Kako bi izgledala Zemlja da na njoj nikada nisu postojale biljke, životinje, mikroorganizmi ni ljudi? Bi li naš planet i dalje imao oceane, stabilnu klimu i uvjete pogodne za život ili su upravo živi organizmi zaslužni za održavanje njegove ravnoteže? Znanstvenici su pokušali odgovoriti na ta pitanja pomoću računalne simulacije koja prikazuje razvoj Zemlje tijekom nekoliko milijardi godina, ali bez ikakvog oblika života.
Rezultati istraživanja, objavljeni u znanstvenom časopisu The Planetary Science Journal, pokazali su da bi Zemlja čak i bez života mogla zadržati relativno stabilnu klimu i tekuću vodu na površini. Ipak, postojala bi jedna velika razlika u odnosu na planet kakav danas poznajemo – njegova atmosfera gotovo uopće ne bi sadržavala kisik, prenosi Science Alert. Ovo je istraživanje posebno važno za potragu za životom izvan Sunčeva sustava jer bi znanstvenicima moglo pomoći da bolje razlikuju znakove koji doista upućuju na postojanje živih organizama od onih koji mogu nastati potpuno prirodnim, neživim procesima.
Istraživački tim predvodila je astrobiologinja Samantha Gilbert-Janizek sa Sveučilišta Washington. Znanstvenici su izradili računalni model Zemlje na kojoj nikada nije nastao život, ali su pritom zadržali sve ostale važne fizičke karakteristike planeta. U simulaciju su uključili Zemljinu jezgru, plašt, koru, atmosferu i oceane, kao i energiju koju planet prima od Sunca. Zatim su pratili kretanje i razmjenu kemijskih tvari između različitih dijelova planeta.
Model je obuhvatio 19 ključnih planetarnih karakteristika, među kojima su protok topline, kemijski sastav oceana i temperatura na površini. Znanstvenici su simulirali razvoj takve Zemlje tijekom pet milijardi godina, počevši od razdoblja njezina nastanka pa sve do približno 500 milijuna godina u budućnosti. "Otvoreno pitanje u vezi s evolucijom Zemlje jest bi li ona mogla ostati nastanjiva tijekom milijardi godina bez utjecaja života na okoliš", navode istraživači u znanstvenom radu. Cilj im je bio utvrditi je li život nužan kako bi stjenoviti planet dugoročno zadržao uvjete pogodne za život ili se takvi uvjeti mogu održavati i bez bioloških procesa.
Jedan od najzanimljivijih rezultata simulacije pokazao je da odsutnost života ne bi nužno dovela do dramatičnih promjena u razvoju planeta. Iako bi takva Zemlja u biološkom smislu bila potpuno drukčija od današnje, njezina bi površina i dalje mogla imati temperature koje omogućuju postojanje tekuće vode. Najveća razlika odnosila bi se na atmosferu. Bez fotosinteze, procesa kojim biljke, alge i određeni mikroorganizmi proizvode kisik, Zemljina atmosfera ne bi sadržavala značajne količine tog plina.
Veliki preokreti na poslu: Ovih pet horoskopskih znakova u studenom očekuju važne promjene u karijeri
Međutim, to ne znači da planet ne bi bio pogodan za život u astronomskom smislu. Naime, kada znanstvenici procjenjuju nastanjivost nekog planeta, jedan od najvažnijih kriterija jest mogućnost postojanja tekuće vode na njegovoj površini. Prisutnost kisika pritom nije nužan uvjet. Istraživači su pokazali da bi planet sličan Zemlji mogao održavati temperature pogodne za život tijekom najmanje 4,5 milijardi godina, i to zahvaljujući isključivo neživim geološkim i kemijskim procesima.
Ključnu ulogu imao bi karbonatno-silikatni ciklus, koji povezuje kemijsko trošenje stijena, vulkansko oslobađanje plinova i kemijske procese u oceanima. Taj prirodni sustav pomaže regulirati količinu ugljikova dioksida u atmosferi, a time i temperaturu na površini planeta. Čak ni postupno povećanje Sunčeve svjetlosti, koje je tijekom posljednjih 4,5 milijardi godina iznosilo oko 30 posto, ne bi nužno poremetilo tu ravnotežu.
Što ovo otkriće znači za potragu za izvanzemaljskim životom?
Značaj ovog istraživanja nadilazi pitanje kako bi izgledala Zemlja bez ljudi, životinja i biljaka. Njegovi rezultati mogli bi pomoći znanstvenicima u proučavanju egzoplaneta, odnosno planeta koji se nalaze izvan Sunčeva sustava. Kada astronomi promatraju udaljene planete, analiziraju sastav njihovih atmosfera u potrazi za kemijskim tragovima koji bi mogli upućivati na postojanje života. Međutim, pojedini plinovi i kemijski procesi mogu nastati i bez prisutnosti živih organizama.
"Model nam može pomoći da razumijemo kako planeti koji imaju uvjete pogodne za život, ali na kojima života nema, mogu oponašati planete na kojima život postoji", objasnila je Samantha Gilbert-Janizek. Dodala je da bi ovaj alat mogao pomoći znanstvenicima da prilikom tumačenja atmosferskih podataka egzoplaneta procijene koliko je vjerojatno da uočeni signali doista upućuju na postojanje života na njihovoj površini. Drugim riječima, činjenica da neki planet ima karakteristike koje podsjećaju na Zemlju ne mora automatski značiti da je na njemu nastao život.
Rezultati istraživanja zanimljivi su i u kontekstu teorije poznate kao Gajina hipoteza. Prema toj hipotezi, živi organizmi i fizičko okruženje Zemlje međusobno djeluju na način koji pridonosi održavanju uvjeta pogodnih za život. Drugim riječima, život nije samo pasivni stanovnik planeta, već svojim aktivnostima utječe na atmosferu, oceane i klimu, stvarajući svojevrsnu ravnotežu između različitih prirodnih sustava. Nova simulacija, međutim, pokazuje da život možda nije nužan za dugoročno održavanje takve ravnoteže. Ipak, istraživači naglašavaju da njihovi rezultati ne opovrgavaju Gajinu hipotezu niti isključuju mogućnost da živi organizmi pridonose stabilnosti Zemljine klime.
Znanstvenici ističu da njihov računalni model ima određena ograničenja. Naime, tijekom simulacije morali su pojednostavniti pojedine procese, uključujući tektoniku ploča, kemiju atmosfere i mehanizme koji reguliraju klimu. Unatoč tome, istraživanje pruža zanimljiv uvid u mogućnost da planet može ostati nastanjiv čak i bez bioloških procesa.
"Naši rezultati upućuju na to da bi se Zemlja bez života mogla razviti u stanje slično današnjem, promatrano kroz globalnu geofiziku i klimu, ali bez značajne količine kisika u atmosferi", zaključuju istraživači. Njihov rad tako pridonosi raspravi o Gajinoj hipotezi i upućuje na to da postojanje života i postojanje uvjeta pogodnih za život možda nisu toliko neraskidivo povezani koliko se ranije pretpostavljalo.
Otvori KEKS Pay
