Ученые из Вашингтонского университета создали модель Земли без жизни, чтобы проверить обитаемость каменистых планет.
Исследование напечатал журнал The Planetary Science Journal. Работа призвана помочь астрономам отличать геологические процессы от реальных признаков биологической активности при анализе атмосфер экзопланет.
Моделирование эволюции без жизни
Проект охватывает отрезок от формирования планеты 4,5 миллиарда лет назад до рубежа в 500 миллионов лет в будущем. Система отслеживает циркуляцию тепла, воды и химических элементов между ядром, мантией, корой, океанами и атмосферой.
Авторы учли 19 небиологических свойств каменистой планеты. Ведущим автором работы выступила Саманта Гилберт-Джанизек, которая в период проведения исследования была аспиранткой Вашингтонского университета в Сиэтле, а позднее стала астрономом. Она опиралась на модель, ранее разработанную Рори Барнсом, доцентом астрономии в том же университете, который ранее симулировал ядро, мантию и кору планеты.
Новая модель расширила возможности предыдущих разработок за счет включения поверхности и атмосферы планеты. Исследователи отмечают, что подобный подход позволяет протестировать с помощью численного моделирования, способна ли похожая на Землю планета сохранять теплый и влажный климат на протяжении долгого времени в отсутствие живых организмов.
Ученые использовали параметры преиндустриальной Земли вроде облачной оптики и растворения карбонатов, хотя признали упрощения в химических процессах. При этом ученые указали на существование определенных ограничений, в числе которых упрощенное представление облаков и атмосферной химии.
Поиск внеземной жизни
Новые данные помогут отличать геологические сигналы от биологических. Авторы работы отмечают, что поиск планет с условиями для жидкой воды является стандартной задачей современной астрономии, однако обнаружение пригодных для жизни условий не означает автоматического присутствия живых организмов.
«Когда мы интерпретируем наблюдения атмосферы экзопланеты, этот инструмент поможет нам определить вероятность того, что то, что мы наблюдаем, указывает на жизнь на поверхности,» сказала ведущий автор исследования Саманта Гилберт-Джанизек.
Абиотические процессы удерживают на мертвой Земле стабильный климат, океаны и атмосферу. Метод пригодится для работы телескопов и проектов уровня Habitable Worlds Observatory от NASA.
«Эта модель может помочь нам увидеть, как обитаемые, но неживые планеты могут имитировать живые планеты,» добавила Гилберт-Джанизек.
По теме
