Океанские течения могут стать ключом к поиску жизни на экзопланетах

Исследователи из Чикагского университета представили новую модель, предсказывающую, как циркуляция океанов влияет на вероятность существования жизни на экзопланетах. Работа опубликована в Astrophysical Journal.

Роль океанской циркуляции

Большинство жизни в земном океане сосредоточено в верхнем, освещённом солнцем слое. Необходимые для жизни питательные вещества постоянно опускаются в глубину вместе с отмершими организмами. Их возвращение в поверхностный слой зависит от апвеллинга — подъёма глубинных вод, который происходит в определённых регионах под действием ветра.

«Если вы посмотрите на жизнь в наших океанах, она в подавляющем большинстве сконцентрирована в регионах, где есть апвеллинг», — говорит ведущий автор исследования Стефани Олсон.

Моделирование экзопланет

Используя модель, учёные выяснили, как наблюдаемые характеристики планеты — размер, скорость вращения, солёность океана — влияют на интенсивность апвеллинга и, следовательно, на активность жизни у поверхности.

Ключевые выводы модели:

• Планеты, которые вращаются медленнее, чем Земля.
• Планеты с более высоким атмосферным давлением, чем на Земле.
• Планеты с более солёными океанами, чем на Земле.

...могут иметь более интенсивный апвеллинг. Это способствует большей активности фотосинтезирующей жизни, что, в свою очередь, может приводить к более выраженным биосигнатурам (кислород, метан) в атмосфере, которые легче обнаружить на расстоянии.

«Именно такие планеты мы должны рассматривать в приоритете для поиска жизни», — отмечает Олсон.

Последствия для поиска жизни

Этот вывод противоречит распространённому мнению, что лучший шанс найти жизнь — искать точные аналоги Земли. Исследование мотивирует расширить поиск и рассматривать планеты, которые могут быть даже более благоприятны для жизни, чем Земля.

Инсайты для Земли

Модель также проливает свет на прошлое и будущее нашей планеты:

• Изменения скорости вращения Земли, давления и солнечной яркости в её истории, вероятно, увеличивали апвеллинг со временем, способствуя расцвету жизни в океанах.
• Увеличение солёности океана может кардинально влиять на климат. Модель показала, что удвоение солёности привело бы к таянию всего морского льда и потеплению планеты на 6 градусов Цельсия.

«Мы лишь слегка коснулись поверхности. Океаны — очень динамичные среды обитания», — заключает Олсон, выражая надежду на дальнейшее изучение экзотических сценариев.