Мир живет на углероде. Не только человеческое общество, основанное на ископаемом топливе, но и вся жизнь на Земле. Органические молекулы на основе углерода являются частью каждого живого существа на Земле. Наряду с кислородом, азотом и водой углерод является необходимым компонентом жизни, какой мы ее знаем. Таким образом, одним из способов поиска жизни в других мирах может быть поиск углерода в их атмосфере. Но новое исследование показывает, что на самом деле это недостаток углерода, который может быть лучшим ключом к разгадке жизни в другом мире.
Одной из наиболее распространенных молекул углерода на планетах земной группы является углекислый газ или CO.2. Хотя повышение его уровня в атмосфере Земли создает серьезные экологические проблемы, он существует в нашей атмосфере на протяжении большей части истории Земли. Углекислый газ также является основным компонентом атмосферы Марса и Венеры. Таким образом, мы можем ожидать, что CO2 присутствовать в атмосферах скалистых экзопланет.
Конечно, из трех потенциально обитаемых миров Солнца только Земля изобилует жизнью. Кроме того, это единственный из трех, где углекислый газ является лишь незначительным компонентом атмосферы, а не доминирующим. Оказывается, это не случайность. Земля не только богата жизнью, она также богата водой и водосодержащими минералами, которые действительно хорошо поглощают углекислый газ. Наши обширные океаны содержат большую часть углекислого газа, который когда-то был в нашей атмосфере, поэтому в нашей атмосфере его так не хватает.
В этом новом исследовании авторы демонстрируют, что это вероятный результат для богатых водой миров. Это непросто доказать. Тот факт, что океаны Земли поглощают много углерода, не означает, что это будет делать каждая богатая водой планета. Чтобы обосновать свою точку зрения, авторам пришлось просмотреть множество исследований по всем направлениям: от биологии, химии до секвестрации углерода. Один из ключевых вопросов заключался в том, является ли дефицит атмосферного углерода биосигнатурой или просто хабиосигнатурой. Другими словами, являются ли в первую очередь живые организмы во влажном мире, подобном Земле, стимулирующим секвестрацию углерода, или просто присутствия больших океанов достаточно, чтобы выполнить эту работу?
Ответ, похоже, заключается в том, что хотя жизнь помогает улавливать углерод, это также может происходить и в безжизненном мире. Итак, если мы посмотрим на атмосферы экзопланет земной группы, там есть лишь следы CO.2 те, которые, вероятно, будут больше всего похожи на Землю. Это не означает, что на этих экзопланетах есть жизнь, но это означает, что на них есть все необходимые ингредиенты для жизни, включая тепло, воду и сложные молекулы, которые составляют основу жизни.
Далее команда показала, что этот дефицит углерода в атмосферах экзопланет может быть обнаружен космическим телескопом Джеймса Уэбба для близлежащих систем. Отличным кандидатом для такого рода поиска является система Траппист-1, которая находится всего в 40 световых годах от нас. Так что в ближайшем будущем мы можем найти свидетельства потенциальных соседей.
Ссылка: Трио, Амори HMJ и др. «Истощение атмосферного углерода как индикатор водных океанов и биомассы на экзопланетах земной группы с умеренным климатом». Природа Астрономия (2023): 1-13.
