|
Шансы на существование жизни на других планетах
|
|
|
|
Пригодные для жизни условия могут не формироваться на землеподобных планетах из-за того, что в мантии таких планет отсутствует саморегуляция. Юн Коренага (Jun Korenaga) из Йельского университета (США) пришёл к выводу, что перемещение литосферных плит, которое считают ключевой особенностью потенциально обитаемых планет, на самом деле нетипичное для планет земного типа явление.
|
|
|
|
Даже на Земле оно является результатом цепи случайных обстоятельств. Поэтому сегодняшние оценки обитаемости той или иной экзопланеты часто могут быть малообоснованны. Статья об этом опубликована в Science Advances.
|
 |
|
Один из основных показателей жизнепригодности планеты — движение её литосферных плит. Оно вызывает постоянное обновление земной поверхности: посреди океанов образуются новые участки плит, а там, где одна плита "наезжает" на другую, старые участки плит погружаются обратно в мантию. Это обеспечивает геохимический цикл углерода, не дающий углекислому газу накапливаться в атмосфере. Без тектоники плит земного типа цикл углерода нарушается и образуется плотная атмосфера из углекислого газа. Это ведёт к тому, что планета перегревается и превращается в безводную пустыню, в которой так жарко, что плавятся металлы. В Солнечной системе именно так случилось с Венерой.
|
|
|
|
До работы Коренаги учёные связывали тектонику плит с саморегулирующей конвекцией в мантии Земли. Она заключается в том, что тепло, исходящее от распада радиоактивных элементов в мантии, так велико, что конвекция быстро переносит избыточное тепло от центра планеты и мантии к коре. Там тепло рассеивается в атмосферу, и планета охлаждается. Если изначально тепла от распада радиоактивных элементов было мало, конвекция идёт слабо, тепло от центра планеты уходит медленнее. В итоге со временем мантия прогревается достаточно, чтобы конвекция вновь пошла быстрее — в таком темпе, который обеспечивает тектонику плит. То есть саморегуляция заключается в том, что механизм конвекции будет работать вне зависимости от изначальных условий в ядре и мантии планеты.
|
|
|
|
Юн Коренага отмечает, что на сегодня нет достоверных данных о том, что в недрах Земли содержится достаточное количество радиоактивных элементов, чтобы обеспечить такую саморегулирующуюся конвекцию. Его расчёты показывают: по мере роста температуры вязкость мантии падает достаточно сильно — так, что конвекция на планетах земного типа вообще не может стать саморегулирующейся. Это значит, что конвекция мантии — процесс не "самонастраиваемый", а строго заданный начальными условиями. Конвекция и тектоника плит запускаются, только если температура планеты к концу её формирования из протопланетных тел оптимальна. В противном случае даже при массе и освещённости, близким к земным, тектоники плит там не будет. Из-за этого потенциально обитаемая планета на деле остаётся безжизненной пустыней.
|
|
|
|
Большинство твёрдых планет к концу формирования имеют самую разную внутреннюю температуру. Если в конце периода формирования они подвергались множеству столкновений с крупными протопланетными телами, то их мантия может быть разогрета слишком сильно. В противном случае она может быть слишком холодной. В обеих ситуациях тектоника плит не запустилась бы. Такой оборот событий резко снизил бы вероятность существования жизни на Земле. Выводы Коренаги также означают, что на целом ряде крупных твёрдых планет в так называемой зоне обитаемости нормальной тектоники плит не будет, и они, несмотря на своё благоприятное расположение, не станут обитаемыми.
|
|
|
|
https://life.ru/t/%D0%BD%D0%B0%D1%83%D0%BA%D0%B0/893717/ziemnaia_mantiia_zastavila_pierieotsienit_shansy_sushchiestvovaniia_zhizni_na_drughikh_planietakh
|
