Yerə bənzər biosferlər nadirdirmi?

Yerə bənzər biosferi olan Yer və daha böyük planet (buludlar və okean görünür).

Rəssamın Yerdən fərqli olaraq Kepler-442b (solda) anlayışı. Bu potensial yaşaya bilən qayalı ekzoplanet, Yerin kütləsindən təxminən iki dəfə çoxdur. Bu günə qədər Yerə bənzər bir həyatı dəstəkləyən səthi, atmosferi və hidrosferi saxlaya biləcək yeganə dünyadır. Ph03nix1986 vasitəsilə görüntü/Wikimedia Commons.


Həyat inanılmaz müxtəlifliyi ilə Yer Günəş sistemimizdə bənzərsizdir. Ancaq Yer kürəsi nə qədər nadirdirbiosfer- həyatımızı dəstəkləyən, atmosferimizə və okeanlarımıza dərin uzanan dünyamızın nazik təbəqəsi - bizim içimizdəsüd Yoluqalaktika? Astronomlar indi tapırlarekzoplanetlərvə ya minlərlə, uzaq ulduzların ətrafında fırlanan dünyalar. Təkcə qalaktikamızda milyardlarla xarici dünya olduğunu təxmin edirlər. Şübhəsiz ki, qalaktika həyatla dolu olmalıdır. Yoxsa elədir? İtaliyadakı Neapol Universitetinin tədqiqatçıları bunun əksini düşünürlər. Onların yeni araşdırması, potensial yaşanabilir ekzoplanetlərdə Yerə bənzər biosferlərin nadir ola biləcəyini göstərir.

Tədqiqatçılarnəşr olunduonlarınnəzərdən keçirilmişMay ayında nəticələrKral Astronomiya Cəmiyyətinin Aylıq Bildirişləri.


Oksigen əsaslı Yerə bənzər biosferlər

Tədqiqat oksigen əsaslı Yerə bənzər şərtlərə yönəlibfotosintezbaş verə bilər. Öz dünyamızdan bildiyimiz kimi, bu şərtlər daha mürəkkəb həyatın inkişafına da imkan verə bilər. Bu proses adlanıroksigenli fotosintez, Yerdəki bitkilər işığı və karbon qazını oksigenə və qida maddələrinə çevirir. Kitabda qeyd edildiyi kimikağız:

Oksigenli fotosintez, Yer biosferindəki ən əhəmiyyətli biokimyəvi prosesdir və ehtimal ki, daxil olan kimyəvi maddələrin və işığın enerji mənbəyi olaraq mövcudluğunu nəzərə alaraq, digər yaşayış yer planetlərində çox yayılmışdır. Bu səbəbdən ulduzların ətrafındakı planetlərdə oksigenli fotosintezin spektral tipinin və planet -ulduz ayrılmasının bir funksiyası olaraq effektiv ehtimalını qiymətləndirmək vacibdir.

Yer və Mars da daxil olmaqla Neptun və Yupiterin ölçüsünə görə işarələnmiş bir çox kiçik qayalı planet.

Bu, Habitable Exoplanets Kataloqu (ehtimal olunan bütün yaşayış potensiallı ekzoplanetlərin ümumi sayı 60) ehtimal olunan yaşayış ehtimalı olan ekzoplanetlərin mövcud siyahısıdır. Hal-hazırda yalnız Kepler-442b-nin ulduzundan Yerə bənzər bir biosfer üçün kifayət qədər enerji alacağı güman edilir. Şəkil vasitəsiləPlanet Yaşamaq Laboratoriyası/ Puerto Rico Arecibo Universiteti.

Ulduz radiasiyası kifayət deyil

Bəs bu, digər potensial yaşamaq dünyalarında nə qədər asan ola bilər? Bütün bunlar nə qədər ulduz radiasiyasına aiddir - fotosintetik olaraq aktiv radiasiya (ÜZRƏ) - planet ulduzundan alır. Çox az radiasiya varsa, fotosintezin başlamasını çox çətinləşdirir. Kağızdan:


Foton axını hesablamağı hədəfləyirikexergyvə ulduzun təsirli temperaturu və planet -ulduz ayrılmasının bir funksiyası olaraq oksigenli fotosintez üçün faydalı olan dalğa uzunluğundakı radiasiyanın ekergetik səmərəliliyi. Analitik olaraq bu miqdarları hesablayırıq və nəticələrimizi Yerə bənzər planetlərin kiçik bir nümunəsi üçün edilən təxminlərlə müqayisə edirik və görürük ki, ekzergiya 2600–7200 K [2300-7000 S və ya 3700-12.500 Fahrenheit]. Həm ulduz -planet ayrılığından, həm də ulduzun təsirli temperaturundan asılıdır. Sərin ulduzların ətrafındakı ekzoplanetlərdə biosferlər ümumiyyətlə işıqla məhdud ola bilər. İndiyə qədər faydalı foton axını, ekzerji və enerjinin səmərəliliyi baxımından Yerlə müqayisə edilə bilən yer planetlərini müşahidə etməmişik.

Bir əlini çənəsində, biri də kalçasında, arxasında masa və yazı taxtası olan dayanan adam.

Yeni araşdırmaya İtaliyanın Neapol Universitetində Giovanni Covone rəhbərlik edib. Şəkil vasitəsiləINFN.

Planetin, canlı orqanizmlərin qida maddələri və molekulyar oksigen istehsal etmələri üçün kifayət qədər ulduz radiasiyasına ehtiyacı var. Günəşin istiliyinin təxminən yarısı qədər olan ulduzlar kifayət qədər şüa yaymır. Belə ulduzların orbitində olan planetlərdə fotosintez hələ də baş verə bilər, lakin biosferin böyüməsi məhdud olardı.

Soyuq və isti ulduzların da problemləri var

Canlı biosferlərin perspektivləri daha da azalacaqqırmızı cırtdanulduzlar, Günəşimiz qədər cəmi üçdə birinə yaxındır. Bu ssenaridə, hətta fotosintez üçün bir başlanğıc əldə etmək üçün kifayət qədər ulduz radiasiyası olmayacaq. GörəGiovanni CovoneNeapol Universitetindən, araşdırmanın aparıcı müəllifi:


Qırmızı cırtdanlar qalaktikamızda ən çox yayılmış ulduz növü olduğundan, bu nəticə, digər planetlərdə Yerə bənzər şərtlərin gözlədiyimizdən daha az yaygın ola biləcəyini göstərir.

Günəşimizdən daha isti olan ulduzlar lazım olan çox miqdarda şüa çıxarır, ancaq günəşimiz kimi uzun yaşamırlar. Bu səbəbdən həyatın hər hansı bir planetdə təkamül etməsi üçün ayrılan vaxtı məhdudlaşdırır.

Yerə bənzər biosferlər üçün uyğun dünyalar çox az ola bilər

Hal -hazırda elm adamları kifayət qədər ulduz radiasiyasına yaxınlaşan potensial olaraq yaşaya biləcək bir ekzoplanetdən xəbərdardır:Kepler-442b. Bu planet Yerin kütləsindən təxminən iki dəfə çoxdur və 1200 -dirişıq iliuzaqda Bu, indiyə qədər tapılan məlum qayalıq və potensial olaraq yaşaya bilən ekzoplanetlərdəndir (hazırda60). Ancaq qeyd etmək lazımdır ki, texnologiya onları tapmaq üçün inkişaf etdikcə bu kimi daha çox qayalı dünyaların kəşf ediləcəyi gözlənilir. Əksər hallarda daha böyük qaz nəhəngi tipli planetləri hələ də aşkar etmək ən asandır.

Həşəratlar, bitkilər və göbələklər kimi müxtəlif həyat formalarının bir çox təsviri olan rəngli hissələrə bölünmüş dairəvi cədvəl.

Fotosintezi və daha inkişaf etmiş həyat proseslərini dəstəkləmək üçün Günəşdən gələn kifayət qədər enerji sayəsində Yer zəngin və çoxşaxəli bir biosferə malikdir. Şəkil vasitəsiləBritannica ensiklopediyası.


Covone əlavə etdi:

Bu araşdırma kompleks həyat üçün parametrlər məkanına güclü məhdudiyyətlər qoyur, buna görə də təəssüf ki, zəngin Yerə bənzər bir biosferə ev sahibliyi etmək üçün 'şirin yer' o qədər də geniş deyil.

Digər biosfer növləri

Ümumi nəticələr, Yerə bənzər biosferləri qoruyub saxlaya bilən planetlərin çox az məsafədə ola biləcəyini göstərir. Əlbəttə ki, buna əsaslanırbildiyimiz kimi həyat, həyatın Yer üzündə necə inkişaf etdiyi və fotosintezin rolu haqqında bildiklərimiz. Ancaq bizimkinə bənzəməyən yad biosferlərin mövcud olması mümkündür. Fotosintezi planetimizdə olmayan şəkildə istifadə edənlər və ya ümumiyyətlə fotosintezdən istifadə etməyənlər ola bilər.

Aşağı xətt: İtaliyadakı Neapol Universitetinin tədqiqatçılarının yeni bir araşdırması, yüksək inkişaf etmiş, Yerə bənzər biosferlərin ekzoplanetlərdə nadir ola biləcəyini göstərir. Bir çox ulduz ya həyatın əsas fotosintez mərhələsindən keçməsi üçün kifayət qədər enerji yaymaz, ya da başqa cür uyğun ola biləcək planetlərdə həyatın təkamül etməsi üçün kifayət qədər uzun yaşamaz.

Mənbə: Yaşanabilir zonada Yerə bənzər planetlərdə oksigenli fotosintezin səmərəliliyi

Kral Astronomiya Cəmiyyəti vasitəsi ilə