Vedci vytvorili Zem bez života. Má ukázať, prečo sa pri hľadaní mimozemského života môžeme mýliť

Hľadanie mimozemského života sa v modernej astronómii dostáva do fázy, keď obyčajné objavenie skalnatej exoplanéty v obývateľnej zóne nestačí. Kľúčovou výzvou nadchádzajúcich desaťročí bude odlíšiť planétu, ktorá je len schopná podporovať život, od planéty, na ktorej život reálne existuje.

Tím vedcov z Washingtonskej univerzity pod vedením Samanthy Gilbert-Janizek publikoval v časopise The Planetary Science Journal štúdiu, ktorá tento problém rieši pomocou komplexného numerického modelu virtuálnej Zeme bez prítomnosti biosféry.

Umožní to, čo fyzicky nedokážeme

Autori vytvorili prepojený model evolúcie vnútra a atmosféry abiotickej Zeme, ktorý simuluje jej vývoj od 50 miliónov do 5 miliárd rokov. Model dokázal po 4,5 miliarde rokov úspešne reprodukovať 19 kľúčových pozorovaní predpriemyselnej Zeme v rámci odhadovaných neistôt merania.

Medzi sledované parametre patrili nielen atmosférické vlastnosti ako koncentrácia oxidu uhličitého a vodnej pary, povrchová teplota či albedo, ale aj hlboké geofyzikálne veličiny vrátane hmotnosti oceánov, teploty vrchného plášťa a tepelného toku v plášti.

Podstata celého modelu spočíva v skutočnosti, že hoci vnútro exoplanét nemožno priamo pozorovať, jeho evolúcia sa priamo premieta do zloženia atmosféry a albeda povrchu. Pri budúcom pozorovaní spektroskopiou odrazeného svetla, ktorú bude využívať plánovaný vesmírny ďalekohľad Habitable Worlds Observatory (HWO), budú práve tieto vlastnosti jediným dostupným zdrojom dát.

Model preto generuje syntetické spektrá odrazeného svetla HWO v rozsahu vlnových dĺžok 0,2 až 2,0 μm pre reálnu aj abiotickú Zem, pričom započítava čiary absorpcie pre CO_₂, H_₂O, O_₂, O_₃ a CH_₄.

Obývateľné podmienky aj bez života

Simulácia vychádzala z počiatočných podmienok nastavených hneď po stuhnutí magmatického oceánu Zeme, čo následne determinovalo prvotné zloženie atmosféry. Model pracuje s predpokladom, že platňová tektonika bola aktívna počas celej histórie Zeme už od stredu hadaika.

Exoplanéta 55 Cnc e

Rovnako zahŕňa špecifické parametre pre atmosférický tlak, intenzitu geodynama a únik vodíka do vesmírneho priestoru. Výsledný systém funguje ako univerzálny nástroj, do ktorého je možné vložiť pozorované vstupy konkrétnej exoplanéty a testovať, či zistené atmosférické vlastnosti dokáže vysvetliť čisto geologická a chemická evolúcia bez prítomnosti živých organizmov.

Význam výskumu spočíva najmä v eliminácii takzvaných falošne pozitívnych detekcií biopodpisov. Simulácia ukázala, že planéta dokáže bez prítomnosti života udržiavať obývateľné podmienky po extrémne dlhú dobu.

Čítajte viac z kategórie: Novinky