Земляне искали и устраивали сенсации об инопланетянах с тех пор, как мы узнали о существовании других планет, но какие из них инопланетяне, скорее всего, назовут домом?
Некоторые из старейших планет нашей галактики, скорее всего, кишат жизнью (по крайней мере, такой, какой мы ее знаем). Планетам, подобным Земле, нужно больше, чем вода и кислород. Им нужна тектоника плит. Хотя мы часто ассоциируем тектонику плит со стихийными бедствиями, такими как землетрясения, оползни и извержения вулканов, именно внутренности планеты, стоящие за теми же явлениями, могут сделать ее пригодной для жизни. Исследователь планет Крейг О»Нил, директор Центра планетарных исследований Университета Маккуори, провел моделирование, чтобы увидеть, как внутренности планеты могут способствовать жизни — или нет.
Еще больше пришельцев
«В отсутствие чего-либо другого тектоника плит может медленно нагревать планету, поскольку ее вулканизм постоянно пополняет атмосферу этими газами в течение геологических временных масштабов», — сказал О»Нил, который недавно представил свои выводы на конференции Гольдшмидта и скоро опубликует это исследование в Икаре, сказал SYFY WIRE. «Тектоника плит контролирует большую часть вулканизма Земли. Наиболее важными вулканическими продуктами (по объему) являются не лава или пепел, а углекислый газ и водяной пар, которые являются мощными парниковыми газами».
Земля была огненным шаром извергающихся вулканов, когда она родилась. По мере того как его горячее железное ядро остывало, остывала и жидкая мантия, а пузырящаяся магма на поверхности затвердевала в ее кору. Чем раньше сформировалась планета, тем лучше, потому что это только дало ей больше времени, чтобы остыть снаружи и внутри. Тектоника плит началась после того, как кора достаточно остыла, чтобы распасться на плиты. Субдукция, или опускание плиты вбок и вниз в мантию под другой плитой. Этот процесс также вызывает вулканизм и другие явления, которые поддерживают жизнь на нашей планете.
Считается, что состояние Снежного Кома Земли, которое произошло 600-700 миллионов лет назад, окончательно растаяло из-за парниковых газов, выделяемых явлениями, связанными с тектоникой плит.
«Тектоника плит также контролирует процессы, которые удаляют CO2 из атмосферы», — объяснил О»Нил. «Это создает рельеф и горы, которые выветриваются и удаляют CO2 из атмосферы. Это называется циклом CO2-силикатного выветривания, это самый большой сток CO2 за геологические временные рамки».
В атмосфере было бы слишком много углекислого газа, чтобы мы могли дышать, если бы на Земле не существовало тектоники плит. Тектоника плит — это то, что создало горы и другие топографические особенности, которые удаляют CO2 из атмосферы по мере того, как они выветриваются, иначе известный как цикл выветривания CO2-силикатов. Когда пластины опускаются, они уносят с поверхности богатые карбонатом отложения. Если температура становится слишком высокой, проливаются потоки дождя, а выветривание СО2-силикатов приводит к увеличению выбросов парниковых газов по мере их увеличения. И наоборот, если на планете становится слишком холодно, это выветривание прекращается, но парниковые газы продолжают увеличиваться, потому что они все еще извергаются вулканами.
«Вместе эти процессы действуют как отрицательная обратная связь — термостат — при слишком высоких температурах поверхности в любом направлении», — сказал О»Нил.
На этом раскрашенном изображении НАСА Антиатласских гор Марокко показаны результаты тектоники плит. Горы образовались, когда Африканская и Евразийская плиты столкнулись около 80 миллионов лет назад. Кредит: НАСА
Планеты не могут иметь такого термостата, если их ядра настолько горячие, что не позволяют поверхности затвердеть настолько, чтобы распасться на пластины. Ядра, которые образовались позже и недостаточно остыли, также мешают постоянно развивающемуся магнитному полю, а без магнитного поля планета подвергнется радиационной бомбардировке. Марс теперь превратился в ледниковую пустыню, потому что он потерял свое магнитное поле после того, как вся тектоническая активность плит прекратилась. Обычно ядра меньшего размера остывают быстрее, что означает, что мантия также остывает.
Поскольку содержание железа в ядре определяет его размер, обычно тектонику плит развивают планеты с меньшими, более холодными ядрами, тяжелыми железом. Есть исключения. Даже планета, в ядре которой не так много железа, может иметь шанс на тектонику плит, если ядро достаточно маленькое.
«Мы обнаружили, что планеты с малым ядром снова имеют тенденцию быть более холодными, что вместе с тем, как происходит конвекция в их мантии, способствует тектонике плит», — сказал О»Нил. «Это было действительно ново, так как обычно предполагалось, что очень ранние планеты в истории галактики, с небольшим количеством железа, не будут иметь тектоники плит. Но это не тот случай».
Итак, каковы шансы, что мы найдем планету, похожую на Землю, которая демонстрирует тектонику плит и является убежищем для жизни? Микробная жизнь роилась на Земле относительно быстро, и О»Нил считает, что миллиарды лет назад это также могло произойти где—то еще — на Марсе. Земля и Марс обменялись многими кусками камня, поскольку они накапливали достаточно материала, чтобы образоваться в планеты, и в процессе обменялись большим количеством материи. К тому времени на Земле уже развивалась жизнь. Многие виды микробов вокруг сейчас живут в скалах и, вероятно, могли бы выжить, перелетая с одной планеты на другую. Тардиграды, вероятно, могли бы справиться с этим (неважно, что некоторые из них сейчас отдыхают на Луне). Что могло остановить их доисторических предков?
«Я был бы очень удивлен, если бы мы не обнаружили никаких признаков жизни на Марсе, будь то в глубоком прошлом или, возможно, все еще в подземных водах сегодня», — признался О»Нил. «Если за это время на одной планете зародилась жизнь, существует очень высокая вероятность того, что она заразила другую».
Разумная жизнь — это совершенно другое животное. Земле потребовалось 4,5 миллиарда лет, что составляет примерно треть возраста Вселенной, чтобы породить людей, которые могли бы понять, как взлететь в космос. Каким-то образом родная планета оставалась стабильной все это время и поддерживала нашу жизнь. Было ли это единственное место во Вселенной, способное создать такие условия, остается неизвестным, но О»Нил сохраняет оптимизм.
«Количество звезд и планет огромно», » сказал он. «Пока вероятность не слишком мала, есть шанс, что где-то есть вулканцы».
https://www.syfy.com/syfywire/if-aliens-could-exist-on-our-galaxys-oldest-planets
Загрузка...
