До сих пор большинство ученых-планетологов и астробиологов исходили из того, что движение континентальных плит – так называемая тектоника плит – является одним из базовых условий для зарождения и возникновения жизни, как это имело место у нас на Земле. Но новое исследование американских ученых может отправить эту теорию глубоко в архив. И независимость (в принципе) зарождения жизни от тектоники плит в значительной мере повышает вероятность обнаружения жизни на других планетах.
Так художник представляет себе каменную планету без континентальных плит. Copyright: NASA/NOAA
Наряду с наличием жидкой воды (оптимально – на поверхности планеты или в непосредственной близости к ней), для многих астробиологов движение континентальных плит на планетах долгое время было незыблемым условием возникновения жизни на каждом конкретном небесном теле. Причиной этого, наряду с прочим, представлялась вулканическая активность вдоль границ этих плит, благодаря которой газы из недр планеты могли бы попадать в ее атмосферу. В частности, парниковый газ – двуокись углерода (СО2), который служит для нагрева планет каменного типа. Вследствие процессов выветривания, попавший таким способом в атмосферу СО2 снова притягивается к поверхности и оседает на ней, где он может проникать в поверхностные каменные породы, образовывая необходимые для жизни ингредиенты. Кроме того, и процесс субдукции, когда одна континентальная плита пододвигается под другую плиту в мантии планеты, играет важную роль в круговороте углерода.
В то время, как тектоника плит Земли и ее континентов (т.е. континентальные плиты) в достаточной степени изучены, существуют планеты, кора которых состоит не из множества различных пли, а из одной-единственной глобальной плиты.
Как пишут Брэдфорд Фоли и Эндрю Смай из Пенсильванского государственного университета в июльском издании научного журнала Astrobiology, слишком большое количество парниковых газов ведут к возникновению известного парникового эффекта, как это произошло на соседней с нами Венере. То есть они способны нагреть планету до такой степени, что она превращается в непригодную для жизни планету-ад. Зато баланс этих процессов обеспечивает поддержание постоянного уровня углерода, благодаря чему на планете может быть обеспечен стабильный климат.
В многочисленных компьютерных моделях Фоли и Смай рассмотрели планеты различных размеров и состава, в том числе и различные варианты планет со сплошной глобальной поверхностью без наличия тектонической активности.
К вящему удивлению ученых, и модели таких планет, где отсутствовала тектоника плит, вполне обеспечивали условия и температуры для того, чтобы на их поверхности жидкая вода присутствовала на протяжении многих миллиардов лет.
Была названа и причина. Оказывается, и на таких планетах возможна вулканическая активность, пусть даже и не такая продолжительная, как у нас на Земле. «Как показывают наши расчеты, возникающая здесь нехватка СО2 при определенных условиях может компенсироваться газовыделением из недр планеты. Условия для этого зависят от количества и видов жарообразующих элементов в недрах планеты в определенные периоды ее истории».
Результаты исследования показывают, что каменные планеты и без наличия тектоники плит могут оказываться пригодными для жизни на протяжении как минимум до четырех миллиардов лет, то есть до примерно до такого же возраста, какой имеет сегодня наша пригодная для жизни Земля.
0
