Gökbilimciler yeni bir dış gezegen keşfettiğinde, ilk düşüncelerden biri gezegenin yaşanabilir bölgede mi yoksa dışında mı olduğudur. Bu etiket büyük ölçüde gezegenin sıcaklığının sıvı suya izin verip vermemesine bağlıdır. Ama elbette o kadar basit değil. Yeni bir araştırma, tamamen donmuş okyanuslara sahip dondurulmuş, buzlu dünyaların gerçekte yaşanabilir kalan kara alanlarına sahip olabileceğini düşündürmektedir.
Yeni çalışma AGÜ'nün Jeofizik Araştırmaları Dergisi: Gezegenler'de yayınlandı. CO2 bir gezegendeki döngüleri ve gezegenin sıcaklığını nasıl etkilediğine odaklanır. Başlık “Yaşanabilir Kartopları: Ilıman Arazi Koşulları, Sıvı Su ve CO için Etkileri2 Ayrışma.”
Bir kartopu gezegeni Dünya'ya benzer bir gezegendir, ancak okyanuslar ekvatorun sonuna kadar donar. Buzulların büyüdüğü ve kutup buz tabakalarının genişlediği, bazen birkaç kilometre kalınlaştığı bir buzul çağından ayrıdır. Buzul çağında, ekvatoral okyanuslarda buz kalmaz.
Ancak bir kartopu gezegeni bundan daha iyice donmuş. Bir kartopu gezegeninde, ekvatoral okyanuslar da dahil olmak üzere tüm okyanuslar buzla kaplıdır. Bilim adamları bu gezegenlerin yaşanabilir olduğunu düşünüyorlar, çünkü yüzeyde sıvı su yok.
Dünya, tarihinde en az bir ve belki de üç kartopu aşaması yaşamıştır. Hayat bu aşamalara katlandı, çünkü tek yaşam formları deniz mikroorganizmalarıydı. Yani soru şu ki, yıldızının yaşanabilir bölgesinde bir kartopu dış gezegenine baktığımızda hayatın orada hayatta kalması mümkün mü?
Bu yeni araştırma evet ya da en azından belki diyor.
Bu yeni çalışmanın baş yazarı Kanada Toronto Üniversitesi'nde bir gökbilimci ve fizikçi olan Adiv Paradise. Cennet durumu kısa ve öz bir şekilde özetliyor: “Geleneksel olarak yaşanabilir olmadığını düşünebileceğiniz bu gezegenlere sahipsiniz ve bu <yeni çalışma> belki de olabileceğini gösteriyor."
Paradise, bir basın açıklamasında “Dünya'nın kendi kartopu bölümleri aracılığıyla yaşanabilir olduğunu biliyoruz, çünkü hayat kartopu bölümlerimizden önce ortaya çıktı ve hayat bundan çok daha önce kaldı. “Ama o zaman tüm hayatımız okyanuslarımızdaydı. Toprak hakkında hiçbir şey yok. ”
Cennet ve ekibin geri kalanı, bir kartopu gezegeninde bile, bazı kara alanlarının hayat boyu devam edebileceği fikrini araştırmak istedi. Teorik kartopu dünyalarında farklı iklim değişkenlerini simüle etmek için bilgisayar modelleri kullandılar. Kıtaların konfigürasyonunu, güneş ışığının miktarını ve teorik kartopu dünyalarının diğer özelliklerini ayarladılar. Ayrıca CO2'ye de odaklandılar.
CO2 elbette bir sera gazıdır. Bir gezegenin atmosferinin ısıyı yakalamasına izin verir ve bir gezegenin ılıman olmasına yardımcı olabilir. Yeterli değil ve bir gezegen katı donabilir. Çok fazla ve sıcaklıklar hayatın hayatta kalabileceği bir aralığın ötesine yükselebilir.
CO2 bir gezegenin yaşamında bilinen bir döngüyü takip eder. Atmosferde varlığını sürdüren miktar yağış ve erozyona bağlıdır. Yağıştaki su CO2'yi emer ve karbonik aside dönüştürür. Bir gezegenin yüzeyinde olduğunda, karbonik asit kayalarla reaksiyona girer. Bu reaksiyonlar karbonik asidi parçalar ve minerallerle bağlanır. Sonunda karbon okyanusa doğru yol alır ve okyanus tabanında depolanır.
Ancak bir kartopu gezegeni yüzeyi donarak katılaştığında bunların hiçbiri gerçekleşemez. CO2'nin atmosferden uzaklaştırılması raylarında ölü durur. Yağmur ve açıkta kalan arazi yok.
Ancak simülasyonlarında, modellenen kartopu gezegenlerinin bazıları donduktan sonra bile atmosferik CO2 kaybetmeye devam etti. Bu iki şeyi ifade eder: buzsuz bir arazi olmalı ve biraz yağmur olmalı.
Bazı simülasyonlarda, bazı kartopu gezegenleri diğerlerinden daha sıcaktı. Bunlardan bazıları, karbon döngüsünün devam etmesi için yeterince sıcak kalan kara alanlarına sahipti: hem yağış hem de açıkta kalan kaya vardı. Bu donmamış alanlar, kıtaların merkezinde, donmuş okyanuslardan uzaktı. Bu bölgelerdeki bazı sıcaklıklar 10 Celsius'a (50 F) kadar yükseldi. Bilim adamları hayatın hala -20 C (-4 F) kadar düşük sıcaklıklarda üremeye devam edebileceğini düşündüğünden, bu bulgular yaşamın yolunu açıyor Dünya'nın kendi kartopu aşamalarında olduğu gibi kartopu gezegenlerinde hayatta kalın
Ancak çalışma başka bir şey buldu. Doğru koşullar altında (ya da orada daha fazla yaşam görmek istiyorsanız doğru koşullar değil), bir gezegen bir kartopu aşamasında sıkışıp kalabilir ve asla ondan çıkamaz. Bu da karbon döngüsüne bağlı.
Bilim adamları, volkanik olarak aktif gezegenler için, kayalarda sıralanan CO2'nin kademeli olarak salınacağını ve zaman içinde atmosferi ısıtacağını, çünkü yağışla giderilemeyeceğini düşünürlerdi. Ancak eğer çalışma doğruysa, az miktarda maruz kalan arazi ve üzerine düşen yağmur, salınan CO2'yi dengeleyebilir ve gezegeni sürekli bir kartopu durumunda tutabilir. Sadece az miktarda toprak buzsuz olurdu. Bu senaryoda, hayat olası olmayabilir.
Genel olarak bu çalışmanın sonuçları karmaşık gezegenlerin ne kadar karmaşık olduğunu göstermektedir. Her biri benzersiz bir durumdadır ve yaşanabilir veya yaşanamaz ön etiketi sadece bir başlangıç noktasıdır. Keşfettiğimiz her dış gezegeni şekillendiren çok sayıda değişken var.
Yaşanabilirlik açısından çok sayıda gezegeni dışlayabileceğimizi söylemek güvenlidir. Sıcak Jüpiterler, örneğin, sıcak gaz gezegenlerini kavuruyor ve asla hayal edebileceğimiz herhangi bir yaşam formunu destekleyemiyorlar.
Ancak, yaşanabilir bölgedeki veya sınırlardaki gezegenler için, yaşamı destekleme olasılığı düşük görünseler bile, onları dışlayabilecek durumda değiliz.
Daha fazla bilime ihtiyaç var.
Kaynaklar:
- Basın Bülteni: Çalışma, donmuş Dünya benzeri gezegenlerin hayatı destekleyebileceğini gösteriyor
- Araştırma Makalesi: Yaşanabilir Kartopları: Ilıman Arazi Koşulları, Sıvı Su ve CO için Etkileri2 ayrışma
- Vikipedi: Dünya Kartopu
- Vikipedi: Kriyojen Dönemi
