Dacă mai există viaţă altundeva în Univers aceasta ar putea fi trecătoare. În prezent oamenii de ştiinţă studiază cum ar putea arăta semnele de viaţă pe planetele muribunde. Astronomii au descoperit în ultimele două decenii sute de planete extrasolare îndepărtate. Viitoarele misiuni spaţiale ar putea detecta potenţialele semne ale vieţii denumite semnături biologice sau bio-semnături în cadrul acestor lumi îndepărtate, cum ar fi oxigenul sau gazul metan din atmosferele lor.

 

 

 



Aceasta este o imagine artistică a unei planete de tip „Jupiter fierbinte" denumită HAT-P-7b. Această planetă orbitează o stea care este mult mai fierbinte decât Soarele. Credit: NASA; ESA; G. Bacon, STScI

 

Astrobiologul Jack O'Malley-James de la University of St. Andrews din Fife, Scoţia şi colegii săi au remarcat faptul că bio-semnăturile vieţii de pe Pământ au variat în timp, ele modificându-se în mod considerabil de-a lungul istoriei planetei noastre. Acest lucru le-a permis cercetătorilor să poată specula asupra modului în care Pământul şi alte planete ar putea arăta în viitor.

„Astrobiologia este o ramură a astronomiei care se ocupă cu originea vieţii şi a modului prin care putem găsi viaţă în afara Pământului, dar ea se ocupă mai puţin de problema sfârşitului vieţii, care este importantă pentru a afla mai multe despre modul prin care sistemele biologice de pe alte planete ar putea să-şi încheie viaţa şi prin extensie pentru a afla cât timp ne putea aştepta să detectăm viaţa pe o planetă locuibilă în timpul perioadei sale în care poate găzdui viaţa", a spus O'Malley-James, autorul principal al studiului.

 

 

Oamenii de ştiinţă au testat un model computerizat al climei şi biosferei în cazul unor potenţiale exoplanete.

„Totul a început atunci când ne-a venit ideea de a rula acest model computerizat pentru a vedea când ar putea dispărea toată apa şi întreaga viaţa de pe planetă", a spus O'Malley-James.

Soarele este o stea de vârstă mijlocie care s-a format în urmă cu aproximativ 4,6 miliarde de ani. În etapele ulterioare ale evoluţiei sale, peste aproximativ 2-3 miliarde de ani, Soarele va deveni mult mai fierbinte, ceea ce va provoca creşterea temperaturilor de la suprafaţa Pământului şi astfel condiţiile de mediu vor fi mult mai dificile pentru creşterea şi supravieţuirea formelor de viaţă rămase pe Pământ.

Echipa de cercetare a modelat bio-semnăturile gazelor din biosfera terestră pentru o perioadă de până la 2,8 miliarde de ani în viitor.

 


O comparaţie între mărimea Soarelui din prezent cu cea din viitor. Credit: Mysid, Mrsanitazier.


„Lucrul cel mai interesant în legătură cu aceste rezultate este că ele sugerează că există şansa să putem detecta prezenţa vieţii pe o planetă chiar şi foarte aproape de sfârşitul perioadei în care aceasta poate adăposti viaţa, atunci când diversitatea formelor de viaţă şi răspândirea acestora sunt mult reduse în comparaţie cu ceea ce vedem pe Pământ în prezent", a declarat O'Malley-James pentru Astrobiology Magazine.

Dispariţia biosferei Pământului, aşa cum există astăzi, ar reprezenta practic începutul etapei de dispariţie a plantelor. Odată cu creşterea temperaturilor, rocile bogate în siliciu care sunt cunoscute şi sub numele de silicaţi vor dispare prin creşterea ratei lor de absorbţie a dioxidului de carbon. Scăderea dioxidului de carbon din atmosferă, de care plantele au nevoie pentru a genera energie din lumina Soarelui, ar însemna dispariţia plantelor.

Dispariţia plantelor ar cauza reducerea concentraţiei de oxigen atmosferic şi practic ar elimina sursa principală de hrană a celor mai multe ecosisteme ceea ce ar duce la dispariţia simultană a animalelor, de la cele mai mari vertebrate până la cele mai mici, nevertebratele putând supravieţui o perioadă mai lungă de timp. Cercetătorii au calculat că suprafaţa Pământului va deveni lipsită de viaţa peste 1,2..1,8 miliarde de ani.

Viaţa este rezistentă la schimbarea condiţiilor de mediu astfel încât microbii ar putea supravieţui mult mai mult decât orice organism mai complex de pe o planetă muribundă. După dispariţia plantelor şi a animalelor oamenii de ştiinţa consideră că biosfera dintr-o perioadă viitoare a planetei va fi similară biosferei sale dintr-o etapă timpurie a formării planetei care era formată în principal din microbi unicelulari. Fără plante care contribuie la producerea de oxigen, concentraţia acestuia din atmosfera Pământului ar ajunge în cele din urmă la un nivel neglijabil, aceasta declanşând o transformare relativ rapidă, în termen de câteva milioane de ani, în urma căreia doar microbii vor putea supravieţui deoarece aceştia pot trăi fără oxigen. Singurele forme de viaţă ce ar putea supravieţui pe planeta Pământ peste aproximativ 2,8 miliarde ani s-ar putea afla în peşteri, sub pământ sau în zonele relativ reci de la altitudini mari, atunci când Soarele va face ca, probabil, planeta să fie mult prea fierbinte pentru că astronomii să poată detecta vreo urmă de viaţă de la distanţă.

Oamenii de ştiinţă au calculat că prin dispariţia plantelor superioare, peste aproximativ 1,11 miliarde de ani, s-ar reduce concentraţiile de oxigen şi de ozon atmosferic până la valori care ar face ca acestea să fie nedetectabile de către astronomi. Totuşi, această scădere a concentraţiei de oxigen ar putea însemna o creştere a nivelului compuşilor volatili de izopren care s-ar putea forma în aer, aceştia având potenţialul de a servi drept bio-semnături până la dispariţia plantelor. Izoprenul este o substanţă biologică care în mod normal are o viaţă foarte scurtă în atmosferă, deoarece reacţionează repede cu oxigenul.

Dispariţia plantelor şi a animalelor ar genera, de asemenea, cantităţi mari de materie în stare de descompunere care ar elibera compuşi cum ar fi mercaptanul (methanethiol) în atmosferă. Se cunoaşte că acest gaz provine din surse biologice. Deoarece lumina Soarelui descompune rapid acest gaz rezultă în acest fel un alt gaz, etanul, care ar putea servi ca o potenţială bio-semnătură până când toate plantele şi animalele vor dispare.

Metanul ar putea fi, de asemenea, un biomarker atunci când toate celelalte gaze biomarker ar deveni nedetectabile în atmosfera unei planete muribunde. De fapt, nivelele viitoare de metan din atmosfera terestră ar putea fi de 10 ori mai mari decât cele din prezent, bacteriile producătoare de metan obţinând mai mult dioxid de carbon decât au nevoie drept combustibil, deoarece plantele nu mai există pentru a elimina dioxidul de carbon. Cu toate acestea cercetătorii arată că formele de viaţă nu sunt singurele surse de metan, vulcanii şi reacţiile chimice care implică rocile vulcanice pot genera metan.

Oamenii de ştiinţă presupun, de asemenea, că norii ar putea servi drept gazdă unor potenţiale bio-semnături aflate pe o planetă muribundă. După ce suprafaţa planetei devine prea fierbinte pentru a găzdui viaţa, microbii ar putea găsi refugiu în nori. Se ştie că în prezent există microorganisme în atmosfera Pământului, deşi rămâne incert dacă acestea se află doar în trecere prin atmosferă înainte de a cădea înapoi sau dacă ele trăiesc efectiv în cer. Microorganismele din aer ar putea ajuta la generarea de picături în atmosfera planetelor aride, afirmă cercetătorii. În plus, vegetaţia ar putea servi ca o bio-semnatură până când plantele superioare vor dispărea, ea fiind detectată prin culoarea roşie ce ar apare în spectrul luminii reflectate.

 


Un izvor fierbinte din cadrul Yellowstone în interiorul căruia au fost găsite bacterii termofile. Aceste bacterii iubitoare de căldură ar putea reprezenta ultima formă de viaţă ce va supravieţui pe Pământ.
Credit: C. House


Un factor important de confuzie în legătură cu modul în care ar putea arăta o planetă extraterestră muribundă îl reprezintă influenţa unei inteligenţe extraterestre.

„Este dificil să ţinem cont de factorul numit viaţă inteligentă atunci când facem astfel de predicţii", a spus O'Malley-James. „Cu siguranţă este posibil ca viaţă inteligentă să joace un rol important în atenuarea acestor modificări viitoare ale condiţiilor de mediu, probabil printr-o formă de geoinginerie (modificări artificiale ale solului terestru, ale mediului maritim sau al celui aerian) sau chiar prin modificarea orbitei unei planete astfel încât aceasta să ajungă într-o poziţie mai îndepărtată de steaua sa gazdă, devenind în acest fel mai rece. Estimarea bio-semnăturilor unei planete reprezintă o provocare, deoarece acestea ar putea, pur şi simplu, să ne indice prezenţa unei biosfere a unei planete ce să pară mai tânără decât ne-am aştepta având în vedere vârsta planetei".

Atunci când astronomii încep să caute planete aflate în zonă locuibilă din jurul unor stele bătrâne „este util să ştim dacă ne putem aştepta să descoperim semne ale vieţii şi, dacă putem, ce fel de indicii ale vieţii ar putea exista, deoarece biosfera unei planete muribunde este foarte diferită de viaţa cu care suntem familiarizaţi pe Pământ în zilele noastre", a spus O'Malley-James.

Următorul pas în această direcţie de cercetare este să începem să o aplicăm în cazul unor exemple reale pe care astronomii le-au descoperit. Este vorba despre planete aflate în zona locuibilă din jurul unor stele similare Soarelui, a declarat O'Malley-James. „Nu există încă foarte multe exemple dintre acestea, astfel încât această cercetare poate implica modelarea unor planete teoretice aflate în jurul unor stele mari din apropiere", a menţionat el. „Este foarte probabil ca aceste lumi să nu fie nişte copii exacte şi frumoase ale planetei Pământ, astfel încât aceasta ar putea avea un impact asupra derulării evenimentelor care vor avea loc până la dispariţia vieţii pe o anumită planetă".

O'Malley-James investighează, de asemenea, dacă Marte ar putea servi ca un model pentru o planetă extraterestră care a ajuns într-o fază finală a perioadei în care a putut găzdui viaţa, „în acest caz ea devenind prea rece şi prea aridă", a spus el. În acest fel cercetătorii ar adapta modelul lor computerizat pentru a simula evoluţia planetei Marte şi astfel să populeze toate regiunile potenţial locuibile ale planetei cu microbii care ar putea trăi acolo, cu scopul de a le adăuga la suita de bio-semnături posibile ale biosferelor pe cale de dispariţie".

O'Malley-James şi colegii săi au detaliat activitatea lor în International Journal of Astrobiology.

Traducere de Cristian-George Podariu după dying-planets-harbor-life cu acordul editorului

Write comments...
symbols left.
You are a guest ( Sign Up ? )
or post as a guest
Loading comment... The comment will be refreshed after 00:00.

Be the first to comment.