Исследование ученых поможет оценить пригодность других планет для жизни

Новые сведения об эволюции на протяжении всей истории Земли кислорода, углерода и других элементов, важных для появления жизни, получили исследователи из Бристольского университета в Великобритании, 10 апреля сообщает пресс-служба университета.

Полученные британскими учеными данные смогут помочь в оценке возможностей других планет на возникновение и развитие жизни: от микроорганизмов до многоклеточных растений и животных и далее до мыслящих существ.

В исследовании ученых впервые показано, как образование и накопление богатых углеродом пород ускорило выработку кислорода и его выброс в атмосферу. Ранее точная причина обогащения атмосферы Земли кислородом установлена не была — существовало несколько противоречивых гипотез, отмечается в пресс-релизе.

Углекислый газ, постоянно выбрасываемый в результате вулканической деятельности на Земле, в конечном итоге попадает в океан, образуя на дне осадочные породы типа известняка. Глобальные запасы этих пород могут выделять углерод во время тектонических процессов, таких как горообразование и метаморфизм (изменение минералогии, микроструктуры и химического состава ранее существовавших горных пород).

Используя знания о цикле углерода на Земле, ученые разработали уникальную компьютерную модель, обеспечивающую более точное отображение ключевых изменений в циклах углерода, питательных веществ и кислорода на протяжении более 4 миллиардов лет существования нашей планеты.

Результаты исследования авторы представили в статье «Накопление карбонатов земной коры как фактор насыщения Земли кислородом», опубликованной в журнале Nature Geoscience.

Преподаватель наук о Земле в Бристольском университете, биогеохимик д-р Льюис Олкотт, ведущий исследователь, сказал о созданной ими модели: «Этот прорыв важен и интересен, потому что он может помочь нам понять, как планеты, отличные от Земли, могут иметь потенциал для существования разумной жизни, дышащей кислородом».

Он пояснил, что ранее у ученых «не было четкого представления о том, почему концентрация кислорода выросла с очень низких значений до современных концентраций, поскольку компьютерные модели ранее не могли точно моделировать все возможные вместе взятые обратные связи. Это озадачивало ученых на протяжении десятилетий и создавало различные теории».

Результаты моделирования углеродного цикла на протяжении существования Земли дает основание предполагать, что более старые планеты, возникшие миллиарды лет назад, как и Земля, могут иметь лучшие перспективы для накопления в своей коре достаточного количества богатых углеродом отложений. Это могло бы способствовать быстрой переработке углерода и питательных веществ, необходимых для жизни.

Согласно полученным моделью результатам, постепенный рост объемов углерода в земной коре приводит к постоянному на протяжении всей истории Земли увеличению скорости переработки углерода и различных минералов, включая питательные вещества, необходимые для фотосинтеза. В процессе фотосинтеза зеленые растения используют солнечный свет для поглощения питательных веществ из углекислого газа и воды, одновременно производя кислород.

В последующих исследованиях ученые намерены поработать над дальнейшим раскрытием сложных взаимосвязей между глобальной температурой, кислородом и питательными веществами.