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
Астрономы нашли редкую каменистую планету, пригодную для поиска признаков жизни

Астрономы нашли редкую каменистую планету, пригодную для поиска признаков жизни

На недавно открытой экзопланете стоит поискать признаки жизни. Анализ, проведенный группой ученых, описывает планету, которая вращается вокруг красного карлика Wolf 1069 в обитаемой зоне.

В эту зону входят расстояния вокруг звезды, на которых на поверхности планеты может существовать жидкая вода. Кроме того, масса планеты Wolf 1069 b похожа на массу Земли. Весьма вероятно, что она представляет собой каменистую планету, которая также может иметь атмосферу. Это делает планету одной из немногих перспективных целей для поиска признаков благоприятных для жизни условий и биосигнатур. Ко...
04.02.23 09:28
0
1
Телескоп Уэбба запечатлел раннее образование галактики

Телескоп Уэбба запечатлел раннее образование галактики

Астрономы из Центра космического рассвета (DAWN) раскрыли природу самой плотной области галактик, наблюдаемой космическим телескопом Джеймса Уэбба в ранней Вселенной.

Ученые считают, что это прародитель массивной галактики, похожей на Млечный Путь, наблюдаемой в то время, когда она все еще собиралась из более мелких галактик. Открытие подтверждает наше понимание того, как формируются галактики. Согласно нынешнему пониманию формирования структур во Вселенной, галактики формируются иерархическим образом, при этом небольшие структуры формируются сначала в очень р...
01.02.23 13:31
0
0
Молекулярные облака продлевают себе жизнь, постоянно собирая себя заново

Молекулярные облака продлевают себе жизнь, постоянно собирая себя заново

Астрономы недавно обнаружили, что гигантские облака молекулярного водорода, место рождения звезд, могут жить десятки миллионов лет, так как отдельные молекулы постоянно разрушаются и собираются заново. Это новое исследование помогает внести важный вклад в понимание общей картины того, как рождаются звезды.

Чтобы создать звезды, сначала нужны гигантские облака молекулярного газообразного водорода. Это резервуары, которые могут подвергнуться катастрофическому коллапсу. При этом могут появиться сразу десятки и даже сотни звезд. Без резервуаров газа невозможно создать звезды, поэтому астрономов особенно интересует, как ведут себя эти облака. Эволюция облаков в галактической среде может рассказать об ист...
31.01.23 08:45
0
1
Ультратонкое покрытие делает солнечные батареи самоочищающимися

Ультратонкое покрытие делает солнечные батареи самоочищающимися

Солнечные панели не могут эффективно работать когда грязные, но их регулярная очистка может занять много времени. Инженеры в Германии разработали ультратонкое покрытие, которое сделает солнечные панели и другие поверхности самоочищающимися.

Солнечная энергия — крупнейший источник возобновляемой энергии, и быстро растет. Но, как можно себе представить, невозможно отправить кого-то со шваброй для очистки миллионов солнечных панелей в каждом парке. В идеале они бы сами очищались, и теперь исследователи из Института Фраунгофера в Германии добились успехов в этой концепции. Команда создала покрытие, которое меняет свою реакцию на воду в ...
30.01.23 13:27
0
0
Астрономы нашли редкую каменистую планету, пригодную для поиска признаков жизни

Астрономы нашли редкую каменистую планету, пригодную для поиска признаков жизни

На недавно открытой экзопланете стоит поискать признаки жизни. Анализ, проведенный группой ученых, описывает планету, которая вращается вокруг красного карлика Wolf 1069 в обитаемой зоне.

В эту зону входят расстояния вокруг звезды, на которых на поверхности планеты может существовать жидкая вода. Кроме того, масса планеты Wolf 1069 b похожа на массу Земли. Весьма вероятно, что она представляет собой каменистую планету, которая также может иметь атмосферу. Это делает планету одной из немногих перспективных целей для поиска признаков благоприятных для жизни условий и биосигнатур. Ко...
04.02.23 09:28
0
1
Телескоп Уэбба запечатлел раннее образование галактики

Телескоп Уэбба запечатлел раннее образование галактики

Астрономы из Центра космического рассвета (DAWN) раскрыли природу самой плотной области галактик, наблюдаемой космическим телескопом Джеймса Уэбба в ранней Вселенной.

Ученые считают, что это прародитель массивной галактики, похожей на Млечный Путь, наблюдаемой в то время, когда она все еще собиралась из более мелких галактик. Открытие подтверждает наше понимание того, как формируются галактики. Согласно нынешнему пониманию формирования структур во Вселенной, галактики формируются иерархическим образом, при этом небольшие структуры формируются сначала в очень р...
01.02.23 13:31
0
0
Молекулярные облака продлевают себе жизнь, постоянно собирая себя заново

Молекулярные облака продлевают себе жизнь, постоянно собирая себя заново

Астрономы недавно обнаружили, что гигантские облака молекулярного водорода, место рождения звезд, могут жить десятки миллионов лет, так как отдельные молекулы постоянно разрушаются и собираются заново. Это новое исследование помогает внести важный вклад в понимание общей картины того, как рождаются звезды.

Чтобы создать звезды, сначала нужны гигантские облака молекулярного газообразного водорода. Это резервуары, которые могут подвергнуться катастрофическому коллапсу. При этом могут появиться сразу десятки и даже сотни звезд. Без резервуаров газа невозможно создать звезды, поэтому астрономов особенно интересует, как ведут себя эти облака. Эволюция облаков в галактической среде может рассказать об ист...
31.01.23 08:45
0
0
Метеориты раскрывают вероятное происхождение летучих химических веществ Земли

Метеориты раскрывают вероятное происхождение летучих химических веществ Земли

Метеориты рассказали исследователям о вероятном далеком происхождении летучих химических веществ Земли, некоторые из которых составляют строительные кирпичики жизни.

Они обнаружили, что около половины земных запасов летучего элемента цинка приходится на астероиды, происходящие из внешней части Солнечной системы — части за поясом астероидов, который включает планеты Юпитер, Сатурн и Уран. Предполагается, что из этого материала были получены и другие важные летучие вещества, такие как вода. Летучие вещества — это элементы или соединения, которые переходят из тв...
28.01.23 14:04
0