Наша Земля — единственная из известных человечеству планет, на которой зародилась и процветает жизнь. Однако зачастую мы недооцениваем уникальность ее условий, включающих подходящий баланс суши и воды на ее поверхности. Возможно ли возникновение жизни на планете другого типа, и если да, то каков же рецепт «идеальной» планеты для жизни?
Примерно 29 процентов нашей планеты занимает суша, а оставшийся 71 процент — океан, при этом на Земле очень мало мест, где нет никаких форм жизни. Жизнепригодность Земли складывается из множества факторов: от наличия жидкой воды и тектонической активности до химического состава земной коры, близости к Солнцу и наличия магнитосферы.
Проводя поиски экзопланет, потенциально пригодных для жизни, ученые ориентируются на параметры Земли. Они разыскивают обитаемые миры на определенном расстоянии от звезды (в «зоне обитаемости»), что гарантирует возможность присутствия на планете жидкой воды. Но всегда ли обилие морей говорит в пользу потенциальной будущей колонии?
Чтобы это определить, исследователи из Потсдамского института изучения климатических изменений (Германия) проанализировали соотношение тектоники Земли и ее обитаемости. Например, процессы эрозии на суше служат источником питательных веществ для обитателей континентальных шельфов, что означает понижение количества углерода на суше — но этот процесс, в свою очередь, сбалансирован с вулканическими извержениями, насыщающими атмосферу Земли углекислым газом.
Все эти факторы связаны петлями обратной связи: скажем, если бы суши на Земле было больше, климат был бы более холодным и сухим, что ограничило бы рост растений и замедлило бы формирование кислородной атмосферы. С другой стороны, если бы на Земле было больше воды, шельфовым морям не хватало бы питательных веществ, что опять же воспрепятствовало бы формированию полноценной биосферы.
Таким образом, даже присутствие на поверхности планеты жидкой воды не означает ее пригодности для жизни: требуется нужный баланс воды и суши, чтобы планета в зоне жизни могла быть обитаемой.
Поскольку шесть лет назад уже было опубликовано исследование, по результатам которого наиболее вероятна эволюция землеподобной планеты по типу «планета-суша» или «планета-океан», стоит признать очевидное: шансов найти «вторую Землю» у человечества немного.
Исследование доступно на сервере препринтов arXiv и будет опубликовано в журнале Astrobiology.