Ученые смоделировали Землю без жизни — получилось местечко с приятным климатом
Согласно модели, планета может существовать в таком состоянии миллиарды лет.
Земля могла оставаться пригодной для жизни на протяжении миллиардов лет, даже если бы живые организмы на ней так и не появились. К такому выводу пришли исследователи из Вашингтонского университета, создавшие компьютерную модель планеты с полностью отсутствующей биологической активностью.
Авторы исследования попытались проверить гипотезу Геи, согласно которой живые организмы участвуют в регулировании условий на Земле, влияя на состав атмосферы, температуру и химические циклы. Главный вопрос заключался в том, смогла бы планета сохранять благоприятный климат в течение миллиардов лет без такого биологического воздействия.
Для проверки исследователи разработали компьютерную модель Земли, учитывающую взаимодействие ядра, мантии, земной коры, атмосферы и океанов. Ученые отслеживали 19 параметров: температуру поверхности, тепловые потоки, химический состав океанской воды и обмен веществами между различными оболочками планеты. Моделирование охватило около 5 миллиардов лет.
Расчеты показали, что даже в отсутствие жизни Земля могла сохранять жидкую воду и относительно стабильную температуру поверхности на протяжении как минимум 4.5 миллиарда лет. За поддержание благоприятных условий отвечал бы карбонатно-силикатный цикл.
Этот механизм связывает химическое выветривание горных пород, вулканические выбросы углекислого газа и реакции в океанах. Благодаря обратной связи концентрация углекислого газа и температура поверхности могут оставаться в пределах, допускающих существование жидкой воды.
Главным отличием безжизненной Земли от современной планеты оказался состав атмосферы: без фотосинтеза в ней отсутствовало бы значительное количество свободного кислорода. Но с точки зрения астрономии планета по-прежнему считалась бы потенциально обитаемой, поскольку основным критерием обитаемости служит возможность существования жидкой воды на поверхности.
Полученные результаты могут помочь астрономам в поисках внеземной жизни: новая модель поможет точнее оценивать вероятность присутствия жизни на далеких мирах. Она особенно пригодится при анализе атмосфер экзопланет: некоторые химические признаки, в теории связанные с биологической активностью, могут возникать и в результате небиологических процессов.
