Наша планета Земля – единственное известное человечеству небесное тело, на котором возникла и развивается жизнь. Тем не менее, мы часто не осознаем в полной мере уникальность ее условий, таких как оптимальное соотношение суши и воды на поверхности. Может ли жизнь появиться на планете другого типа, и если да, то какие характеристики определяют «идеальную» планету для существования жизни?
Около 29% поверхности нашей планеты составляют суши, а 71% – океан. На Земле крайне мало территорий, полностью лишенных живых организмов. Условия, обеспечивающие возможность существования жизни на Земле, обусловлены множеством факторов, включая наличие жидкой воды, тектоническую активность, химический состав земной коры, близость к Солнцу и наличие магнитосферы.
В поисках экзопланет, которые могут поддерживать жизнь, ученые используют параметры Земли в качестве ориентира. Они ищут потенциально обитаемые миры, находящиеся на определенном расстоянии от своей звезды (в «зоне обитаемости»), что обеспечивает наличие жидкой воды на планете. Однако всегда ли большое количество морей свидетельствует в пользу перспективности будущей колонии?
Чтобы это определить, исследователи из Потсдамский институт изучения климата (Германия) провели анализ связи между тектоническими процессами Земли и условиями, пригодными для жизни. Например, эти эрозии на суше служат источником питательных веществ для обитателей континентальных шельфов, это указывает на уменьшение содержания углерода на суше, однако этот процесс компенсируется вулканической активностью, которая высвобождает углекислый газ в атмосферу Земли.
Все эти факторы взаимосвязаны посредством механизмов обратной связи: например, увеличение количества суши привело бы к более холодному и сухому климату, что, в свою очередь, ограничит рост растений и замедлит формирование кислородной атмосферы. И наоборот, избыток воды на планете привел бы к дефициту питательных веществ в шельфовых морях, что препятствовало бы развитию полноценной биосферы.
Наличие жидкой воды на поверхности планеты само по себе не гарантирует ее пригодность для жизни, поскольку для обитаемости необходимо соблюдение определенного соотношения между водными и сухопутным пространствами в пределах зоны обитаемости.
Поскольку шесть лет назад это уже было обнародовано исследование, исходя из результатов анализа, который указывает на высокую вероятность формирования планет, представляющих собой либо сушу, либо океан, необходимо констатировать: вероятность обнаружения планеты, подобной Земле, невелика.
Исследование доступно на сервере препринтов arXiv и будет опубликовано в журнале Astrobiology.