорода».

В ближайшие десятилетия, возможно, к концу 2030-х годов, астрономы надеются получить телескоп, способный снимать изображения и спектры потенциально похожих на Землю планет вокруг звезд, похожих на Солнце. Соавтор Джонатан Фортни, профессор астрономии и астрофизики и директор Лаборатории других миров UCSC, высказался, что идея будет заключаться в нацеливании на планеты, достаточно похожие на Землю, чтобы на них могла возникнуть жизнь и характеризовать их атмосферы.

«Было много дискуссий о том, является ли обнаружение кислорода «достаточным» признаком жизни», - сказал он. «Эта работа свидетельствует о необходимости знать контекст нового обнаружения. Какие другие молекулы обнаружены помимо кислорода или не обнаружены, и что это говорит об эволюции планеты?»

Это означает, что астрономам понадобится телескоп, чувствительный к широкому диапазону длин волн, чтобы обнаруживать различные типы молекул в атмосфере планеты.

Исследователи основали свои выводы на подробной, сквозной вычислительной модели эволюции каменистых планет, начиная с их расплавленного происхождения и заканчивая миллиардами лет похолодания и геохимических циклов. Варьируя начальный набор летучих элементов на своих модельных планетах, исследователи получили удивительно широкий диапазон результатов.


Кислород может начать накапливаться в атмосфере планеты, когда высокоэнергетический ультрафиолетовый свет расщепляет молекулы воды в верхних слоях атмосферы на водород и кислород. Легкий водород улетучивается в космос, оставляя кислород позади. Другие процессы могут удалять кислород из атмосферы. Окись углерода и водорода, выделяющиеся, например, в результате выделения газа из расплавленной породы, вступают в реакцию с кислородом, а выветривание породы поглощает кислород. Это лишь некоторые из процессов, которые исследователи включили в свою модель геохимической эволюции каменистой планеты.

«Если запустить модель Земли с тем, что, как мы думаем, было начальным инвентарем летучих веществ, всегда будет получаться один и тот же результат - без жизни не получить кислород в атмосфере», - сказал Криссансен-Тоттон. «Но мы также нашли несколько сценариев, в которых можно получить кислород без жизни».

Например, планета, которая в остальном похожа на Землю, но начинается с большего количества воды, в конечном итоге будет иметь очень глубокие океаны, оказывая огромное давление на кору. Это эффективно останавливает геологическую деятельность, включая все процессы, такие как таяние или выветривание горных пород, которые могут удалить кислород из атмосферы.

В противном случае, когда планета начинается с относительно небольшим количеством воды, поверхность магмы изначально расплавленной планеты может быстро замерзнуть, в то время как вода остается в атмосфере. Эта "паровая атмосфера" перемещает достаточно воды в верхние слои атмосферы, чтобы обеспечить накопление кислорода, когда вода распадается и водород улетучивается.

«Типичная последовательность состоит в том, что поверхность магмы затвердевает одновременно с конденсацией воды в океаны на поверхности», - сказал Криссансен-Тоттон. «На Земле, когда вода конденсировалась на поверхности, скорость утечки была низкой. Но если сохранить паровую атмосферу после того, как расплавленная поверхность затвердеет, есть окно примерно в миллион лет, когда кислород может накапливаться из-за высокой концентрации воды в верхних слоях атмосферы и отсутствия расплавленной поверхности для потребления кислорода, образующегося при утечке водорода».

Третий сценарий, который может привести к появлению кислорода в атмосфере, связан с планетой, которая в остальном похожа на Землю, но начинается с более высокого соотношения углекислого газа к воде. Это приводит к неуправляемому парниковому эффекту, в результате чего атмосфера становится слишком горячей, чтобы вода могла конденсироваться из атмосферы на поверхность планеты.

«В этом венероподобном сценарии все летучие вещества начинаются в атмосфере, и лишь немногие из них остаются в мантии для выделения газа и поглощения кислорода», - сказал Криссансен-Тоттон.

Он отметил, что предыдущие исследования были сосредоточены на атмосферных процессах, тогда как модель, используемая в этом исследовании, исследует геохимическую и термическую эволюцию мантии и коры планеты, а также взаимодействия между земной корой и атмосферой.

«Это не требует больших вычислительных ресурсов, но есть много переменных и взаимосвязанных процессов», - пояснил Криссансен-Тоттон.

Комментарии:

Еще нет комментариев, станьте первым коментатором!
Войдите на зайт или зарегистрируйтесь, чтобы оставлять комментарии!
0
Тефлоновая опреснительная мембрана быстро очищает воду

Тефлоновая опреснительная мембрана быстро очищает воду

Инженеры Токийского университета разработали новый тип опреснительной мембраны, которая работает быстрее и требует меньшего давления и энергии, чем существующие технологии.

Новая мембрана состоит из ряда наноразмерных трубок, облицованных материалом на основе тефлона, который отталкивает соли, позволяя воде проходить с небольшим трением. Многие регионы мира сталкиваются с нехваткой чистой питьевой воды, и с изменением климата эта проблема будет только усугубляться. Опреснение солоноватой или морской воды жизненно важно, и в работах нет недостатка в творческих устрой...
17.05.22 15:03
0
0
Крошечные стоматологические нанороботы генерируют тепло для глубокой очистки зубов

Крошечные стоматологические нанороботы генерируют тепло для глубокой очистки зубов

Скопление бактерий глубоко в зубах может вызвать инфекции, и ученые из Индийского института науки разработали набор крошечных роботов-уборщиков, которые справятся с этой задачей.

Наноразмерных роботов можно направлять с помощью магнитного поля в микроскопические каналы в зубах и уничтожать бактерии с помощью тепла, предлагая безопасный и эффективный способ повысить эффективность стандартного лечения корневых каналов. Роботы появились благодаря поиску новых и улучшенных способов борьбы с бактериями, обитающими в так называемых дентинных канальцах. Эти микроскопические кана...
17.05.22 14:07
0
0
Сандия разрабатывает микросети для питания будущей лунной базы

Сандия разрабатывает микросети для питания будущей лунной базы

Чтобы не отключать свет на лунном аванпосте НАСА Artemis, Национальные лаборатории Сандия разрабатывает электрические микросети для управления распределением энергии от мини-ядерных реакторов лунной базы к различным жилым и вспомогательным объектам.

Стремление НАСА установить постоянное присутствие человека на Луне в качестве репетиции возможной миссии с экипажем на Марс ставит огромные инженерные задачи, из-за которых строительство Международной космической станции (МКС) выглядит как возведение сарая. Мало того, что лунная база будет в тысячу раз дальше от Земли, чем космическая лаборатория, это также потребует совершенно нового подхода к ре...
16.05.22 14:59
0
-1
Найден «переключатель», который даёт надежду при потере слуха

Найден «переключатель», который даёт надежду при потере слуха

Ученые, изучающие механизмы, лежащие в основе глухоты, определили единственный ген, который они описывают как тип главного переключателя для дифференцировки клеток, открывая новые захватывающие возможности для восстановления слуха.

Утверждается, что открытие «преодолело серьезное препятствие» в этой области и заложило основу для лечения общей причины необратимой потери слуха.Исследование сосредоточено на волосковых клетках уха, которые представляют собой сенсорные клетки, выстилающие внутреннее ухо и имеющие основополагающее значение для слуха. Смерть этих клеток из-за старения и стрессов, таких как чрезмерный шум, приводит ...
15.05.22 11:49
0
0
Сандия разрабатывает микросети для питания будущей лунной базы

Сандия разрабатывает микросети для питания будущей лунной базы

Чтобы не отключать свет на лунном аванпосте НАСА Artemis, Национальные лаборатории Сандия разрабатывает электрические микросети для управления распределением энергии от мини-ядерных реакторов лунной базы к различным жилым и вспомогательным объектам.

Стремление НАСА установить постоянное присутствие человека на Луне в качестве репетиции возможной миссии с экипажем на Марс ставит огромные инженерные задачи, из-за которых строительство Международной космической станции (МКС) выглядит как возведение сарая. Мало того, что лунная база будет в тысячу раз дальше от Земли, чем космическая лаборатория, это также потребует совершенно нового подхода к ре...
16.05.22 14:59
0
0
Ученые-планетологи предлагают решение парадокса Ферми: сверхлинейное масштабирование, ведущее к сингулярности

Ученые-планетологи предлагают решение парадокса Ферми: сверхлинейное масштабирование, ведущее к сингулярности

Пара исследователей из Института науки Карнеги и Калифорнийского технологического института разработали возможное решение парадокса Ферми.

В статье, опубликованной в Journal of the Royal Society Interface, Майкл Вонг и Стюарт Бартлетт предполагают, что причина того, что нас не посетили инопланетяне с других планет, заключается в сверхлинейном масштабировании, которое приводит к сингулярности. Несколько лет назад физик Энрико Ферми спросил коллегу, почему инопланетяне из космоса не посетили Землю. Они отметили, что из-за огромных раз...
13.05.22 15:37
0
0
Китайский марсоход нашел доказательства более позднего исчезновения воды на Марсе

Китайский марсоход нашел доказательства более позднего исчезновения воды на Марсе

Группа исследователей Китайской академии наук нашла доказательства того, что вода на Марсе исчезла позже, чем предполагалось.

Предыдущие исследования показали, что части марсианской поверхности были покрыты водой примерно до 3 миллиардов лет назад. Время, когда вода на Марсе высохла, известно как амазонский период. В новой работе данные китайского марсохода Zhurong продемонстрировали исследователям доказательства того, что вода на Марсе могла сохраняться дольше, чем считалось ранее. Марсоход Zhurong уже около года путеш...
12.05.22 17:33
0
1
Спутник GOES-18 отправил первое изображение планеты

Спутник GOES-18 отправил первое изображение планеты

"Привет, мир!"

Твит НАСА приветствовал Интернет прекрасным изображением голубоватой, похожей на драгоценный камень Земли — первым изображением, полученным новейшим метеорологическим спутником, вращающимся вокруг планеты. GOES-18, сокращенно от «Geostationary Operational Environmental Satellite» (Геостационарный оперативный экологический спутник), стартовал в марте со станции космических сил на мысе Канаверал на...
12.05.22 17:17
0