Астробиологи оценили перспективы эволюции жизни на планетах-гикеанах
В космосе находят крупные миры, целиком покрытые океанами, и как минимум одна из них внушает подозрения насчет фитопланктона. Недавно ученые рассчитали, с какой скоростью на таких планетах могла бы развиваться жизнь.
Название «гикеан» (hycean) означает, что планета, во-первых, представляет собой глобальный океан, причем океан именно воды, во-вторых, обладает богатой водородом атмосферой: hy в этом слове подразумевает hydrogenium — «водород» по-латыни. Наличие океана, то есть воды в жидком состоянии, автоматически означает, что планета находится в так называемой зоне потенциальной обитаемости — на том идеальном расстоянии от звезды, где не слишком жарко и не слишком холодно. Поскольку чаще всего их находят очень близко к своим звездам, есть подозрение, что их вода довольно сильно разогрета. По крайней мере, на дневной стороне.
Первой открытой планетой такой обнадеживающей разновидности стала K2-18 b, расположенная в 124 световых годах от Земли, в созвездии Лев. Она принадлежит маленькой и тусклой звезде — красному карлику — и держится вдвое ближе к нему, чем Меркурий к Солнцу, всего в 24 миллионах километров. Таким образом, каждый ее годовой оборот занимает всего 33 земных дня.
По массе эту экзопланету можно отнести к суперземлям: она в 8,6 раза «тяжелее» Земли, а в размерах в 2,7 раза превосходит нашу планету. Такое соотношение массы и радиуса означает, что планета явно не каменистая, но и не газовая. Ее средняя плотность — 2,4 грамма на кубический сантиметр, то есть вдвое с небольшим превышает плотность воды. Астрономы пришли к выводу, что это водяной шар с более плотной центральной частью. Когда в ее атмосфере по спектру проходящего через нее света «увидели» изобилие водорода, появилась идея дать таким мирам отдельное название.
Сейчас их уже наблюдают более десятка. Правда, не для всех официально подтвержден статус гикеана. Но дело в том, что достоверно распознанная в этом качестве K2-18 b в 2023 году в буквальном смысле лишила сна своих первооткрывателей.
Экзопланету тогда понаблюдали с помощью орбитальной обсерватории «Джеймс Уэбб», в насыщенной паром атмосфере удалось обнаружить не только, к примеру, метан и углекислый газ, но и диметилсульфид. Последнее вещество особенно примечательно, потому что на Земле его в заметных количествах производят только живые организмы: морской фитопланктон и некоторые бактерии. Этот газ знаком, наверное, каждому человеку, если хоть раз доводилось наслаждаться бодрящим запахом моря.
Именно это породило мысли о возможной жизни в таких глобальных внеземных морях. Недавно первооткрыватель K2-18 b, профессор Никку Мадхусудхан (Nikku Madhusudhan) из Кембриджского университета (Великобритания), вместе с коллегой-зоологом Эмили Митчелл (Emily G. Mitchell) рассчитал возможный ход эволюции на планетах-гикеанах. Результатами ученые поделились в статье, выложенной на сервере препринтов Корнеллского университета (США).
Исследователи взяли за основу несколько максимально примитивных организмов с самыми подходящими свойствами. Например, микроскопическую диатомовую водоросль хаэтоцерос и так называемых динофлагеллятов, тоже представителей фитопланктона — именно они и производят диметилсульфид. Но в качестве главного «модельного» организма ученые выбрали одну из древнейших бактерий на Земле — палочку Aquifex aeolicus. Она интересна прежде всего тем, что живет возле подводных вулканов и гидротермальных источников. Комфортнее всего ей в воде с температурой от плюс 85 градусов Цельсия.
Требовалось понять, в каких условиях и в какие сроки нечто подобное могло бы развиться на целой «гидротермальной» планете. Предполагают, что в самом начале эволюции жизни на Земле средние глобальные температуры составляли плюс 20,8 градуса Цельсия, что на несколько градусов теплее, чем сейчас. Ученые решили отталкиваться от этой изначальной земной погоды и сравнивать, что должно происходить, если на другой планете будет теплее или холоднее.
Оказалось, что потепление лишь на пять градусов мгновенно ускоряет развитие новых организмов в полтора раза, а если к этому прибавить еще 10 градусов, то эволюция идет быстрее уже в три с половиной раза. Соответственно, похолодание значительно ослабляет эволюционный процесс: если «отнять» 15 градусов, скорость видоизменения организмов будет составлять лишь четверть от той, которая принята за норму.
В целом по расчетам вышло, что при температуре на 10 градусов выше изначальной земной основные группы одноклеточных разовьются уже через миллиард с небольшим лет после зарождения жизни как таковой. «Обратная» ситуация, то есть понижение на 10 градусов по сравнению с «нормой», замедляет появление этих одноклеточных на несколько миллиардов лет. А поскольку мы уже поняли, что гикеаны, видимо, горячие, эти результаты — хорошая новость для астробиологов. Стоит упомянуть, что такие планеты в основном наблюдают возле красных карликов, а эти звезды «горят» от сотен миллиардов до триллиона лет.
Telegram 
Дзен 
VK В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
Последние несколько лет по всему миру выходит множество работ о том, что микрочастицы искусственных полимеров накапливаются в тканях человека и могут быть небезопасны. Мы решили обратиться к академику Алексею Хохлову, чтобы дать трибуну противоположной точке зрения. Выбор между ними предлагаем сделать читателю.
Ученые раскрыли причины удивительной сохранности крупнейшей из пирамид Гизы. Секрет того, что за прошедшие тысячелетия пирамиду не разрушили землетрясения, кроется в особенностях ее конструкции, в том числе в так называемых разгрузочных камерах, расположенных непосредственно над погребальной камерой фараона.
Астрофизики Южного федерального университета предложили объяснение одной из самых интригующих загадок современной физики — годичных колебаний сигнала в детекторе DAMA/LIBRA, который вот уже почти тридцать лет регистрирует странные сигналы в подземной лаборатории Гран-Сассо в Италии, интерпретируемые как взаимодействие частиц темной материи с обычным веществом.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
Последние несколько лет по всему миру выходит множество работ о том, что микрочастицы искусственных полимеров накапливаются в тканях человека и могут быть небезопасны. Мы решили обратиться к академику Алексею Хохлову, чтобы дать трибуну противоположной точке зрения. Выбор между ними предлагаем сделать читателю.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
Релиз довольно неожиданно перенес время образования протонов и нейтронов в более раннее прошлое Вселенной. К сожалению, из его текста осталось неясным научное обоснование таких фундаментальных изменений в космологии. Также он резко передвинул в прошлое и момент возникновения реликтового излучения.
При совпадении нескольких условий наши глаза способны улавливать излучение в ближнем инфракрасном спектре. Тогда сетчатка начинает работать как нелинейный фотодетектор.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии