Учёные рассказали о новых перспективах поиска жизни в космосе

---

Читайте также:
Собственнику выдано уже третье предписание об устранении нарушений, но ситуация на опасном замусоренном участке на Зелёной, 26 в Великом Новгороде не меняется месяцами (17.11.2024).

---

Хотя динозавры уже давно исчезли с Земли, астрономы из университета Корнелл считают, что "слабый след" условий, которые позволили им процветать здесь - включая высокий уровень атмосферного кислорода, могут представлять собой важное звено в поиске признаков жизни на планетах, вращающихся вокруг других звёзд. Анализ последних 540 миллионов лет эволюции Земли показывает, что телескопы могли бы более успешно обнаруживать потенциальные химические признаки жизни в атмосферах экзопланет, более сходных с Землёй во времена, когда динозавры обитали на планете.

Две ключевые пары биоиндикаторов - кислород и метан, и озон и метан - проявлялись сильнее в моделях Земли примерно 100-300 миллионов лет назад, когда уровень кислорода был значительно выше. Модели симулировали спектры передачи света, которые создавались атмосферой, поглощающей определённые цвета звёздного света и пропускающей другие.

Световой отпечаток современной Земли послужил учёным шаблоном для выявления потенциально обитаемых планет, но существовало время, когда этот след был ещё выразительнее, говорит Лиза Кальтенеггер, директор Института Карла Сагана (CSI) и доцент астрономии в колледже искусств и наук (A&S). Это говорит о возможности найти признаки жизни, даже сложной и крупной, в других уголках вселенной.

Кальтенеггер является соавтором статьи "Изобилие кислорода для экзопланет, подобных Земле: спектры Земли во времена Фанерозой", опубликованной 2 ноября в журнале "Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters". Ребекка Пейн, исследователь-сотрудник CSI и департамента астрономии (A&S), является первым автором работы и разработала новые модели, которые подробно описывают критический период, включая появление сухопутных растений, животных и динозавров. В течение этого времени уровень атмосферного кислорода варьировал от 10% до 35%, прежде чем стабилизироваться на современных 21%.

Используя оценки двух признанных климатических моделей, названных GEOCARB и COPSE, исследователи моделировали состав атмосферы Земли и соответствующие спектры передачи света за последние 540 миллионов лет Фанерозоя. В каждом из пяти 100-миллионных периодов происходили значительные изменения, поскольку развивалась сложная биосфера, распространялись леса и процветали сухопутные биосферы, влияя на состав кислорода и других газов в атмосфере.

Фанерозой составляет всего лишь около 12% всей истории Земли, но в этот период жизнь стала более сложной, сказала Пейн, астробиолог и геолог.

Согласно исследованиям, в течение большей части последних 400 миллионов лет уровень кислорода колебался в диапазоне от 16% до 35%. Этот диапазон считается "огненным окном", в котором могли возникать и тушиться пожары. Максимальный уровень кислорода, около 30%, был достигнут примерно 300 миллионов лет назад и, по мнению учёных, это сделало возможным появление крупных существ, таких как динозавры, которые жили примерно с 245 миллионов до 66 миллионов лет назад.

Хотя аналогичные эволюционные процессы могут или не могут развиваться на экзопланетах, Пейн и Кальтенеггер считают, что их модели помогут заполнить пробел в понимании того, как Земля выглядела бы для телескопа во времена Фанерозой, создавая новые шаблоны для обитаемых планет с различными уровнями кислорода в атмосфере.

Кальтенеггер была одной из первых, кто начал моделировать, как Земля выглядела бы для далеких наблюдателей на основе изменений в её геологии, климате и атмосфере, что является основой для определения потенциальных признаков жизни на других планетах.

На данный момент было обнаружено около 40 экзопланет в обитаемых зонах, где может существовать океан, сказала Кальтенеггер. Анализ атмосферы экзопланеты - если таковая имеется - находится на пределе технических возможностей для космического телескопа Джеймса Уэбба от NASA, но теперь это становится реальностью. Тем не менее, учёным необходимо знать, что они должны искать, и их модели позволяют выявить планеты, подобные Земле во времена Фанерозой, как потенциально перспективные кандидаты для обнаружения жизни в космосе.

Кроме того, эти модели позволяют учёным рассмотреть возможность - хотя исключительно теоретическую - что если обитаемая экзопланета обнаружит атмосферу с 30% кислорода, жизнь на ней может быть не только ограничена микроорганизмами, но также включать крупных существ наподобие тем, которые когда-то бродили по Земле.

Независимо от того, есть ли динозавры или нет, модели подтверждают, что с большого расстояния световой отпечаток такой планеты будет более выразителен, чем отпечаток современной Земли.