Mokslininkai kompiuteriniu modeliu bandė atsakyti į provokuojantį klausimą: kaip atrodytų Žemė, jei joje niekada nebūtų atsiradusi gyvybė. Simuliacijos rodo, kad planetos klimatas ir paviršiaus sąlygos per milijardus metų galėjo išlikti panašiai tinkamos skystam vandeniui – net ir be biologinės įtakos.
Tyrimo rezultatai paskelbti žurnale „The Planetary Science Journal“, o darbas siejamas ir su Gaia hipotezės idėjomis. Ši hipotezė teigia, kad gyvybė ir planetos aplinka sąveikauja taip, jog padeda palaikyti gyvenamumą – tarsi savotišką „planetinę pusiausvyrą“.
Naujajame darbe, kuriam vadovavo astrobiologė Samantha Gilbert-Janizek iš Vašingtono universiteto, tyrėjai kūrė Žemės be gyvybės scenarijų. Į modelį jie įtraukė planetos branduolį, mantiją, plutą, atmosferą, vandenynus bei Saulės spinduliuotės pokyčius ir skaičiavo, kaip tarp šių sričių cirkuliuotų cheminės medžiagos.
Iš viso buvo modeliuojama 19 svarbių savybių, įskaitant šilumos srautą, vandenynų chemiją ir paviršiaus temperatūras. Virtuali „abiotinė“ Žemė buvo sekama 5 mlrd. metų laikotarpiu – nuo planetos susiformavimo iki maždaug 500 mln. metų į ateitį.
Koks būtų pagrindinis skirtumas: deguonis
Ryškiausias skirtumas, lyginant su dabartine Žeme, būtų atmosferos sudėtis: be fotosintezės planetoje beveik nebūtų gausaus atmosferos deguonies. Tyrėjai pabrėžia, kad deguonis yra itin svarbus sudėtingai gyvybei, tačiau astronomijoje „tinkamumas gyvybei“ dažnai apibrėžiamas paprasčiau – kaip sąlygos, leidžiančios paviršiuje egzistuoti skystam vandeniui.
Pagal šį kriterijų simuliuota Žemė be gyvybės rodė panašų vandens kiekį ir, apskritai, nemažai panašių bruožų į šiandieninę planetą. Kitaip tariant, vien gyvybės nebuvimas nebūtinai reikštų visiškai „negyvenamą“ pasaulį.
Kas reguliuotų klimatą be biologijos
Tyrėjų teigimu, Žemės tipo planeta gali išlaikyti gyvenamą paviršiaus temperatūrą vien dėl abiotinių procesų, net ir be biologinių grįžtamųjų ryšių, reguliuojančių klimatą. Kaip vieną svarbiausių mechanizmų jie nurodo karbonatų–silikatų ciklą.
Šis ciklas siejamas su silikatų irimu (dūlėjimu), vulkaninių dujų išsiskyrimu ir vandenynų chemija. Modelyje jis veikė kaip neigiamo grįžtamojo ryšio sistema, padedanti išlaikyti anglies dioksido kiekį atmosferoje ir paviršiaus temperatūrą „gyvenamose ribose“, net kai per 4,5 mlrd. metų Saulė tapo maždaug 30 proc. šviesesnė.
Kodėl tai svarbu ieškant gyvybės kitur
Autoriai pabrėžia, kad šie rezultatai nepaneigia Gaia hipotezės ir neatmeta galimybės, kad gyvybė Žemėje gali prisidėti prie didesnio klimato stabilumo. Tačiau simuliacijos leidžia manyti, kad „gyvybė“ ir „gyvenamumas“ gali būti bent iš dalies atskiri dalykai.
Praktinė tokio modelio vertė – bandymai geriau interpretuoti, ką matome stebėdami tolimų egzoplanetų atmosferas. Pasak tyrėjų, gyvenama, bet negyva planeta tam tikrais cheminiais ir atmosferiniais „parašais“ gali priminti gyvą pasaulį, todėl ieškant gyvybės ženklų svarbu įvertinti ir tokias alternatyvas.
Vis dėlto patys mokslininkai pripažįsta, kad modelyje yra supaprastinimų ir ribojimų – pavyzdžiui, susijusių su plokščiųjų tektonikos prielaidomis, atmosferos chemija ar procesais, kurie realybėje reguliuoja klimatą. Todėl išvadas jie siūlo vertinti kaip svarbų indėlį į diskusiją, o ne galutinį atsakymą.
Leave a Reply