Складне життя може бути набагато рідше у всесвіті, ніж раніше

Складне життя може бути набагато рідше у всесвіті, ніж раніше

Одним з найбільш фундаментальних питань у пошуках позаземного життя є також найосновніший. Як зауважив Енріко Фермі: «Але де все?» Вчені з багатьох дисциплін розглянули питання про те, де і як інтелектуальне життя може виникнути в інших місцях Всесвіту. Нове дослідження припускає, що складне інопланетне життя - таке життя, з якою ми можемо один день зустрітися і потенційно спілкуватися - може бути присутнім на значно меншій кількості світів, ніж вважалося раніше, через токсичну присутність стільки СО2 на певних планетах, які є інакше житлової зони (HZ) відповідних зірок.

Аргумент, що широко пояснюється, полягає в тому, що рівні CO2, необхідні для підтримки рідкої води на планеті до зовнішнього краю HZ зірки, можуть бути занадто високими для того, щоб вижити на її поверхні.

Життя на ранній Землі

Я не біолог, але мені пощастило знати. Джессіка Холл погодилася вийти з пенсійного відшкодування і перевірити цей факт.

Перш ніж зануритися в м'ясо цієї статті, є кілька корисних речей, які потрібно знати про виникнення життя на Землі. Це неймовірно старе. Першим безперечним свідченням життя на Землі є три мільярди років. Докази можуть існувати протягом життя ще 4.2B років тому, але ці знахідки все ще оскаржуються. Незважаючи на це, життя на Землі виникла відносно рано в існуванні планети.

Проте протягом більшої частини життя нашої планети життя, яку він підтримував, було простим, одноклітинним організмом без ядра. Багатоклітинна життя з'являється лише у решті копалин 600 мільйонів років тому. Якщо ми використовуємо точку 3B (3.5B і 3.8B також були запропоновані як дати для самого раннього життя), це означає, що наша планета підтримує життя близько 66% свого власного існування. За 80% того часу життя на Землі було строго одноклітинним.

Дискусії про те, чому і як організми на Землі зробили стрибок від одноклітинного до багатоклітинного, представляють великі інтереси для вчених в різних дисциплінах. У багатьох випадках різкі зрушення у житті на Землі пов'язані зі змінами клімату, атмосфери та активних геологічних процесів. Велика подія оксигенації, в якій кисень замінила метан, була однією з таких трансформаційних подій, які назавжди змінили вид життя, який міг би жити на цій планеті (і, до речі, викликав льодовиковий період, відомий як гуронівське заледеніння, яке, можливо, майже замерло планетою ).

Чорні лінії показують звичайний простір. Синя зона показує діапазон при різних рівнях тиску СО2 від 0,1 бар до 1 бар. При ІХЗ при певних температурах фотохімічні ефекти «можуть підвищити тривалість життя СО вище короткострокових допустимих меж для людей». Це показано коричневим кольором. Зображення з iopscience.
Чорні лінії показують звичайний простір. Синя зона показує діапазон при різних рівнях тиску СО2 від 0,1 бар до 1 бар. При ІХЗ при певних температурах фотохімічні ефекти «можуть підвищити тривалість життя СО вище короткострокових допустимих меж для людей». Це показано коричневим кольором. Зображення з iopscience.

Ідея про те, що концентрація атмосферних газів може впливати на типи життя, що живуть на планеті, іншими словами, добре підтримується в наших власних дослідженнях на Землі. Те, що ці дослідники особливо відзначили, що практично все життя на Землі надзвичайно непристосоване до життя з високим рівнем СО2, необхідним в атмосфері, щоб зробити планету придатною для життя, якщо згадана планета знаходиться на межі житлової зони своєї зірки . Інші парникові гази, крім СО2, теоретично можуть працювати, але СО2 - це те, що ви очікуєте отримати, якщо у вас є киснева атмосфера - і кисень, виявляється, газ, який ми очікуємо, що вимагатиме найскладнішого життя. З паперу:

Метаболічне окислення органічної речовини O2 дає значно більше вільної енергії, ніж будь-який інший вірогідний дихальний процес, і O2 є єдиним високопотенціальним окислювачем, достатньо стабільним для накопичення в планетарних атмосферах (Catling et al. 2005). Як результат, цілком імовірно, що центральне місце молекулярного O2 у виникненні та розширенні комплексної біосфери на Землі є загальним явищем (Catling et al. 2005).

Дослідники провели складні розрахунки, щоб оцінити відносну ймовірну кількість СО2 на різних планетах, виявлених навколо зірок-господарів. У багатьох випадках рівні вуглекислого газу на цих планетах були б на кілька порядків вище, ніж будь-яка форма життя, відома на Землі, здатна терпіти. Альтернативно запропоновані хімії, які вони вважали не в змозі задовольнити всі вимоги, які в даний час вважаються необхідними для розвитку складного життя.

Кінцевим результатом цього може бути те, що житлова зона для складного життя, що розвивається, може бути значно меншою, ніж вважалося раніше. Це не виключає еволюцію більш простого життя, використовуючи альтернативні хімії, і автори з готовністю визнають, що ні, ми не знаємо напевно, поки ми не виходимо далеко за межі нашого сучасного рівня техніки. Але це припускає, що житлова зона зірки - як правило, визначається як діапазон температур, що дозволяє рідкій воді бути присутнім на поверхні - може бути не особливо корисною метрикою. Можливо, хоча просте життя все ще може вижити на таких світах, більш складні форми життя вимагають умов, які є набагато рідше у Всесвіті.

Зображення функції: ESO / M. Ярмарки CC BY 4.0

Читати далі

Маки Apple M1 можуть писати набагато більше даних, ніж мали б
Маки Apple M1 можуть писати набагато більше даних, ніж мали б

Чи записують системи Apple M1 набагато більше даних, ніж мали б бути? Зараз це чесно незрозуміло. Однак слід зазначити одне, що ви не можете завантажити систему M1 із зовнішнього диска за допомогою інсталяції macOS. Немає жодної резервної копії, навіть клубу, якщо ваш привід вийде з ладу.

Нова PlayStation 5 Sony набагато менше
Нова PlayStation 5 Sony набагато менше

Нова ревізія Sony є значно легшою, ніж стара модель, і його кулер може бути кращим, незважаючи на звіти про високі температури вихлопних вихлопних вихлопів.

Велика червона пляма Юпітера набагато глибше, ніж раніше відома
Велика червона пляма Юпітера набагато глибше, ніж раніше відома

Нові дані з першого вічного 3D-виду Атмосфери Юпітера показують, що коріння великого червоного місця планети поширюються глибше у планету, ніж ми знали.

Звіт: Windows On Arm виключно до Qualcomm, але не набагато довше
Звіт: Windows On Arm виключно до Qualcomm, але не набагато довше

Згідно з новим звітом з розробників XDA, Microsoft має угоду про ексклюзивність з Qualcomm, яка запобігає інтеграції рук іншим постачальникам. Це погані новини. Хороша новина скоро закінчиться.