Како би Земља изгледала да се живот није развио на њој

Резултати истраживања, објављени у часопису The Planetary Science Journal, нису само необичан мисаони експеримент. Реч је и о озбиљном научном питању, као и новом преиспитивању идеја на којима почива Геја хипотеза.

Геја хипотеза полази од претпоставке да живот на Земљи ступа у интеракцију са физичким окружењем планете на начин који доприноси очувању услова погодних за живот. На тај начин успоставља се својеврсна планетарна хомеостаза, односно способност одржавања стабилног стања.

У новом истраживању, које је предводила астробиолошкиња Саманта Гилберт-Јанизек са Универзитета Вашингтон, научници су вратили сат уназад како би испитали како би се Земља развијала током милијарди година без живота и његовог хипотетичког утицаја на планету.

„Отворено је питање да ли би Земља могла да остане погодна за живот током временског периода од више милијарди година без утицаја живих организама на животну средину“, наводе истраживачи у научном раду.

„Јасно је да биологија има важну улогу у обликовању површинског окружења Земље, што нас доводи до кључног питања: да ли је живот неопходан да би стеновита планета дугорочно остала погодна за живот?“

У истраживању су Гилберт-Јанизек и њене колеге развили сложен компјутерски модел Земље без живота, али са свим осталим физичким карактеристикама планете. У модел су укључили Земљино језгро, омотач, кору, атмосферу, океане и количину сунчевог зрачења која допире до планете, а затим израчунали како би се хемијски елементи кретали између различитих делова Земље.

Укупно су симулирали 19 кључних својстава планете, међу којима су проток топлоте, хемијски састав океана и температуре на површини. Пратили су како би се ова виртуелна Земља мењала током пет милијарди година – од приближног времена њеног настанка до периода око 500 милиона година у будућности.

Осим што пружа одговоре на питања о судбини хипотетичке Земље без живота, ова симулација могла би да помогне научницима да боље разумеју атмосферске и хемијске показатеље које откривају на удаљеним планетама.

„Овај модел може да нам помогне да видимо како планете погодне за живот, али без живих организама, могу да опонашају планете на којима живот постоји. Када тумачимо посматрања атмосфере неке егзопланете, овај алат ће нам помоћи да утврдимо колика је вероватноћа да оно што видимо указује на постојање живота на њеној површини“, објашњава научница.

Када је реч о површини симулиране Земље без живота, испоставило се да одсуство живих организама не би значајно променило њен развој током милијарди година. Најупадљивија разлика била би одсуство кисеоника у атмосфери, с обзиром на то да не би било фотосинтезе.

Иако се кисеоник у атмосфери сматра неопходним за већину сложених облика живота, он заправо није предуслов да би се нека планета сматрала погодном за живот у астрономском смислу. Тај појам се најчешће дефинише на основу способности планете да на површини одржава течну воду.

У том погледу, Земља без живота имала би количину воде сличну оној коју има наша планета данас, као и неке друге упоредиве карактеристике.

„Показујемо да планета слична Земљи може да одржава температуре на површини погодне за живот током 4,5 милијарди година развоја, па и дуже, искључиво захваљујући абиотичким процесима, без потребе за биолошким механизмима који утичу на регулацију климе“, објашњава истраживачки тим.

„Угљенични циклус, који настаје међусобним деловањем хемијског трошења силиката, вулканског ослобађања гасова и хемијских процеса у океанима, обезбеђује снажну негативну повратну спрегу. Она одржава концентрацију угљен-диоксида у атмосфери и температуру на површини у границама погодним за живот, упркос томе што се сјај Сунца током 4,5 милијарди година повећао за приближно 30 одсто.“

Резултати не оповргавају Геја хипотезу. Истраживачи напомињу да не могу да искључе могућност да живот на Земљи доприноси процесима који повећавају стабилност климе.

Такође признају да њихов модел има одређена ограничења и поједностављења, укључујући претпоставке о тектоници плоча, хемијском саставу атмосфере и процесима који регулишу Земљину климу.

Ипак, резултати симулације указују на то да присуство живота није неопходан услов да би стеновита планета дугорочно остала погодна за живот.

„Наши налази указују на то да би абиотичка Земља, у погледу глобалне геофизике и климе, могла да се развије до стања сличног данашњем и без живота, али без великих количина кисеоника у атмосфери. Овај рад тако доприноси текућој расправи о Геја хипотези, указујући на то да живот и услови погодни за живот можда нису толико нераскидиво повезани као што се раније претпостављало“, закључују истраживачи.