Může sněhová koule planety podporovat život?

Umělcova koncepce sněhové koule, jejíž povrch je úplně nebo téměř úplně pokryt ledem. Obrázek přes NASA / AGU / GeoSpace.

Pokud jde o hledání života mimo sluneční soustavu - přinejmenším život, jak jej známe - zaměřuje se spíše na exoplanety, které nejsou ani příliš horké, ani příliš chladné. Skalnaté planety v obyvatelné zóně jejich hvězdy mají největší šanci, že na jejich povrchu budou mít vodu. Až dosud se předpokládalo, že podobné světy pokryté ledem budou na život pravděpodobně příliš chladné. Nový výzkum však nyní naznačuje, že tomu tak nemusí být vždy a že některé z těchto planet by mohly mít obývatelné pozemky.

Nové nálezy, které byly přezkoumány, byly zveřejněny v Žurnálu geofyzikálních výzkumných planet dne 18. července 2019.

Studie se zaměřuje na sněhové koule - skalnaté planety, jako je Země se zmrazenými oceány - které vědci považovali za pravděpodobně příliš chladné na celý život. Takové světy by na svých površích neměly žádnou tekutou vodu, jen led a malé až žádné pozemky.

Nový výzkum však zjistil, že situace nemusí být vždy tak hrozné, jak uvedl Adiv Paradise, astronom a fyzik na Torontoské univerzitě:

Máte tyto planety, které byste tradičně mohli považovat za neobyvatelné, a to naznačuje, že možná mohou být.

Podle nové studie by některé sněhové koule mohly stále mít kolem svých rovníků pozemky a vodu. Obrázek přes Gfycat.

Zjištění naznačují, že některé sněhové koule mohou stále mít pozemky poblíž jejich rovníků, s teplotami v těchto regionech dostatečně teplými, aby byly obyvatelnější. Vědci použili počítačový program k simulaci různých klimatických proměnných, přičemž zohlednili podmínky, jako je množství dostupného slunečního světla a konfigurace pozemních oblastí.

Podle těchto vědců je jednou z klíčových proměnných oxid uhličitý. Jak víme ze studií o změně klimatu, oxid uhličitý je skvělý v zachycování tepla v atmosféře planety. Když je toho dost, planeta může zůstat dostatečně teplá na tekutou vodu. Ale pokud je toho plynu příliš málo, planeta zamrzne. Mars je dobrým příkladem; jeho atmosféra je primárně složena z oxidu uhličitého, ale samotná atmosféra je příliš tenká na to, aby si udržela velké množství tepla. Nyní je planeta chladná a suchá.

Předpokládá se, že se sněhové koule vytvoří, když hladina oxidu uhličitého v jejich atmosféře klesne příliš nízko kvůli dešti a erozi. Voda z deště absorbuje oxid uhličitý a přeměňuje jej na kyselinu uhličitou. Tato kyselina reaguje s horninami a dále rozkládá kyselinu uhličitou. Pak se váže s minerály, které jsou přenášeny do oceánů a ukládány na mořské dno.

Graf znázorňující vztah mezi oxidem uhličitým produkovaným sopečnou aktivitou a oxidem uhličitým odstraněným z srážek a erozí pro mírné i sněhové koule. Planety se mohou zaseknout ve stavu sněhové koule, když se sopečná aktivita a zvětrávání vzájemně vyrovnávají. Obrázek přes AGU / GeoSpace.

Když je z atmosféry odstraněn veškerý nebo většina oxidu uhličitého, planeta zamrzne a změní se na planetu sněhové koule. Tyto planety by nyní byly naprosto chladné a neúrodné na svých površích, ne nejlepší místa pro vývoj života.

Pokud je však nová studie správná, je tu dobrá zpráva.

Vědci si mysleli, že odstraňování kysličníku uhličitého se během sněhové koule zastavilo, protože veškerá povrchová voda by zmrzla. Zjištění však naznačují, že některé sněhové koule budou po zamrznutí nadále ztrácet oxid uhličitý. Proč je to dobré? To znamená, že tyto planety by musely mít ještě nějaké nezmrzlé půdy a příležitostné srážky, aby voda mohla i nadále odstraňovat oxid uhličitý z atmosféry.

Vědci zjistili, že půdní oblasti v centrech kontinentů, daleko od zmrzlých oceánů, mohou zůstat dostatečně teplé pro tekutou vodu. Teploty v těchto oblastech by mohly dosáhnout nad 50 stupňů Fahrenheita (10 stupňů Celsia). Nejnižší teplota, kterou život dokáže reprodukovat, je minus 4 stupně Fahrenheita (minus 20 stupňů Celsia).

Další otázkou je, zda se z planety stane planeta sněhové koule, zůstává to tak vždy? Nebo se to může změnit znovu? Vědci se domnívají, že obvykle planeta nakonec opustí fázi sněhové koule, pokud by byl sopkou uvolněn další oxid uhličitý. Předpokládá se, že Země prošla vlastní fází planety sněhové koule.

Podle nové studie to nemusí být vždy pravda. Za určitých podmínek by se planeta mohla zaseknout ve stavu sněhové koule. Pokud by se do ovzduší v důsledku povětrnostních podmínek nadále odstraňovalo dostatečné množství oxidu uhličitého, mohlo by to vyvážit oxid uhličitý emitovaný sopkami. V důsledku toho by se planeta už nikdy úplně nerozmrazila.

Vědci si myslí, že Země sama prožila během své existence alespoň jednu až tři fáze sněhové koule. Koncept tohoto umělce ji zobrazuje před 720 miliony let. Obrázek přes Mikkel Juul Jensen / Spl / Cosmos / CNRS News.

Hlavním důsledkem těchto zjištění je, že hranice mezi tím, co považujeme za obyvatelnou planetu a neobývanou planetu, může být mnohem méně jasná, než se kdysi myslelo. Jak poznamenal Paradise:

Zjistili jsme, že tato linka je ve skutečnosti trochu nejasná.

Existuje také další možnost, aby zvážila. Co kdyby planeta měla na povrchu zmrzlý oceán, ale stále tekutinu dole? V naší sluneční soustavě neexistují žádné podobné planety, ale existují měsíce. Obzvláště Evropa a Enceladus, které mají globální oceány pokryté kůrou ledu. Čím více se o nich dozvíme, tím více se zdá, že jsou skutečně schopni podporovat život. Zdá se, že oba oceány jsou ve složení podobné zemským oceánům a mají dostatek tepla, energie a chemických živin. Zatím nevíme, jestli na jakémkoli místě skutečně existuje nějaký život, ale vyhlídky jsou slibné.

Nevíme, kolik planet se sněhovou koulí je venku, ale již víme, že skalní planety o velikosti Země a větší se zdají být v naší galaxii běžné, na základě zjištění z Keplerova kosmického dalekohledu a dalších dalekohledů. To samo o sobě slibuje při hledání života jinde. A nyní výsledky této nové studie ukazují, jak to, že i když některé z těchto planet jsou velmi chladné, mohou být stále obyvatelné.

Sečteno a podtrženo: Nový výzkum ukazuje, že některé zmrazené sněhové koule mohou stále podporovat život.

Zdroj: Obytné sněhové koule: Mírné podmínky na zemi, kapalná voda a důsledky pro zvětrávání CO2

Prostřednictvím GeoSpace