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!
2
Жидкие примеси алмазов позволяют по-новому взглянуть на древнюю Землю

Жидкие примеси алмазов позволяют по-новому взглянуть на древнюю Землю

Геологи изучили крошечные карманы жидкостей, заключенных в алмазах, чтобы лучше понять, насколько древними могут быть любимые камни человечества.

При этом они определили три различных периода образования алмазов в Африке за последние несколько миллиардов лет, имеющих интригующие последствия для истории планеты. Каким бы красивым ни был бриллиант в кольце или ожерелье, он чрезвычайно скучен с геологической точки зрения. Это связано с тем, что бриллианты ювелирного качества, столь ценимые в ювелирной промышленности, должны быть как можно бол...
12.05.21 09:57
0
1
Вояджер-1 уловил плазменный гул в космической пустоте

Вояджер-1 уловил плазменный гул в космической пустоте

Вояджер-1 - один из двух космических кораблей-близнецов НАСА, запущенных 44 года назад и теперь являющийся самым далеким созданным человеком объектом в космосе - все еще работает и приближается к бесконечности.

Корабль давно миновал край Солнечной системы через гелиопаузу (границу Солнечной системы с межзвездным пространством) в межзвездную среду. Теперь его инструменты обнаружили постоянный гул межзвездного газа (плазменные волны), гласит исследование Корнельского университета, опубликованное в журнале Nature Astronomy. Стелла Кох Окер, докторант Корнельского университета по астрономии, обнаружила это ...
11.05.21 09:57
0
0
SpaceX запустит лунную миссию, оплаченную криптовалютой Dogecoin

SpaceX запустит лунную миссию, оплаченную криптовалютой Dogecoin

SpaceX запустит спутник к Луне в следующем году, полностью финансируемый за счет криптовалюты Dogecoin, объявила в воскресенье канадская компания Geometric Energy Corporation, которая возглавит лунную миссию.

Спутник DOGE-1, будет запущен на борту ракеты SpaceX Falcon 9 в первом квартале 2022 года, сообщает в своем заявлении компания из Калгари. Согласно ему, кубический спутник весом 40 килограммов будет нацелен на получение «лунно-пространственной разведки с датчиков и камер на борту». «Миссия DOGE-1 на Луну будет первой коммерческой лунной полезной нагрузкой в ??истории, оплачиваемой полностью с по...
10.05.21 21:00
0
2
Ступень китайской ракеты распалась над Индийским океаном

Ступень китайской ракеты распалась над Индийским океаном

Китайское космическое агентство заявило, что сегмент китайской ракеты вошел в атмосферу Земли и распался над Индийским океаном в воскресенье.

Официальные лица в Пекине заявили, что неконтролируемая часть ракеты Long March-5B, которая 29 апреля запустила на орбиту Земли первый модуль новой космической станции Китая, представляет небольшой риск. Но американское космическое агентство НАСА и некоторые эксперты заявили, что Китай повел себя безответственно, поскольку неконтролируемое возвращение в атмосферу такого большого объекта чревато по...
09.05.21 13:55
0
1
Вояджер-1 уловил плазменный гул в космической пустоте

Вояджер-1 уловил плазменный гул в космической пустоте

Вояджер-1 - один из двух космических кораблей-близнецов НАСА, запущенных 44 года назад и теперь являющийся самым далеким созданным человеком объектом в космосе - все еще работает и приближается к бесконечности.

Корабль давно миновал край Солнечной системы через гелиопаузу (границу Солнечной системы с межзвездным пространством) в межзвездную среду. Теперь его инструменты обнаружили постоянный гул межзвездного газа (плазменные волны), гласит исследование Корнельского университета, опубликованное в журнале Nature Astronomy. Стелла Кох Окер, докторант Корнельского университета по астрономии, обнаружила это ...
11.05.21 09:57
0
0
SpaceX запустит лунную миссию, оплаченную криптовалютой Dogecoin

SpaceX запустит лунную миссию, оплаченную криптовалютой Dogecoin

SpaceX запустит спутник к Луне в следующем году, полностью финансируемый за счет криптовалюты Dogecoin, объявила в воскресенье канадская компания Geometric Energy Corporation, которая возглавит лунную миссию.

Спутник DOGE-1, будет запущен на борту ракеты SpaceX Falcon 9 в первом квартале 2022 года, сообщает в своем заявлении компания из Калгари. Согласно ему, кубический спутник весом 40 килограммов будет нацелен на получение «лунно-пространственной разведки с датчиков и камер на борту». «Миссия DOGE-1 на Луну будет первой коммерческой лунной полезной нагрузкой в ??истории, оплачиваемой полностью с по...
10.05.21 21:00
0
2
Ступень китайской ракеты распалась над Индийским океаном

Ступень китайской ракеты распалась над Индийским океаном

Китайское космическое агентство заявило, что сегмент китайской ракеты вошел в атмосферу Земли и распался над Индийским океаном в воскресенье.

Официальные лица в Пекине заявили, что неконтролируемая часть ракеты Long March-5B, которая 29 апреля запустила на орбиту Земли первый модуль новой космической станции Китая, представляет небольшой риск. Но американское космическое агентство НАСА и некоторые эксперты заявили, что Китай повел себя безответственно, поскольку неконтролируемое возвращение в атмосферу такого большого объекта чревато по...
09.05.21 13:55
0
-4
Вертолет Ingenuity сменил аэродром

Вертолет Ingenuity сменил аэродром

Вертолет НАСА Ingenuity совершил пятый полет на Марсе - первый полет в одну сторону до своего нового аэродрома в 129 метрах к югу.

После прибытия на новый аэродром, Ingenuity поднялся на рекордную высоту 33 фута (10 метров) и сделал цветные изображения с высоким разрешением своего нового района. Полет представляет собой переход винтокрылого аппарата к этапу демонстрации новых операций. На этом этапе основное внимание будет уделено исследованию того, какие возможности может предоставить вертолет, работающий на Марсе. Примеры ...
08.05.21 14:33
0