Прошлое Земли - ключ к поиску обитаемых планет

Ученые восстановили, как выглядела из космоса Земля 2,5 миллиарда лет назад, чтобы понять, на какие планеты стоит обращать внимание при поисках жизни. Исследования показали, что атмосферный туман, окутывающий удаленные планеты, может указывать на их потенциальную обитаемость и даже быть непосредственным признаком развития жизни.

О своем открытии ученые из университета Вашингтона сообщили 11 ноября на заседании Отделения планетарных наук в рамках конференции Американского астрономического общества, сообщает пресс-служба университета.

Исследователи часто используют Землю как эталон обитаемой планеты для оценки достоверности компьютерных симуляций климатических условий и пригодности для жизни других экзопланет. В рамках проекта «Виртуальной планетарной лаборатории» (Virtual Planetary Laboratory) ученые моделировали внешний вид Земли в архейскую эру (около 2,5 миллиарда лет назад). Этот временной этап соответствует возрасту большинства геохимических данных о других планетах.

В основе модели лежали данные более ранних исследований, предполагающие, что в то время наша планета была окутана туманом из органических веществ. Под действием света в атмосфере происходило превращение молекул метана в сложные углеводы, что придавало дымке светло-оранжевую окраску.

Ученые использовали ряд симуляций (фотохимических, климатических и радиационных), чтобы воссоздать состояние Земли 2,5 миллиарда лет назад. В своей модели ученые представляли частицы, из который состояла окружающая Землю органическая дымка, в виде образований сложной формы. В более простых расчетах они считаются сферическими, однако авторы данной работы оперировали более сложной конструкцией — «гроздьями» слипшихся сферических молекул. По их мнению, наличие частиц такой формы значительно понижало температуру поверхности планеты. В то же время охлаждение компенсировалось наличием в атмосфере парниковых газов, и баланс между этими эффектами мог привести к установлению температуры, пригодной для развития жизни.

Кроме того, ученые обнаружили, что такой состав атмосферы эффективно задерживал ультрафиолет, защищая развивающуюся биосферу Земли в отсутствие озонового слоя, который не мог сформироваться до того, как на планете в значительных количествах появился кислород.

Поскольку многие популяции экзопланет, известные на сегодняшний день, также являются весьма «туманными», ученые допускают, что именно среди них могут встретиться обитаемые планеты. Авторы работы также отмечают, что мы привыкли думать о планете Земля как о «бледно-голубой точке» и полагаем, что другие обитаемые миры должны выглядеть подобным образом. Однако в контексте данного исследования можно предположить, что они скорее могут оказаться «бледно-оранжевыми точками», как наша планета в архейскую эру.