|
На каких планетах стоит искать жизнь
|
|
|
|
Ученые разработали новую математическую модель, с помощью которой можно выявить не только потенциально обитаемые миры, но и организмы, способные выживать в экстремальных условиях. Жизнь за пределами Земли традиционно ищут в обитаемой зоне — области вокруг звезд, где планетам хватает тепла для поддержания на поверхности жидкой воды. Когда живые организмы оказывают существенное влияние на окружающую среду, в атмосфере могут появиться биосигнатуры — химические индикаторы жизни, которые ищут с помощью астрономических инструментов. Вот только их поиск — непростая задача, а находки далеко не всегда свидетельствуют об успехе, как это было в случае с экзопланетой K2-18b, о чем Naked Science рассказывал ранее.
|
|
|
|
Более того, классическая «погоня» за водой нацелена на поиски жизни, о существовании которой мы знаем. При этом даже на Земле обитаемость зависит от конкретного организма: верблюды в Антарктиде не выживут, а вот бактерии в гидротермальных источниках — вполне. Но как быть, если условия на других планетах не подходят для земных организмов?
|
|
|
|
Возможный ответ на этот вопрос дали авторы нового исследования, опубликованного на сервере препринтов Корнеллского университета (США). Они представили количественную модель обитаемости планет и спутников (Quantitative Habitability Framework), в основе которой — теория вероятностей.
|
|
|
|
|
|
|
Чтобы определить, насколько условия на планете соответствуют потребностям организмов — например, метаногенов или цианобактерий, — группа астрофизиков и астробиологов под руководством Даниэля Апаи (Daniel Apai) из Аризонского университета (США) сравнила две модели: модель окружающей среды (описывает такие характеристики планеты, как состав атмосферы, давление и температуру) и модель организма (описывает условия, необходимые для выживания конкретного организма).
|
|
|
|
Полученные результаты объединили с использованием скалярного произведения двух функций плотности вероятности, отражающей вероятность совместимости условий среды и потребностей организма: чем выше значение, тем больше шансов на выживание. Подход позволяет понять, могут ли гипотетические метаногены — археи, выживающие при температурах от -16 °C до +122 °C — существовать на таких экзопланетах, как TRAPPIST-1e и TRAPPIST-1f.
|
|
|
|
Модель проверили на примере архей, обитающих в глубоководных гидротермальных источниках Земли: результаты показали, что подобные организмы потенциально выживут в подледных океанах Европы — луны Юпитера. Внимание уделили и другим экстремофилам: некоторые цианобактерии, например, оставались активными при температурах до 70 °C, а лишайники фотосинтезировали при -16 °C, то есть выжили в условиях, близких к марсианским.
|
|
|
|
Несмотря на математическую строгость и универсальность, модель не учитывает изменения, которые жизнь может привнести в окружающую среду, и не моделирует потребности организмов в питательных веществах. В дальнейшем ученые намерены расширить базу данных экстремофилов, а также разработать теоретические модели для гипотетических форм внеземной жизни.
|
|
|
|
Источник
|
