Нетривиальности поиска жизни в космосе. Ч.1 Атмосфера

Оригинал взят у trim_c в Нетривиальности поиска жизни в космосе. Ч.1 Атмосфера

Мы регулярно читаем в интернете сенсационные сообщения: вот открыта планета, на которой может быть жизнь! Она находится в зоне жизни!

К сожалению в этом вопросе как и в многих других журналисты - а именно они являются авторами большинства подобных сообщений - безбожно упрощают результаты научных исследований. Упрощают до такой степени, что результат уже вовсе не напоминает подлинный источник.

В этом смысле кажется очень интересна книга американского научного журналиста Ли Биллингса 5 000 000 000 лет одиночества; одну из глав этой книги представляет сайт ЭЛЕМЕНТЫ.ру.
Я позволю себе пересказать некоторые идеи из этой главы.

Проблема

Когда мы читаем, что вот "планета X системы NNN находится в зоне жизни" - что это собственно говоря должно означать и на основании чего сделан подобный вывод?

Во первых мы должны себе представлять что это за планета: каменистая с атмосферой, как Земля, или газовый шар вроде скажем Нептуна?
Для этого нам нужно получить данные по ее радиусу и массе. Тогда рассчитав среднюю плотность мы поймем, что мы наблюдаем.

Хорошо, допустим перед нами планета земного типа, и у нее масса где-то больше 0,8 масс Земли, так что она потенциально способна удерживать достаточно долго свою атмосферу.

После этого на основе данных об интенсивности свечения звезды и расстояния до звезды мы делаем вывод о примерной средней температуре на планете. А вот тут начинаются серьезные проблемы.( Read more... )

Уже проведенные рассмотрения показывают, насколько грубыми показателями мы пользуемся. представляя очередную экзопланету как находящуюся в "зоне жизни".
Потому что по одним моделям и Марс, и даже Венера могли бы находиться в "зоне жизни, по крайней мере в дни своей юности.

А по другим моделям и Земля может из этой зоны улететь.
И это только учет процессов в атмосфере. А ведь есть еще и геология с геохимией.

Но об этом позже

Нетривиальности поиска жизни в космосе. Ч.2 Термодинамика, стабилизация и геохимия

Оригинал взят у trim_c в Нетривиальности поиска жизни в космосе. Ч.2 Термодинамика, стабилизация и геохимия

Я продолжаю изложение идей опубликованной сайтом ЭЛЕМЕНТЫ.ру главы из книги американского научного журналиста Ли Биллингса 5 000 000 000 лет одиночества; первая часть изложения находится здесь.

Биомаркеры и атмосферные обманки

Предложения по поиску химических признаков жизни на других планетах — биомаркеров — впервые появились летом 1965 года в двух публикациях в журнале Nature с интервалом в один месяц. В обеих статьях обсуждался, в первую очередь, поиск жизни на Марсе. Автором первой статьи был Джошуа Ледерберг, нобелевский лауреат по химии. В этой статье Ледерберг сформулировал несколько основных принципов, среди которых была идея, что жизнь может быть обнаружена по косвенным термодинамическим эффектам, связанным с воздействием биосферы на планету. Ледерберг отметил, что метаболические процессы, независимо от их биохимии, должны приводить к сильному нарушению термодинамического равновесия на планете. Биохимические реакции, приводящие к поглощению энергии и консервации ее в биомассе, создадут на планете глобальный химический дисбаланс. Он показал, что для обнаружения жизни следует искать биомаркеры — химически нестабильные соединения, которые не должны сосуществовать в среде с сильным окислителем, фигурально выражаясь, «термодинамическое чудо», наподобие газеты, спокойно лежащей в пылающем костре. ( Read more... )

Тут мне хочется сделать парочку замечаний.

Конечно, бесспорно, очень существенно, что мы начали понимать важность геохимии планет для возникновения на них жизни и длительной стабилизации условий, необходимых для развития жизни. Прекрасна и идея о том, что уже наличная биосфера сама является мощным стабилизирующим фактором.

Однако популяризаторы всегда несколько упрощают, например совсем из рассмотрения выпала роль магнитного поля, а оно тоже сыграло важную стабилизирующую роль.

Кроме того, идея термодинамически неравновесной атмосферы абсолютно фундаментальна и не сводится только к метан-кислородному неравновесию.

Более того, в Солнечной системе помимо Земли есть еще один важный пример принципиально неравновесной атмосферы- это атмосфера Титана, единственного объекта в Солнечной системе, который на фотографиях выглядит похожим на Землю.


Холмы реки озера, дожди...
И при этом неравновесное распределение по высоте водорода и ацетилена - наводит таки на размышления. Это именно то, о чем писал Лавлок - термодинамически неравновесная атмосфера,

НО все, что тут изложено, я рассказал ради одной мысли: поиск внеземной жизни далеко не может быть сведен к поискам каменистых планет в "зоне воды".
И как всегда реальность намного сложнее - и интереснее! того пресного бульончика, который нам подсовывает большинство интернет-изданий