Priedušné planetárne atmosféry sú vo vesmíre bežnejšie, ako sa pôvodne predpokladalo

Priedušné planetárne atmosféry sú vo vesmíre bežnejšie, ako sa pôvodne predpokladalo
Priedušné planetárne atmosféry sú vo vesmíre bežnejšie, ako sa pôvodne predpokladalo
Anonim

Možná existencia obývateľných exoplanét zamestnáva myseľ ľudstva viac ako sto rokov. Doteraz sa nám však nepodarilo nájsť ani jednu obývateľnú planétu a medzitým nové štúdie znova a znova prinášajú skutočnosti, ktoré znižujú šance ostatných planét na možnú obývateľnosť. Jedným z najdôležitejších faktorov potenciálnej obývateľnosti je prítomnosť kyslíka v atmosfére planéty vhodného na dýchanie. Ako sa však môže kyslík hromadiť v atmosfére exoplanét?

Na zodpovedanie tejto otázky stojí za to sa bližšie pozrieť na vývoj zemskej atmosféry. Podľa moderných koncepcií k zvýšeniu koncentrácie kyslíka v atmosfére planéty došlo v troch fázach, počnúc udalosťou známou ako „kyslíková katastrofa“(pred 2,4 miliardami rokov), po ktorej nasledovali podobné udalosti v neoproterozoiku (800 miliónov rokov pred) a paleozoikom (pred 400 miliónmi rokov), po ktorých atmosféra dosiahla súčasnú úroveň kyslíka 21 percent.

Takéto náhle obohatenie zemskej atmosféry kyslíkom by mohlo súvisieť napríklad s rozšírením fotosyntetických suchozemských rastlín alebo s obrovskými sopečnými erupciami. Tento scenár teda spája zvýšenie koncentrácie kyslíka s náhodnými udalosťami. Ak by sa na pevnine zrazu nevynoril určitý druh fotosyntetických rastlín alebo by nevybuchli konkrétne sopky, v atmosfére by sa kyslík možno neobjavil.

Na rozdiel od tohto pohľadu nový numerický model zostavený vedcami vedenými Lewisom J. Alcottom ukazuje, že vzhľadom na cykly uhlíka, kyslíka a fosforu na Zemi je zvýšenie koncentrácie kyslíka možné vysvetliť vnútornou dynamikou planétu a nevyžaduje „zázračné“udalosti.

Štúdium cyklu fosforu napríklad pomohlo tímu určiť jeho vzťah k kyslíku v atmosfére. Fosfor hrá v živote oceánskych rias dôležitú úlohu. Množstvo fosforu v oceáne dnes určuje množstvo kyslíka v atmosfére - a rovnaká situácia sa podľa autorov práce odohrala už skôr v histórii Zeme.

Rastliny v oceáne vyžadujú na fotosyntézu fosfor, ale vysoké hladiny fosfátov v dôsledku eutrofizačného procesu zvyšujú spotrebu kyslíka vo veľkých hĺbkach. Keď fotosyntetické organizmy odumrú, rozložia sa a spotrebujú aj kyslík z vody. Keď hladina kyslíka klesne, z materiálu uloženého na dne sa uvoľní ďalší fosfor. V dôsledku tejto slučky spätnej väzby kyslík rýchlo zmizne. To znamená, že hladina kyslíka mohla v zemskej atmosfére rýchlo klesnúť, ale v skutočnosti klesala pomaly v dôsledku iného procesu spojeného so zemským plášťom.

V celej histórii Zeme prebieha sopečná aktivita, ktorá sa v dôsledku ochladzovania plášťa postupne znižuje a podľa počítačového modelu Olcotta a jeho kolegov práve tento faktor mohol určiť postupnú akumuláciu kyslíka v zemská atmosféra.

Výskum je publikovaný v časopise Science.

Odporúča: