Три мільярди років тому Земля була зовсім іншою.
Сонце, яке сяяло в його океанах і на континентах, було не таким яскравим, як сьогодні. Кисню дуже мало, метан грав ключову роль у формуванні газової оболонки планети. Незважаючи на це, доісторична і наша сучасна Земля мають щось спільне: обидва екосистеми підтримували життя. Різну життя на принципово відмінних засадах.
Протягом більшої частини свого існування планета була заселена живими організмами. Але якби дослідники проаналізували атмосферу молодої Землі, вони могли б не помітити доказів життя.
В даний час відомо понад 4000 екзопланет, ще тисячі чекають свого підтвердження на зоряних картах. Вчені розробляють дистанційні методи, щоб зрозуміти, чи є ці планети потенційно населеними. Сигнатури будь віддаленій життя, швидше за все, будуть виявлені в газах, що належать атмосфері досліджуваної екзопланети.
Змінюється Земля
У той час як Земля на даний момент – єдине відоме місце у Всесвіті, де протікає життя, імовірно, існували безліч попередніх версій нашої рідної планети, які змінювалися в міру геологічного і геофізичного розвитку. Однак життя в її біохімічному різноманітності процвітала, особливо в деякі геологічні періоди.
Завдяки дослідницькій програмі «Альтернативні Землі», команда американських архебиологов і астрономів намагається зібрати воєдино крихітні свідоцтва про ранніх станах Землі і змоделювати атмосферу інших, потенційно жилих планет.
Об’єднуючи дані з геології, хімії та біології континентів, океанів і атмосфери різних періодів, команда «Альтернативні Землі» моделює те, як виглядала повітряна оболонка нашої планети в архаїчні епохи, ґрунтуючись переважно на даних, отриманих з океанських глибин. Таке знання допоможе в майбутньому при колонізації планет за межами Сонячної системи.
Крім того, геологічні дані відтворюють картину біології тих далеких часів, а також вплив активних геологічних процесів на еволюційні зміни.
Вважається, що перелом стався 3,2-2,4 мільярда років тому, коли примітивні форми життя почали виділяти кисень в атмосферу за допомогою фотосинтезу; тільки після цього стало можливим «велике окислення», кисень буквально затопив атмосферу і океани; і тільки в період від 2,0 до 500 мільйонів років тому виникли природні умови для більш складної біологічної самоорганізації. Історія еволюції насправді — це історія останніх 500, реально — 300 мільйонів років.
Креслення для житла
Дослідники також намагаються налаштувати свої планетарні моделі, створюючи нескінченну кількість инденерных рішень для потенциално жилих екзопланет. Наприклад, вже існують моделі, що пропонують прискорити обертання планети, відрегулювати нахил її осі, помістити всі континенти в одну півкулю або «стабілізувати» стан планети таким чином, щоб була тільки одна її половина була звернена до зірки. Щось на зразок Місяця чи меркурія, лише в глобальних масштабах.
Практична геологія
Материки є невід’ємним компонентом жилих океанів. В результаті вивітрювання поверхні суші поживні речовини потрапляли в океани, таким чином створюючи умови для життя, а положення і висота ділянок суші визначали динаміку протікання еволюційних змін.
Однак біологи до цих пір сперечаються про те, що можна вважати життям. Навіть якщо в повітрі абстрактної екзопланети присутні і кисень, і метан, то це зовсім не означає, що вони є результатами житті. Обитаемость — це не тільки «правильна» картинка газової оболонки.
Кисень може бути результатом фотосинтезу, а мікроби виробляти метан, але вони також можуть утворюватися в результаті фотохімічних і геологічних процесів. До речі, в Інституті астробіології НАСА є команда, що досліджує виробництво метану за допомогою геологічних, а не біологічних реакцій.
Виходить, що наявність води і кисню — недостатньо для виникнення життя. Під питанням і сам кисень як джерело життя. Білкової — так. А якщо буде доведено інше, небелковое підстава для біологічної самоорганізації?
Наука і технології