წყლის პლანეტებზე სიცოცხლის შესაძლებლობა

2024 ავტორი: Seth Attwood | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2023-12-16 16:09

ჩვენთვის ცნობილი პლანეტების უმეტესობა მასით დედამიწაზე დიდია, მაგრამ სატურნზე ნაკლები. ყველაზე ხშირად, მათ შორის არის "მინი-ნეპტუნები" და "სუპერდედამიწები" - ობიექტები ჩვენს პლანეტაზე რამდენჯერმე მასიური. ბოლო წლების აღმოჩენები სულ უფრო მეტ საფუძველს იძლევა იმის დასაჯერებლად, რომ სუპერდედამიწები არის პლანეტები, რომელთა შემადგენლობა ძალიან განსხვავდება ჩვენისგან. უფრო მეტიც, აღმოჩნდა, რომ ხმელეთის პლანეტები სხვა სისტემებში, სავარაუდოდ, განსხვავდებიან დედამიწისგან ბევრად უფრო მდიდარი მსუბუქი ელემენტებითა და ნაერთებით, მათ შორის წყალი. და ეს არის კარგი მიზეზი იმისა, რომ ვიფიქროთ, რამდენად ვარგისები არიან ისინი სიცოცხლისთვის.

ზემოაღნიშნული განსხვავებები ყოფილ დედამიწასა და დედამიწას შორის აიხსნება იმით, რომ სამყაროს ყველა ვარსკვლავის სამი მეოთხედი წითელი ჯუჯებია, მნათობები მზეზე ბევრად ნაკლები მასიური. დაკვირვებები აჩვენებს, რომ მათ ირგვლივ პლანეტები ხშირად იმყოფებიან საცხოვრებელ ზონაში - ანუ სადაც ისინი იღებენ დაახლოებით იმავე ენერგიას ვარსკვლავისგან, რასაც დედამიწა მზისგან. უფრო მეტიც, წითელი ჯუჯების სასიცოცხლო ზონაში ხშირად უკიდურესად ბევრი პლანეტაა: მაგალითად, TRAPPIST-1 ვარსკვლავის „ოქროს სარტყელში“ერთდროულად სამი პლანეტაა.

და ეს ძალიან უცნაურია. წითელი ჯუჯების სასიცოცხლო ზონა ვარსკვლავიდან მილიონობით კილომეტრშია და არა 150-225 მილიონზე, როგორც მზის სისტემაშია. იმავდროულად, რამდენიმე პლანეტა ერთდროულად ვერ წარმოიქმნება მათი ვარსკვლავიდან მილიონობით კილომეტრში - მისი პროტოპლანეტარული დისკის ზომა არ დაუშვებს. დიახ, წითელ ჯუჯას ის ყვითელზე ნაკლები აქვს, როგორც ჩვენს მზეს, მაგრამ არა ასჯერ და ორმოცდაათჯერაც კი.

სიტუაციას კიდევ უფრო ართულებს ის ფაქტი, რომ ასტრონომებმა ისწავლეს მეტ-ნაკლებად ზუსტად „აწონონ“პლანეტები შორეულ ვარსკვლავებში. შემდეგ კი აღმოჩნდა, რომ თუ მათ მასასა და ზომას დავაკავშირებთ, გამოდის, რომ ასეთი პლანეტების სიმკვრივე ორჯერ ან თუნდაც სამჯერ ნაკლებია დედამიწისაზე. და ეს, პრინციპში, შეუძლებელია, თუ ეს პლანეტები წარმოიქმნება მათი ვარსკვლავიდან მილიონობით კილომეტრში. იმის გამო, რომ ასეთი მჭიდრო განლაგებით, სანათურის გამოსხივება ფაქტიურად უნდა უბიძგოს სინათლის ელემენტების უმეტესობას გარეთ.

ზუსტად ასე მოხდა, მაგალითად, მზის სისტემაში. მოდით შევხედოთ დედამიწას: ის ჩამოყალიბდა საცხოვრებელ ზონაში, მაგრამ წყალი მის მასაში მეათასედზე მეტი არ არის. თუ წითელ ჯუჯებში რამდენიმე სამყაროს სიმკვრივე ორ-სამჯერ ნაკლებია, მაშინ წყალი იქ არ არის 10 პროცენტზე ნაკლები, ან უფრო მეტიც. ანუ ასჯერ მეტი ვიდრე დედამიწაზე. შესაბამისად, ისინი ჩამოყალიბდნენ სასიცოცხლო ზონის გარეთ და მხოლოდ ამის შემდეგ გადავიდნენ იქ. ვარსკვლავური გამოსხივებისთვის ადვილია პროტოპლანეტარული დისკის ზონების სინათლის ელემენტების ჩამორთმევა სანათთან ახლოს. მაგრამ გაცილებით რთულია მზა პლანეტის ჩამორთმევა, რომელიც პროტოპლანეტარული დისკის შორეული ნაწილიდან გადავიდა მსუბუქი ელემენტების - იქ ქვედა ფენები დაცულია ზედა ფენებით. და წყლის დაკარგვა გარდაუვალია საკმაოდ ნელი. სასიცოცხლო ზონაში მყოფი ტიპიური სუპერდედამიწა წყლის ნახევარსაც კი ვერ დაკარგავს და მთელი არსებობის მანძილზე, მაგალითად, მზის სისტემა.

ასე რომ, სამყაროს ყველაზე მასიურ ვარსკვლავებს ხშირად აქვთ პლანეტები, რომლებშიც ბევრი წყალია. ეს, სავარაუდოდ, ნიშნავს, რომ გაცილებით მეტი ასეთი პლანეტაა, ვიდრე დედამიწა. ამიტომ, კარგი იქნება, გაერკვია, არის თუ არა ასეთ ადგილებში რთული ცხოვრების გაჩენისა და განვითარების შესაძლებლობა.

საჭიროა მეტი მინერალი

და სწორედ აქ იწყება დიდი პრობლემები. მზის სისტემაში დიდი რაოდენობით წყლის მქონე სუპერდედამიწების ახლო ანალოგები არ არსებობს და დაკვირვებისთვის ხელმისაწვდომი მაგალითების არარსებობის შემთხვევაში, პლანეტის მეცნიერებს ფაქტიურად არაფერი აქვთ დასაწყებად. უნდა გადავხედოთ წყლის ფაზურ დიაგრამას და გავარკვიოთ, რა პარამეტრები იქნება ოკეანის პლანეტების სხვადასხვა ფენებისთვის.

წყლის მდგომარეობის ფაზის დიაგრამა. ყინულის მოდიფიკაციები მითითებულია რომაული ციფრებით.დედამიწაზე თითქმის ყველა ყინული მიეკუთვნება I ჯგუფს_თ, და ძალიან მცირე ფრაქცია (ზედა ატმოსფეროში) - ი_გ… სურათი: AdmiralHood / wikimedia Commons / CC BY-SA 3.0

გამოდის, რომ თუ დედამიწის ზომის პლანეტაზე 540-ჯერ მეტი წყალია, ვიდრე აქ, მაშინ მას მთლიანად ოკეანე ფარავს ას კილომეტრზე მეტ სიღრმეზე. ასეთი ოკეანეების ფსკერზე წნევა იმდენად დიდი იქნება, რომ იქ დაიწყება ასეთი ფაზის ყინულის ფორმირება, რომელიც რჩება მყარი ძალიან მაღალ ტემპერატურაზეც კი, რადგან წყალი მყარად ინარჩუნებს უზარმაზარი წნევით.

თუ პლანეტარული ოკეანის ფსკერი დაფარულია ყინულის სქელი ფენით, თხევადი წყალი მოკლებული იქნება მყარ სილიკატურ ქანებთან კონტაქტს. ასეთი კონტაქტის გარეშე მასში შემავალი მინერალები, ფაქტობრივად, არსად იქნება. უარესი, ნახშირბადის ციკლი ჩაიშლება.

დავიწყოთ მინერალებით. ფოსფორის გარეშე სიცოცხლე - ჩვენთვის ცნობილი ფორმებით - არ შეიძლება იყოს, რადგან მის გარეშე არ არსებობს ნუკლეოტიდები და, შესაბამისად, დნმ. კალციუმის გარეშე რთული იქნება – მაგალითად, ჩვენი ძვლები შედგება ჰიდროქსილაპატიტისგან, რომელიც ფოსფორისა და კალციუმის გარეშე არ შეიძლება. გარკვეული ელემენტების ხელმისაწვდომობასთან დაკავშირებული პრობლემები ზოგჯერ ჩნდება დედამიწაზე. მაგალითად, ავსტრალიაში და ჩრდილოეთ ამერიკაში რიგ ლოკაციებში იყო ვულკანური აქტივობის არანორმალურად ხანგრძლივი არარსებობა და ზოგან ნიადაგში სელენის მწვავე ნაკლებობა (ის არის სიცოცხლისთვის აუცილებელი ერთ-ერთი ამინომჟავის ნაწილი).. აქედან გამომდინარე, ძროხებს, ცხვრებს და თხებს სელენის დეფიციტი აქვთ და ზოგჯერ ეს იწვევს პირუტყვის დაღუპვას (სელენიტის დამატება პირუტყვის საკვებში აშშ-სა და კანადაში კანონითაც კი რეგულირდება).

ზოგიერთი მკვლევარი ვარაუდობს, რომ მხოლოდ მინერალების ხელმისაწვდომობის ფაქტორმა ოკეანე-პლანეტები უნდა აქციოს ნამდვილ ბიოლოგიურ უდაბნოებად, სადაც სიცოცხლე, თუ არსებობს, ძალზე იშვიათია. და ჩვენ უბრალოდ არ ვსაუბრობთ რეალურად რთულ ფორმებზე.

გატეხილი კონდიციონერი

მინერალური ნაკლოვანებების გარდა, თეორეტიკოსებმა აღმოაჩინეს პლანეტა-ოკეანეების მეორე პოტენციური პრობლემა - შესაძლოა, პირველზე მნიშვნელოვანიც კი. ჩვენ ვსაუბრობთ ნახშირბადის ციკლის გაუმართაობაზე. ჩვენს პლანეტაზე ის არის შედარებით სტაბილური კლიმატის არსებობის მთავარი მიზეზი. ნახშირბადის ციკლის პრინციპი მარტივია: როდესაც პლანეტა ძალიან ცივი ხდება, ქანების მიერ ნახშირორჟანგის შეწოვა მკვეთრად შენელდება (ასეთი შთანთქმის პროცესი სწრაფად მიმდინარეობს მხოლოდ თბილ გარემოში). ამავდროულად, ნახშირორჟანგის „მარაგები“ვულკანური ამოფრქვევით მიდის იმავე ტემპით. როდესაც გაზის შეკვრა მცირდება და მიწოდება არ მცირდება, CO2 კონცენტრაცია ბუნებრივად იზრდება. პლანეტები, როგორც მოგეხსენებათ, იმყოფებიან პლანეტათაშორისი სივრცის ვაკუუმში და მათთვის სითბოს დაკარგვის ერთადერთი მნიშვნელოვანი გზა არის მისი გამოსხივება ინფრაწითელი ტალღების სახით. ნახშირორჟანგი შთანთქავს ასეთ გამოსხივებას პლანეტის ზედაპირიდან, რის გამოც ატმოსფერო ოდნავ თბება. ეს აორთქლებს წყლის ორთქლს ოკეანეების წყლის ზედაპირიდან, რომელიც ასევე შთანთქავს ინფრაწითელ გამოსხივებას (სხვა სათბურის გაზი). შედეგად, ეს არის CO₂, რომელიც მოქმედებს როგორც მთავარი ინიციატორი პლანეტის გაცხელების პროცესში.

სწორედ ეს მექანიზმია მივყავართ იმ ფაქტს, რომ დედამიწაზე მყინვარები ადრე თუ გვიან მთავრდება. ის ასევე არ უშვებს მის გადახურებას: ზედმეტად მაღალ ტემპერატურაზე ნახშირორჟანგი უფრო სწრაფად იკვრება ქანებით, რის შემდეგაც, დედამიწის ქერქის ფირფიტების ტექტონიკის გამო, ისინი თანდათან იძირება მანტიაში. CO დონე₂ეცემა და კლიმატი უფრო გრილი ხდება.

ამ მექანიზმის მნიშვნელობა ჩვენი პლანეტისთვის ძნელად შეიძლება გადაჭარბებული იყოს. ერთი წამით წარმოიდგინეთ ნახშირბადის კონდიციონერის ავარია: ვთქვათ, ვულკანებმა შეწყვიტეს ამოფრქვევა და აღარ აწვდიან ნახშირორჟანგს დედამიწის ნაწლავებიდან, რომელიც ოდესღაც იქ ჩამოვიდა ძველი კონტინენტური ფირფიტებით. პირველივე გამყინვარება ფაქტიურად მარადიული გახდება, რადგან რაც უფრო მეტი ყინულია პლანეტაზე, მით მეტი მზის რადიაცია აირეკლება კოსმოსში. და CO-ს ახალი ნაწილი₂ ვერ შეძლებს პლანეტის გაყინვას: მას არსად ექნება მოსვლა.

ზუსტად ასე უნდა იყოს თეორიულად პლანეტა-ოკეანეებზე. მაშინაც კი, თუ ზოგჯერ ვულკანურმა აქტივობამ შეიძლება გაარღვიოს ეგზოტიკური ყინულის გარსი პლანეტარული ოკეანის ფსკერზე, მასში კარგი არაფერია.მართლაც, ზღვის სამყაროს ზედაპირზე უბრალოდ არ არსებობს კლდეები, რომლებსაც შეეძლოთ ჭარბი ნახშირორჟანგის შეკვრა. ანუ, მისი უკონტროლო დაგროვება შეიძლება დაიწყოს და, შესაბამისად, პლანეტის გადახურება.

მსგავსი რამ - ჭეშმარიტი, ყოველგვარი პლანეტარული ოკეანის გარეშე - მოხდა ვენერაზე. ამ პლანეტაზე არც ფირფიტების ტექტონიკა არსებობს, თუმცა რატომ მოხდა ეს, ნამდვილად არ არის ცნობილი. მაშასადამე, იქ ვულკანური ამოფრქვევები, რომლებიც ზოგჯერ ქერქში იშლება, ატმოსფეროში უამრავ ნახშირორჟანგს აყენებს, მაგრამ ზედაპირი მას ვერ აკავშირებს: კონტინენტური ფირფიტები არ იძირება და ახლები არ ამოდიან. აქედან გამომდინარე, არსებული ფილების ზედაპირი უკვე შეკრული აქვს ყველა CO₂, რომელსაც შეეძლო და არ შეუძლია მეტის შთანთქმა და ვენერაზე ისეთი ცხელია, რომ ტყვია იქ ყოველთვის სითხედ დარჩება. და ეს იმის მიუხედავად, რომ მოდელირების მიხედვით, დედამიწის ატმოსფეროსა და ნახშირბადის ციკლით, ეს პლანეტა დედამიწის სასიცოცხლო ტყუპი იქნებოდა.

არის თუ არა ცხოვრება კონდიციონერის გარეშე?

"მიწის შოვინიზმის" კრიტიკოსებმა (პოზიცია, რომ სიცოცხლე შესაძლებელია მხოლოდ "დედამიწის ასლებზე", პლანეტებზე მკაცრად ხმელეთის პირობებში) მაშინვე დაუსვეს კითხვა: რატომ, სინამდვილეში, ყველამ გადაწყვიტა, რომ მინერალები ვერ შეძლებდნენ გარღვევას. ეგზოტიკური ყინულის ფენა? რაც უფრო ძლიერი და შეუღწევადია სახურავი რაღაც ცხელზე, მით მეტი ენერგია გროვდება მის ქვეშ, რომელიც ატყდება. აქ არის იგივე ვენერა - ფირფიტების ტექტონიკა, როგორც ჩანს, არ არსებობს და ნახშირორჟანგი სიღრმიდან ისეთი რაოდენობით გაიქცა, რომ მისგან სიცოცხლე ამ სიტყვის პირდაპირი მნიშვნელობით არ არსებობს. შესაბამისად, იგივეა შესაძლებელი მინერალების მოცილებით ზევით - ვულკანური ამოფრქვევისას მყარი ქანები მთლიანად ცვივა ზევით.

ასეც რომ იყოს, კიდევ ერთი პრობლემა რჩება - ნახშირბადის ციკლის „გატეხილი კონდიციონერი“. შეიძლება თუ არა ოკეანის პლანეტა მის გარეშე საცხოვრებლად?

მზის სისტემაში ბევრი სხეულია, რომლებზეც ნახშირორჟანგი საერთოდ არ თამაშობს კლიმატის მთავარი რეგულატორის როლს. აი, ვთქვათ, ტიტანი, სატურნის დიდი მთვარე.

ტიტანის. ფოტო: NASA / JPL-Caltech / Stéphane Le Mouélic, ნანტის უნივერსიტეტი, ვირჯინია პასეკი, არიზონას უნივერსიტეტი

სხეული უმნიშვნელოა დედამიწის მასასთან შედარებით. თუმცა, იგი ჩამოყალიბდა მზისგან შორს და მნათობის გამოსხივება არ "აორთქლდა" მისგან მსუბუქი ელემენტები, მათ შორის აზოტი. ეს აძლევს ტიტანს თითქმის სუფთა აზოტის ატმოსფეროს, იგივე გაზის, რომელიც დომინირებს ჩვენს პლანეტაზე. მაგრამ მისი აზოტის ატმოსფეროს სიმკვრივე ოთხჯერ აღემატება ჩვენსას - გრავიტაციით ის შვიდჯერ სუსტია.

ტიტანის კლიმატის ერთი შეხედვით, მუდმივი შეგრძნებაა, რომ ის უკიდურესად სტაბილურია, თუმცა არ არსებობს „ნახშირბადის“კონდიციონერი მისი პირდაპირი სახით. საკმარისია იმის თქმა, რომ ტიტანის პოლუსსა და ეკვატორს შორის ტემპერატურის სხვაობა მხოლოდ სამი გრადუსია. დედამიწაზეც იგივე სიტუაცია რომ ყოფილიყო, პლანეტა ბევრად თანაბრად დასახლებული და ზოგადად სიცოცხლისთვის უფრო შესაფერისი იქნებოდა.

უფრო მეტიც, მრავალი სამეცნიერო ჯგუფის გამოთვლებმა აჩვენა: ატმოსფეროს სიმკვრივით ხუთჯერ აღემატება დედამიწის სიმკვრივეს, ანუ მეოთხედით აღემატება ტიტანს, მხოლოდ აზოტის სათბურის ეფექტიც კი სავსებით საკმარისია ტემპერატურის რყევების შესამცირებლად. თითქმის ნულამდე. ასეთ პლანეტაზე, დღე და ღამე, როგორც ეკვატორზე, ისე პოლუსზე, ტემპერატურა ყოველთვის ერთი და იგივე იქნებოდა. მიწიერ ცხოვრებას ასეთ რამეზე მხოლოდ ოცნება შეუძლია.

პლანეტები-ოკეანეები მათი სიმკვრივის მიხედვით მხოლოდ ტიტანის დონეზეა (1,88 გ/სმ³), და არა დედამიწაზე (5,51გ/სმ³). ვთქვათ, სამ პლანეტას TRAPPIST-1 სასიცოცხლო ზონაში ჩვენგან 40 სინათლის წლის მანძილზე აქვს სიმკვრივე 1,71-დან 2,18 გ/სმ³-მდე. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, სავარაუდოდ, ასეთ პლანეტებს აქვთ აზოტის ატმოსფეროს საკმარისზე მეტი სიმკვრივე, რომ ჰქონდეთ სტაბილური კლიმატი მხოლოდ აზოტის გამო. ნახშირორჟანგი ვერ აქცევს მათ წითლად ცხელ ვენერად, რადგან წყლის მართლაც დიდ მასას შეუძლია შეაერთოს ბევრი ნახშირორჟანგი, თუნდაც ყოველგვარი ფირფიტის ტექტონიკის გარეშე (ნახშირორჟანგი შეიწოვება წყალში და რაც უფრო მაღალია წნევა, მით მეტია მისი შეკავება.).

ღრმა ზღვის უდაბნოები

ჰიპოთეტური არამიწიერი ბაქტერიებითა და არქეებით, როგორც ჩანს, ყველაფერი მარტივია: მათ შეუძლიათ იცხოვრონ ძალიან რთულ პირობებში და ამისთვის მათ საერთოდ არ სჭირდებათ მრავალი ქიმიური ელემენტის სიმრავლე. უფრო რთულია მცენარეები და მათ ხარჯზე ორგანიზებული ცხოვრება.

ასე რომ, ოკეანის პლანეტებს შეიძლება ჰქონდეთ სტაბილური კლიმატი - სავარაუდოდ უფრო სტაბილური, ვიდრე დედამიწას აქვს. ასევე შესაძლებელია წყალში გახსნილი მინერალების შესამჩნევი რაოდენობა. და მაინც, იქ ცხოვრება საერთოდ არ არის შროვეტიდი.

მოდით შევხედოთ დედამიწას. ბოლო მილიონობით წლის გარდა, მისი მიწა უკიდურესად მწვანეა, თითქმის მოკლებულია უდაბნოების ყავისფერ ან ყვითელ ლაქებს. მაგრამ ოკეანე საერთოდ არ გამოიყურება მწვანე, გარდა ზოგიერთი ვიწრო სანაპირო ზონისა. Რატომ არის, რომ?

საქმე იმაშია, რომ ჩვენს პლანეტაზე ოკეანე ბიოლოგიური უდაბნოა. სიცოცხლეს სჭირდება ნახშირორჟანგი: ის „აშენებს“მცენარეულ ბიომასას და მხოლოდ მისგან შეიძლება ცხოველური ბიომასის გამოკვება. თუ ჩვენს ირგვლივ ჰაერში არის CO₂ 400 ppm-ზე მეტი, როგორც ახლაა, მცენარეულობა ყვავის. ეს რომ იყოს 150 ნაწილად მილიონზე ნაკლები, ყველა ხე მოკვდებოდა (და ეს შეიძლება მოხდეს მილიარდ წელიწადში). CO-ს 10-ზე ნაკლები ნაწილით₂ მილიონზე ყველა მცენარე მოკვდება ზოგადად და მათთან ერთად სიცოცხლის ყველა მართლაც რთული ფორმა.

ერთი შეხედვით, ეს უნდა ნიშნავდეს, რომ ზღვა სიცოცხლის რეალური სივრცეა. მართლაც, დედამიწის ოკეანეები შეიცავს ასჯერ მეტ ნახშირორჟანგს, ვიდრე ატმოსფერო. ამიტომ, მცენარეებისთვის ბევრი სამშენებლო მასალა უნდა იყოს.

სინამდვილეში, არაფერია შორს სიმართლისგან. დედამიწის ოკეანეებში წყალი 1,35 კვინტილიონი (მილიარდ მილიარდი) ტონაა, ატმოსფერო კი ხუთ კვადრილიონ (მილიონ მილიარდი) ტონაზე ცოტათი მეტია. ანუ ტონა წყალში შესამჩნევად ნაკლები COა.₂ვიდრე ტონა ჰაერი. დედამიწის ოკეანეებში წყლის მცენარეებს თითქმის ყოველთვის აქვთ გაცილებით ნაკლები CO₂ მათ განკარგულებაშია ვიდრე ხმელეთის.

უფრო უარესი, წყლის მცენარეებს მხოლოდ თბილ წყალში აქვთ მეტაბოლიზმის კარგი მაჩვენებელი. კერძოდ, მასში CO₂ ყველაზე ნაკლებად, რადგან მისი ხსნადობა წყალში მცირდება ტემპერატურის მატებასთან ერთად. ამიტომ წყალმცენარეები - ხმელეთის მცენარეებთან შედარებით - არსებობს CO-ს მუდმივი კოლოსალური დეფიციტის პირობებში.₂.

სწორედ ამიტომ, მეცნიერთა მცდელობამ გამოთვალოს ხმელეთის ორგანიზმების ბიომასი, აჩვენებს, რომ ზღვა, რომელიც პლანეტის ორ მესამედს იკავებს, უმნიშვნელო წვლილი შეაქვს მთლიან ბიომასაში. თუ ავიღებთ ნახშირბადის მთლიან მასას - საკვანძო მასალას ნებისმიერი ცოცხალი არსების მშრალ მასაში - მიწის მაცხოვრებლები, მაშინ ის უდრის 544 მილიარდ ტონას. ხოლო ზღვებისა და ოკეანეების მაცხოვრებლების სხეულებში - მხოლოდ ექვსი მილიარდი ტონა, ნამსხვრევები ბატონის მაგიდიდან, პროცენტზე ცოტა მეტი.

ამ ყველაფერმა შეიძლება გამოიწვიოს მოსაზრება, რომ მიუხედავად იმისა, რომ სიცოცხლე პლანეტა-ოკეანეებზე შესაძლებელია, ეს იქნება ძალიან, ძალიან უსიამოვნო. დედამიწის ბიომასა, ერთი ოკეანე რომ იყოს დაფარული, ყველა დანარჩენი თანაბარი იყოს, მშრალი ნახშირბადის თვალსაზრისით იქნება მხოლოდ 10 მილიარდი ტონა - ორმოცდაათჯერ ნაკლები ვიდრე ახლაა.

თუმცა, აქაც ნაადრევია წყლის სამყაროს დასასრული. ფაქტია, რომ უკვე ორი ატმოსფეროს წნევის დროს, CO-ს რაოდენობა₂, რომელიც შეიძლება დაითხოვოს ზღვის წყალში, ორჯერ მეტი (25 გრადუსი ტემპერატურისთვის). დედამიწაზე ოთხჯერ ან ხუთჯერ უფრო მკვრივი ატმოსფეროთი - და ეს არის ზუსტად ის, რასაც მოელოდით პლანეტებზე, როგორიცაა TRAPPIST-1e, g და f - წყალში შეიძლება იყოს იმდენი ნახშირორჟანგი, რომ ადგილობრივი ოკეანეების წყალი დაიწყებს მიახლოებას. დედამიწის ჰაერი. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, პლანეტებსა და ოკეანეებზე არსებული წყლის მცენარეები ბევრად უკეთეს პირობებში აღმოჩნდებიან, ვიდრე ჩვენს პლანეტაზე. და სადაც მეტი მწვანე ბიომასაა და ცხოველებს აქვთ უკეთესი კვების ბაზა. ანუ, დედამიწისგან განსხვავებით, პლანეტა-ოკეანეების ზღვები შეიძლება იყოს არა უდაბნო, არამედ სიცოცხლის ოაზისები.

სარგასოს პლანეტები

მაგრამ რა უნდა გააკეთოს, თუ ოკეანის პლანეტას, გაუგებრობის გამო, კვლავ აქვს დედამიწის ატმოსფეროს სიმკვრივე? და აქ ყველაფერი არც ისე ცუდია. დედამიწაზე წყალმცენარეები მიმაგრებულია ფსკერზე, მაგრამ იქ, სადაც ამის პირობები არ არის, აღმოჩნდება, რომ წყლის მცენარეებს შეუძლიათ ბანაობა.

სარგასუმის წყალმცენარეების ზოგიერთი ნაწილი იყენებს ჰაერით სავსე ტომრებს (ისინი ჰგავს ყურძენს, აქედან გამომდინარეობს პორტუგალიური სიტყვა "sargasso" სარგასოს ზღვის სახელში) ბუნების უზრუნველსაყოფად და თეორიულად ეს საშუალებას გაძლევთ მიიღოთ CO.₂ ჰაერიდან და არა წყლიდან, სადაც მწირია. მათი სიძლიერის გამო მათთვის უფრო ადვილია ფოტოსინთეზის გაკეთება. მართალია, ასეთი წყალმცენარეები კარგად მრავლდებიან მხოლოდ წყლის საკმაოდ მაღალ ტემპერატურაზე და, შესაბამისად, დედამიწაზე ისინი შედარებით კარგია მხოლოდ ზოგიერთ ადგილას, მაგალითად სარგასოს ზღვაში, სადაც წყალი ძალიან თბილია. თუ ოკეანის პლანეტა საკმარისად თბილია, მაშინ დედამიწის ატმოსფერული სიმკვრივეც კი არ არის გადაულახავი დაბრკოლება ზღვის მცენარეებისთვის. მათ შეუძლიათ მიიღონ CO₂ ატმოსფეროდან, თბილ წყალში დაბალი ნახშირორჟანგის პრობლემების თავიდან აცილება.

სარგასოს წყალმცენარეები. ფოტო: Allen McDavid Stoddard / Photodom / Shutterstock

საინტერესოა, რომ იმავე სარგასოს ზღვაში მცურავი წყალმცენარეები წარმოშობს მთელ მცურავ ეკოსისტემას, რაღაც „მცურავ მიწას“. იქ კიბორჩხალები ცხოვრობენ, რისთვისაც წყალმცენარეების სიძლიერე საკმარისია იმისთვის, რომ მათ ზედაპირზე ისე გადაადგილდნენ, თითქოს მიწა იყოს. თეორიულად, ოკეანის პლანეტის მშვიდ ადგილებში, ზღვის მცენარეების მცურავ ჯგუფებს შეუძლიათ საკმაოდ "სახმელეთო" სიცოცხლე განავითარონ, თუმცა თავად მიწას იქ ვერ ნახავთ.

შეამოწმე შენი პრივილეგია, მიწიერი

სიცოცხლის ძიების ყველაზე პერსპექტიული ადგილების იდენტიფიცირების პრობლემა ის არის, რომ ჯერჯერობით მცირე მონაცემები გვაქვს, რაც საშუალებას მოგვცემს გამოვყოთ სიცოცხლის ყველაზე სავარაუდო მატარებლები კანდიდატ პლანეტებს შორის. თავისთავად, "საცხოვრებელი ზონის" კონცეფცია აქ საუკეთესო ასისტენტი არ არის. მასში სიცოცხლისთვის შესაფერისად მიჩნეულია ის პლანეტები, რომლებიც თავიანთი ვარსკვლავისგან იღებენ საკმარის ენერგიას თხევადი რეზერვუარების შესანარჩუნებლად მათი ზედაპირის ნაწილზე მაინც. მზის სისტემაში მარსიც და დედამიწაც სასიცოცხლო ზონაშია, მაგრამ პირველივე კომპლექსური სიცოცხლე ზედაპირზე რატომღაც შეუმჩნეველია.

ძირითადად იმიტომ, რომ ეს არ არის იგივე სამყარო, როგორც დედამიწა, ფუნდამენტურად განსხვავებული ატმოსფეროთი და ჰიდროსფერო. ხაზოვანი წარმოდგენა სტილში "პლანეტა-ოკეანე არის დედამიწა, მაგრამ მხოლოდ წყლით დაფარული" შეიძლება მიგვიყვანოს იმავე ილუზიაში, რომელიც მე-20 საუკუნის დასაწყისში არსებობდა მარსის სიცოცხლისთვის ვარგისიანობის შესახებ. ნამდვილი ოკეანიდები შეიძლება მკვეთრად განსხვავდებოდეს ჩვენი პლანეტისგან - მათ აქვთ სრულიად განსხვავებული ატმოსფერო, კლიმატის სტაბილიზაციის განსხვავებული მექანიზმები და ზღვის მცენარეების ნახშირორჟანგით მომარაგების განსხვავებული მექანიზმებიც კი.

დეტალური გაგება იმისა, თუ როგორ მუშაობს წყლის სამყაროები რეალურად, საშუალებას გვაძლევს წინასწარ გავიგოთ, რა იქნება მათთვის სასიცოცხლო ზონა და ამით სწრაფად მივუდგეთ ამ პლანეტების დეტალურ დაკვირვებას ჯეიმს ვებსა და სხვა პერსპექტიულ დიდ ტელესკოპებში.

შეჯამებით, არ შეიძლება არ ვაღიაროთ, რომ ბოლო დრომდე ჩვენი იდეები იმის შესახებ, თუ რომელი სამყაროა რეალურად დასახლებული და რომელი არა, ძალიან განიცდიდა ანთროპოცენტრიზმს და გეოცენტრიზმს. და, როგორც ახლა ირკვევა, "სუშცენტრიზმიდან" - მოსაზრება, რომ თუ ჩვენ თვითონ აღმოვჩნდით ხმელეთზე, მაშინ ეს არის ყველაზე მნიშვნელოვანი ადგილი სიცოცხლის განვითარებაში და არა მხოლოდ ჩვენს პლანეტაზე, არამედ სხვა მზეებზეც. შესაძლოა, მომავალი წლების დაკვირვებები ამ თვალსაზრისით ქვაზე არ დატოვებს.