Atmosfere planeta koje dišu češće su u svemiru nego što se ranije mislilo

Atmosfere planeta koje dišu češće su u svemiru nego što se ranije mislilo
Atmosfere planeta koje dišu češće su u svemiru nego što se ranije mislilo
Anonim

Moguće postojanje nastanjivih egzoplaneta okupiralo je umove čovječanstva više od stotinu godina. Međutim, do sada nismo uspjeli pronaći niti jedan nastanjivi planet, a u međuvremenu nove studije uvijek iznova nastavljaju iznositi činjenice koje drugim planetima smanjuju šanse za moguće nastanjivanje. Jedan od najvažnijih čimbenika potencijalnog nastanjivanja je prisutnost kisika u atmosferi planeta pogodnog za disanje. Ali kako se kisik može akumulirati u atmosferi egzoplaneta?

Da biste odgovorili na ovo pitanje, vrijedi bolje pogledati evoluciju Zemljine atmosfere. Prema suvremenim konceptima, povećanje koncentracije kisika u atmosferi planeta dogodilo se u tri faze, počevši od događaja poznatog kao "katastrofa kisika" (prije 2,4 milijarde godina), nakon čega su uslijedili slični događaji u neoproterozoiku (800 milijuna godina prije) i paleozoika (prije 400 milijuna godina), nakon čega je atmosfera dosegla svoju trenutnu razinu kisika od 21 posto.

Tako naglo obogaćivanje Zemljine atmosfere kisikom moglo bi se povezati, na primjer, s širenjem fotosintetskih kopnenih biljaka ili s ogromnim vulkanskim erupcijama. Dakle, ovaj scenarij povezuje povećanje koncentracije kisika sa slučajnim događajima. Da se određene vrste fotosintetskih biljaka nisu iznenada pojavile na kopnu ili da nisu izbili specifični vulkani, kisik se možda ne bi pojavio u atmosferi.

Za razliku od ovog gledišta, novi numerički model koji su izgradili znanstvenici predvođen Lewisom J. Alcottom pokazuje da se, s obzirom na cikluse ugljika, kisika i fosfora na Zemlji, povećanje koncentracije kisika može objasniti unutarnjom dinamikom planetu i ne zahtijeva „čudesne“događaje.

Na primjer, proučavanje ciklusa fosfora pomoglo je timu utvrditi njegov odnos s kisikom u atmosferi. Fosfor ima važnu ulogu u životu oceanskih algi. Količina fosfora u oceanu danas određuje količinu kisika u atmosferi - a ista se situacija dogodila i ranije u povijesti Zemlje, tvrde autori djela.

Biljke u oceanu zahtijevaju fosfor za fotosintezu, ali visoke razine fosfata povećavaju potrošnju kisika na velikim dubinama kao rezultat procesa eutrofikacije. Kad fotosintetski organizmi umru, oni se razgrađuju, također trošeći kisik iz vode. Kad razina kisika padne, dodatni se fosfor oslobađa iz materijala taloženog na dnu. Kao rezultat ove povratne sprege, kisik brzo nestaje. To znači da je razina kisika možda brzo pala u Zemljinoj atmosferi, ali je u stvari sporo padala zbog drugog procesa povezanog sa Zemljinim plaštom.

Tijekom povijesti Zemlje odvijala se vulkanska aktivnost koja se postupno smanjivala zbog hlađenja plašta, a prema računalnom modelu Olcotta i njegovih kolega, upravo je taj faktor mogao odrediti postupno nakupljanje kisika u atmosfere Zemlje.

Istraživanje je objavljeno u časopisu Science.

Preporučeni: