Новая компьютерная симуляция, изображающая Землю — или любую каменистую планету в целом — без жизни, стала новейшим инструментом в поисках ответа на вопрос, одиноки ли мы во Вселенной.
Жизнь оставляет свой след на планете, особенно в её атмосфере, в виде смеси газов, созданных биохимическими процессами. Некоторые из них очевидны, другие же могут производиться как биологией, так и геологией, — а значит, отличить планету с жизнью от планеты без неё, опираясь исключительно на газы, которые мы можем обнаружить в её атмосфере, бывает непросто. Ключ кроется в понимании того, какие атмосферные условия можно объяснить без участия жизни.
Чтобы помочь в различении пригодных для жизни и обитаемых планет, планетолог Саманта Гилберт-Джанизек из Калифорнийского университета в Риверсайде разработала модель, которая симулирует эволюцию каменистой планеты без жизни.
«Модель может помочь нам увидеть, как пригодные для жизни, но неживые планеты могут имитировать живые планеты», — сказала Гилберт-Джанизек, которая на момент проведения исследования была аспиранткой Вашингтонского университета.
Гилберт-Джанизек доработала модель, ранее созданную Рори Барнсом из Вашингтонского университета, которая симулировала ядро, мантию и кору планеты. Новая модель продвинула симуляцию на два шага дальше, включив в неё поверхность и атмосферу планеты.
В общей сложности модель симулирует 19 свойств каменистой планеты, не связанных с жизнью, включая количество тепла, получаемого планетой от своей звезды, обмен теплом и химическими веществами между ядром и поверхностью, а также выход определённых газов из недр.
Отправной точкой для Гилберт-Джанизек стала симуляция развития Земли, если бы жизнь на ней никогда не возникла, — тем самым создавалась база для сравнения с экзопланетами. Она прогнала симуляцию от рождения Земли 4,5 миллиарда лет назад до 500 миллионов лет в будущее. Результатом стал безжизненный мир, но всё ещё с океанами и атмосферой.
«Когда мы интерпретируем наблюдения атмосферы экзопланеты, этот инструмент поможет нам определить вероятность того, что наблюдаемое нами указывает на жизнь на поверхности», — сказала Гилберт-Джанизек.
Что делает симуляцию особенно полезной, так это её принцип «подключи и работай». Исследователи могут просто применить к модели основные свойства любой изучаемой планеты и затем позволить ей работать. Если в результате получается планета с атмосферой, соответствующей тому, что обнаруживается спектроскопически космическим телескопом «Джеймс Уэбб» или, в будущем, различными сверхбольшими наземными телескопами диаметром более 30 метров либо планируемой обсерваторией NASA «Habitable Worlds Observatory», то мы знаем, что на этой планете, вероятно, нет жизни в привычном нам понимании.
Однако если смоделированная безжизненная планета не соответствует тому, что мы наблюдаем на реальной планете, тогда становится возможным, что жизнь присутствует и изменяет атмосферу.
«Работа доктора Гилберт-Джанизек представляет собой захватывающий шаг к пониманию того, где во Вселенной может существовать жизнь», — сказал Барнс. «После более чем десятилетия работы многих учёных доктор Гилберт-Джанизек наконец завершила модель Земли, которая одновременно воспроизводит свойства ядра, мантии, поверхности и атмосферы Земли. Эта калибровка даёт нам уверенность в том, что будущие симуляции экзопланет будут точными».
Хотя любое отклонение от предсказанного моделью не обязательно будет означать, что на планете определённо есть жизнь, оно поможет выделить те миры, которые заслуживают последующих исследований с помощью телескопов следующего поколения.
Модель Гилберт-Джанизек описана в статье, опубликованной в журнале The Planetary Science Journal.
Источник: The Planetary Science Journal / University of California, Riverside.
В нашем Telegram‑канале, вы найдёте новости о непознанном, НЛО, мистике, научных открытиях, неизвестных исторических фактах. Подписывайтесь, чтобы ничего не пропустить.
Поделитесь:
Оставьте Комментарий