Движение литосферных плит исключили из критериев для возникновения жизни

Ученые предложили пересмотреть список критериев, которые нужны планете для того, чтобы на ней появилась жизнь. Они считают, что это может произойти не только на тех планетах, кора которых состоит из движущихся друг относительно друга литосферных плит, и это условие уже не обязательно. Результаты работы изложены в журнале Astrobiology.

За последние годы астрономы открыли свыше тысячи экзопланет, а запущенный недавно спутник TESS должен открыть в десятки раз больше. Ученые не сомневаются, что условия на большинстве из них чересчур суровы для того, чтобы там появилась жизнь. Однако определить, какие из условий обязательны для жизни, а какие — не очень, оказалось довольно трудно. Например, ученые считают, что для обитаемости планеты на ней должна быть достаточно плотная атмосфера, которая может удерживать температуру на поверхности небесного тела в ограниченном диапазоне, в том числе благодаря парниковым газам. Пример такого газа — CO2.

«Вулканы выбрасывают различные газы в атмосферу. Постепенно углекислый газ покидает ее и остается в виде осадочных отложений на поверхности [планеты], — говорит соавтор работы Брэдфорд Фоли из Университета штата Пенсильвания (США). — Баланс между двумя этими процессами поддерживает определенный уровень углекислого газа в атмосфере, что важно для того, чтобы [на планете] поддерживался устойчивый климат и подходящая для жизни температура».

В новой работе авторы решили при помощи методов компьютерной симуляции сравнить, сколько тепла выделяется из недр планет двух типов — с активными тектоническими процессами и с одной сплошной плитой, которая плавает на поверхности расплавленной мантии. Программу с симуляцией запускали сотни раз — для виртуальных планет различных размеров и состава. В результате оказалось, что небесные тела, поверхность которых не состоит из движущихся литосферных плит, тоже могут поддерживать условия для обитаемости — то есть жидкая вода может находиться на их поверхности в течение миллиардов лет.

Вулканизм на таких планетах должен быть, хотя он и намного менее активен, чем на планетах первого типа. Однако из-за того, что лава под единой литосферной плитой перемешивается плохо, вулканы будут постоянно извергаться в одних и тех же местах. Это приведет к тому, что на поверхности планеты будут накапливаться породы, богатые газами.

Тем не менее, авторы приходят к выводу, что при достаточных температуре и давлении углекислый газ все-таки сможет выделяться и попадать в атмосферу. Однако интенсивность этого процесса сильно зависит от типа и количества радиоактивных элементов на планете. Дело в том, что при распаде они дополнительно разогревают планету. В результате горазо важным критерием для появления жизни авторы считают присутствие и концентрацию нагревающих недра элементов.