Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Astronomi

Undersøgelser tyder på, at frosne jordlignende planeter kan understøtte liv

En kunstners gengivelse af, hvordan en sneboldplanet kan se ud. Is dækker havene til ækvator. Kredit:NASA

Iskolde planeter, der engang troede for kolde til at understøtte liv, kunne have beboelige landområder over frysepunktet, udfordrer den typiske antagelse om, hvilke slags planeter der kan være beboelige, tyder en ny undersøgelse på.

Forskere har længe troet, at sneboldplaneter - jordlignende planeter med oceaner frosset til ækvator - var livsfjendtlige på grund af den ekstreme kulde. Men ny forskning i AGU'er Journal of Geophysical Research :Planeter finder ud af, at nogle sneboldplaneter kan have områder i nærheden af ​​deres ækvator, der når beboelige temperaturer.

"Du har disse planeter, som du traditionelt ville betragte som ikke beboelige, og det tyder på, at de måske kan være, " sagde Adiv Paradise, en astronom og fysiker ved University of Toronto og hovedforfatter af det nye studie.

Den beboelige zone er en række afstande fra en stjerne, hvor en planet teoretisk kunne have flydende vand og temperaturer varme nok til at understøtte liv. Planeter i den beboelige zone kan være varme og tempererede som Jorden, eller helt frosset, som sneboldplaneter.

Geologer formoder, at Jorden har gennemgået alt fra en til tre sneboldfaser i fortiden, og at marine mikroorganismer sandsynligvis har overlevet gennem mindst en af ​​disse perioder.

"Vi ved, at Jorden var beboelig gennem sine egne sneboldepisoder, fordi livet opstod før vores snebold-episoder, og livet forblev længe forbi det, " sagde Paradiset. "Men hele vores liv var i vores oceaner på det tidspunkt. Der er intet om jorden."

I den nye undersøgelse, Paradise og hans kolleger ønskede at vide, om områder af land på sneboldplaneter kunne nå livsopretholdende temperaturer. De brugte et computerprogram til at simulere forskellige klimavariabler på teoretiske sneboldplaneter, justering af forhold som mængden af ​​sollys og konfiguration af kontinenterne.

Denne graf viser forholdet mellem kuldioxid produceret af vulkansk aktivitet og kuldioxid fjernet fra nedbør og erosion for tempererede klimaer og sneboldklimaer. Planeter bliver hængende i en sneboldtilstand, når vulkansk aktivitet og forvitringshastigheder balancerer hinanden. Kredit:AGU

En variabel de var interesseret i var kuldioxid. Kuldioxid fanger varme og holder en planet i et tempereret klimaområde; uden det, planeterne afkøles og oceanerne fryser.

Planeter bliver til snebolde, når deres atmosfæriske kuldioxidniveauer falder for lavt på grund af en kombination af nedbør og erosion. Vand absorberer kuldioxid og omdanner det til kulsyre, som reagerer med sten på jorden under erosion. Denne interaktion nedbryder kulsyre mere. Det binder med mineraler, som derefter transporteres til havene og til sidst opbevares i havbunden.

Forskere troede tidligere, at kuldioxidfjernelsen fra en planets atmosfære stoppede under sneboldfaser, fordi alt dets overfladevand var frosset. Men overraskende nok, den nye undersøgelse viste, at nogle sneboldplaneter fortsætter med at miste kuldioxid, selv efter at de er frosset. Det betyder, at planeterne skal have noget ikke-frossen jord og lejlighedsvis nedbør, for at vand kan fortsætte med at fjerne kuldioxid fra atmosfæren.

Nogle af de varmere sneboldplaneter, som undersøgelsens forfattere simulerede, havde landområder varme nok til at holde flydende vand og liv, selv når deres oceaner var frosset til deres ækvator. De fandt, at landområder i midten af ​​kontinenterne væk fra de frosne oceaner kunne nå temperaturer over 10 grader Celsius (50 grader Fahrenheit). Dette er meget varmere end den laveste temperatur, hvor livet kan formere sig, som videnskabsmænd vurderer til at være minus 20 grader Celsius (minus 4 grader Fahrenheit).

Resultaterne tyder også på, at jordlignende planeter kan sidde fast i en sneboldtilstand under visse forhold. Forskere plejede at tro, at planeter forlod sneboldfaser gennem en gradvis opbygning af kuldioxid frigivet af vulkaner. Men forvitring kunne trække nok kuldioxid ud af atmosfæren til at balancere vulkansk produktion, skabe en negativ feedback-loop, hvor planeten aldrig tøer op, ifølge forskerne.

Resultaterne tyder på, at grænsen mellem, hvad der er en beboelig planet, og hvad der ikke er, måske ikke er så bestemt, som geologer engang troede, ifølge forskerne.

"Det, vi finder, er faktisk, at den linje er lidt uklar, " sagde Paradise.

Denne historie er genudgivet med tilladelse fra AGU Blogs (http://blogs.agu.org), et fællesskab af blogs om jord- og rumvidenskab, vært af American Geophysical Union. Læs den originale historie her.




Varme artikler