Тыныс алатын планеталық атмосфера ғарышта бұрын ойластырылғаннан жиі кездеседі

Тыныс алатын планеталық атмосфера ғарышта бұрын ойластырылғаннан жиі кездеседі
Тыныс алатын планеталық атмосфера ғарышта бұрын ойластырылғаннан жиі кездеседі
Anonim

Мүмкін тіршілік ететін экзопланеталардың болуы адам санасын жүз жылдан астам уақыт бойы иеленді. Алайда, осы уақытқа дейін біз өмір сүруге болатын бір ғаламшарды таба алмадық, ал жаңа зерттеулер басқа планеталардың ықтимал өмір сүру мүмкіндігін төмендететін фактілерді қайта -қайта ұсынуды жалғастыруда. Потенциалды өмір сүрудің маңызды факторларының бірі - планетаның атмосферасында тыныс алуға қолайлы оттегінің болуы. Бірақ экзопланеталардың атмосферасында оттегі қалай жиналуы мүмкін?

Бұл сұраққа жауап беру үшін Жер атмосферасының эволюциясын мұқият қарастырған жөн. Қазіргі түсініктерге сәйкес, планетаның атмосферасындағы оттегінің концентрациясының жоғарылауы «оттегі апаты» деп аталатын оқиғадан (2,4 миллиард жыл бұрын) басталып, одан кейін неопротерозойда (800 миллион жыл) ұқсас оқиғалармен басталды. бұрын) және палеозой (400 миллион жыл бұрын), содан кейін атмосфера оттегінің қазіргі деңгейіне 21 пайызға жетті.

Жер атмосферасының оттегімен күрт байытылуы, мысалы, жер бетіндегі фотосинтетикалық өсімдіктердің таралуымен немесе алып жанартау атқылауымен байланысты болуы мүмкін. Осылайша, бұл сценарий оттегі концентрациясының артуын кездейсоқ оқиғалармен байланыстырады. Егер фотосинтетикалық өсімдіктердің белгілі бір түрі құрлықта кенеттен пайда болмаса немесе белгілі бір вулкандар атқыламаса, онда атмосферада оттегі пайда болмас еді.

Бұл көзқарастан айырмашылығы, Льюис Дж. Алкотт бастаған ғалымдар құрастырған жаңа сандық модель жердегі көміртегі, оттегі мен фосфордың циклін ескере отырып, оттегінің концентрациясының жоғарылауын ішкі динамикамен түсіндіруге болатынын көрсетеді. планета және «ғажайып» оқиғаларды қажет етпейді.

Мысалы, фосфор циклін зерттеу командаға атмосферадағы оттегімен байланысын анықтауға көмектесті. Фосфор мұхиттық балдырлардың өмірінде маңызды рөл атқарады. Мұхиттағы фосфордың мөлшері бүгінде атмосферадағы оттегінің мөлшерін анықтайды - және дәл осындай жағдай Жер тарихында бұрын болған, дейді еңбек авторлары.

Мұхиттағы өсімдіктерге фотосинтез үшін фосфор қажет, бірақ фосфаттың жоғары деңгейі эвтрофикация процесінің нәтижесінде үлкен тереңдікте оттегінің шығынын арттырады. Фотосинтетикалық организмдер өлгенде олар ыдырайды, сонымен қатар судан оттегін де жұмсайды. Оттегінің деңгейі төмендегенде, түбіне жиналған материалдан қосымша фосфор бөлінеді. Кері байланыс циклі нәтижесінде оттегі тез жоғалады. Бұл Жер атмосферасында оттегінің деңгейі тез төмендеген болуы мүмкін дегенді білдіреді, бірақ іс жүзінде Жер мантиясымен байланысты басқа процеске байланысты баяу төмендеді.

Жердің бүкіл тарихында мантияның салқындауына байланысты біртіндеп төмендейтін вулкандық белсенділік орын алды, және Олкотт пен оның әріптестерінің компьютерлік үлгісі бойынша оттегінің біртіндеп жиналуын анықтай алатын фактор болды. жердің атмосферасы.

Зерттеу Science журналында жарияланған.

Ұсынылған: