U novom istraživanju, koje je predvodila astrobiološkinja Samanta Gilbert-Janizek sa Univerziteta u Vašingtonu, naučnici su vratili sat unazad kako bi utvrdili kako bi se Zemlja razvijala tokom milijardi godina – bez hipotetičkog uticaja života na planetu.
“Otvoreno pitanje u vezi sa evolucijom Zemlje jeste da li bi ona mogla da ostane nastanjiva tokom vremenskih perioda od više milijardi godina bez uticaja života na životnu sredinu”, navode istraživači u svom radu.
“Biologija očigledno ima važnu ulogu u oblikovanju površinskog okruženja Zemlje, što nas dovodi do našeg ključnog pitanja: Da li je život neophodan da bi stenovita planeta dugoročno ostala nastanjiva?”
U svojoj studiji, Gilbert-Janizek i njene kolege razvili su složen kompjuterski model Zemlje bez života, ali sa svim ostalim fizičkim elementima njenog okruženja. U model su uključeni jezgro planete, omotač, kora, atmosfera, okeani i Sunčevo zračenje koje stiže do njene površine.
Zatim su izračunavali kako bi se hemijski elementi kretali između različitih delova planete.
Ukupno su simulirali 19 ključnih planetarnih karakteristika, među kojima su protok toplote, hemijski sastav okeana i površinske temperature. Pratili su kako bi se ova virtuelna Zemlja menjala tokom pet milijardi godina – od perioda približno kada je nastala, pa sve do vremena oko 500 miliona godina u budućnosti.
Osim što pružaju odgovore na egzistencijalna pitanja o sudbini naše hipotetičke Zemlje bez života, ove simulacije mogle bi da nam pomognu da bolje razumemo atmosferske i hemijske karakteristike koje otkrivamo na udaljenim planetama.
“Ovaj model može nam pomoći da sagledamo kako bi nastanjive planete bez života mogle da oponašaju planete na kojima život postoji”, kaže Gilbert-Janizek.
“Kada budemo tumačili podatke o atmosferi neke egzoplanete, ovaj alat pomoći će nam da procenimo verovatnoću da ono što posmatramo ukazuje na postojanje života na njenoj površini.”
Kada je reč o površini simulirane Zemlje bez života, ispostavilo se da odsustvo živih organizama ne bi značajno promenilo razvoj planete tokom milijardi godina. Ipak, postojala bi jedna posebno upadljiva razlika: u atmosferi ne bi bilo kiseonika, s obzirom na to da ne bi postojala fotosinteza.
Iako se atmosferski kiseonik može smatrati neophodnim za većinu složenih oblika života, on zapravo nije preduslov za nastanjivost u astronomskom smislu. U tom kontekstu, nastanjivost se obično definiše kao sposobnost planete da na svojoj površini održava tečnu vodu.
Upravo po tom kriterijumu, simulirana Zemlja bez života imala je slične količine vode kao i naša stvarna planeta, između ostalog.
“Pokazujemo da planeta slična Zemlji može da održava temperature na površini pogodne za život tokom 4,5 milijardi godina evolucije, pa i duže, isključivo zahvaljujući abiotičkim procesima, bez potrebe za biološkim povratnim mehanizmima koji regulišu klimu”, objašnjava istraživački tim.
“Karbonatno-silikatni ciklus, koji pokreće međusobno delovanje hemijskog trošenja silikatnih stena, vulkanskog oslobađanja gasova i hemijskog sastava okeana, obezbeđuje snažan negativni povratni mehanizam. On održava koncentraciju atmosferskog ugljen-dioksida i površinsku temperaturu u granicama pogodnim za život, uprkos tome što se sjaj Sunca tokom 4,5 milijardi godina povećao za približno 30 odsto”, navodi se.
Ovi nalazi ne opovrgavaju Gajinu hipotezu. Istraživači napominju da ne mogu da isključe mogućnost da život na Zemlji doprinosi procesima koji dodatno povećavaju klimatsku stabilnost.
Naučnici takođe priznaju da njihov model ima nekoliko ograničenja i pojednostavljenja, uključujući pretpostavke o tektonici ploča, hemijskom sastavu atmosfere i procesima koji regulišu Zemljinu klimu.
Ipak, rezultati simulacije ukazuju na to da život nije neophodan da bi stenovita planeta dugoročno ostala nastanjiva.
“Naši nalazi ukazuju na to da bi se Zemlja bez života mogla razviti do stanja sličnog današnjem (u pogledu globalne geofizike i klime), ali bez značajnih količina kiseonika u atmosferi”, zaključuju istraživači.
“Ovaj rad tako doprinosi aktuelnoj raspravi o Gajinoj hipotezi, ukazujući na to da život i nastanjivost možda nisu toliko neraskidivo povezani kao što se ranije pretpostavljalo”, navodi se.
Rezultati istraživanja objavljeni su u časopisu The Planetary Science Journal.
Foto: xtock / Shutterstock.com
Izvor: B92
