science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Waterwerelden kunnen leven ondersteunen:analyse daagt het idee uit dat leven een kloon van de aarde vereist

Het concept van deze kunstenaar toont een planetair systeem. Krediet:NASA/JPL-Caltech

De omstandigheden voor het overleven van leven op planeten die volledig bedekt zijn met water zijn vloeiender dan eerder werd gedacht, het openen van de mogelijkheid dat waterwerelden bewoonbaar zouden kunnen zijn, volgens een nieuw artikel van de University of Chicago en Pennsylvania State University.

De wetenschappelijke gemeenschap is er grotendeels van uitgegaan dat planeten bedekt met een diepe oceaan de kringloop van mineralen en gassen die het klimaat op aarde stabiel houden, niet zouden ondersteunen. en zou dus niet vriendelijk zijn voor het leven. Maar de studie, gepubliceerd op 30 augustus in The Astrofysisch tijdschrift , ontdekte dat oceaanplaneten veel langer op de "sweet spot" konden blijven voor bewoonbaarheid dan eerder werd aangenomen. De auteurs baseerden hun bevindingen op meer dan duizend simulaties.

"Dit druist echt in tegen het idee dat je een kloon van de aarde nodig hebt - dat wil zeggen, een planeet met wat land en een ondiepe oceaan, " zei Edwin Vlieger, assistent-professor geofysische wetenschappen aan UChicago en hoofdauteur van de studie.

Naarmate telescopen beter worden, wetenschappers vinden steeds meer planeten in een baan om sterren in andere zonnestelsels. Dergelijke ontdekkingen leiden tot nieuw onderzoek naar hoe leven mogelijk zou kunnen overleven op andere planeten, waarvan sommige heel anders zijn dan de aarde - sommige kunnen volledig bedekt zijn met honderden kilometers diep water.

Omdat het leven een langere periode nodig heeft om te evolueren, en omdat het licht en de warmte op planeten kunnen veranderen naarmate hun sterren ouder worden, wetenschappers zoeken meestal naar planeten die zowel wat water hebben als een manier om hun klimaat in de loop van de tijd stabiel te houden. De primaire methode die we kennen, is hoe de aarde het doet. Over lange tijdschalen, onze planeet koelt zichzelf af door broeikasgassen om te zetten in mineralen en warmt zichzelf op door ze via vulkanen vrij te geven.

Maar dit model werkt niet op een waterwereld, met diep water dat de rots bedekt en vulkanen onderdrukt.

Vlieger, en Penn State co-auteur Eric Ford, wilde weten of er een andere manier was. Ze zetten een simulatie op met duizenden willekeurig gegenereerde planeten, en volgde de evolutie van hun klimaten over miljarden jaren.

"De verrassing was dat velen van hen meer dan een miljard jaar stabiel blijven, gewoon door geluk van de loting, ' zei Kite. 'Onze beste gok is dat het in de orde van grootte van 10 procent is.'

Deze gelukkige planeten zitten op de juiste plaats rond hun sterren. Ze hadden toevallig de juiste hoeveelheid koolstof, en ze hebben niet te veel mineralen en elementen uit de korst opgelost in de oceanen die koolstof uit de atmosfeer zouden halen. Ze hebben vanaf het begin genoeg water, en ze circuleren alleen koolstof tussen de atmosfeer en de oceaan, wat in de juiste concentraties voldoende is om de boel stabiel te houden.

"Hoeveel tijd een planeet heeft, is in principe afhankelijk van koolstofdioxide en hoe het is verdeeld tussen de oceaan, atmosfeer en rotsen in zijn vroege jaren, "zei Kite. "Het lijkt erop dat er een manier is om een ​​planeet op lange termijn bewoonbaar te houden zonder de geochemische cycli die we op aarde zien."

De simulaties gingen uit van sterren die op de onze lijken, maar de resultaten zijn optimistisch voor rode dwergsterren, te, zei Kite. Van planeten in rode dwergsystemen wordt gedacht dat ze veelbelovende kandidaten zijn voor het bevorderen van leven, omdat deze sterren veel langzamer helderder worden dan onze zon, waardoor het leven een veel langere periode heeft om op gang te komen. Dezelfde omstandigheden die in dit artikel zijn gemodelleerd, kunnen worden toegepast op planeten rond rode dwergen, ze zeiden:Theoretisch, alles wat je nodig hebt is het constante licht van een ster.