Планети, у яких є нахил осі обертання, як у Землі, більш здатні до розвитку складного життя. Це відкриття допоможе вченим уточнити пошук більш просунутого життя на екзопланетах.
З моменту першого відкриття екзопланет у 1992 році, вчені шукали світи, які могли б підтримувати життя. Вважається, що для підтримки навіть елементарного життя екзопланети повинні перебувати на правильній відстані від своїх зірок, щоб існувала рідка вода; це так звана «зона Златовласки». Однак для більш просунутого життя важливі й інші фактори, особливо кисень в атмосфері.
Кисень відіграє вирішальну роль у диханні, хімічному процесі, який управляє метаболізмом найскладніших живих істот. Деякі основні форми життя виробляють кисень у невеликих кількостях, але для більш складних форм життя, таких як рослини і тварини, кисень має вирішальне значення. На ранній Землі було мало кисню, хоча існували основні форми життя.
Вчені створили складну модель умов, необхідних для того, щоб життя на Землі могло виробляти кисень. Модель дозволила їм ввести різні параметри, щоб показати, як зміна умов на планеті може змінити кількість кисню, виробленого фотосинтетичним життям.
«Модель дозволяє нам змінювати такі речі, як тривалість дня, щільність атмосфери або розподіл суші, щоб побачити, як реагує морське середовище і життя в океанах, що виробляє кисень» - кажуть вчені.
Дослідники виявили, що збільшення тривалості дня, підвищення тиску на поверхні і поява континентів впливають на структуру циркуляції океану і пов'язане з нею перенесення поживних речовин, що може збільшити виробництво кисню.
Вони вважають, що такі умови, можливо, сприяли насиченню Землі киснем, сприяючи перенесенню кисню в атмосферу, оскільки обертання Землі сповільнилося, її континенти зросли в розмірах, а тиск на поверхні збільшився з плином часу.
«Найцікавіший результат був отриманий, коли ми змоделювали нахил орбіти - іншими словами, як планета нахиляється, коли вона обертається навколо своєї зірки», - пояснюють вчені. "Великий нахил збільшує фотосинтетичне виробництво кисню в океані в нашій моделі, почасти за рахунок підвищення ефективності повторного використання біологічних інгредієнтів. Ефект був аналогічний подвоєнню кількості поживних речовин, що підтримують життя ".
Нахил осі обертання Землі дорівнює куті в 23,5 градуса. Це дає нам час року, коли частини Землі отримують більше прямого сонячного світла влітку, ніж взимку. Однак не всі планети в нашій Сонячній системі нахилені, як Земля: Уран нахилений на 98 градусів, а Меркурій взагалі не нахилений. «Для порівняння, Пізанська вежа нахиляється приблизно на 4 градуси, тому нахил планет може бути досить значною умовою», - кажуть дослідники.
При пошуку життя на іншій планеті необхідно враховувати кілька факторів. Планета повинна знаходитися на правильній відстані від своєї зірки, щоб там була рідка вода і хімічні інгредієнти для походження життя. Але не всі океани будуть хорошими господарями для життя, яким ми її знаємо, і ще менша кількість буде мати відповідні середовища проживання для життя, щоб розвиватися до високого рівня складності.
"Малі нахили або екстремальна сезонність на планетах з нахилами, подібними Урану, можуть обмежити поширення життя, але правильний нахил планети може збільшити ймовірність того, що на ній утворюється насичена киснем атмосфера, яка може служити маяком мікробного життя і підживлювати метаболізм великих організмів. Суть у тому, що світи, які трохи нахилені щодо своїх осей, можуть з більшою ймовірністю розвивати складне життя. Це допоможе нам звузити пошук складного, можливо, навіть розумного життя у Всесвіті "- кажуть вчені.
Дослідження представлено на конференції Goldschmidt Geochemistry Conference.
