Т.нар. наклон на оста или ъгълът, сключен между оста на въртене на дадена планета и нормалата на нейната орбитална равнина, вероятно е ключов фактор за появата на сложни форми на живот.

Според ново изследване един умерен наклон на оста, какъвто е земният, спомага за по-голямото производство на кислород, който, както знаем, е от съществено значение за живота така, както го разбираме за момента, а планетите, чийто наклон е твърде малък или твърде голям, вероятно не биха могли да произведат достатъчно кислород, за да позволят на сложните форми на живот да процъфтяват.

„Изводът е, че вероятността да се зародят сложни форми на живот на световете, които са умерено наклонени на своята ос, е по-голяма – казва планетарният учен Стефани Олсън от университета Пърдю – Това ни позволява да стесним търсенето на сложен, може би дори интелигентен живот във Вселената.

Не е изключено, разбира се, животът да възникне и при параметри, различни от земните. Бледата синя точка обаче е единственият свят, на който знаем със сигурност, че съществува живот. Ето защо е целесъобразно да моделираме търсенията си спрямо него.

Когато търсим обитаеми светове в галактиката, първите неща, които ни интересуват, са следните: дали светът е относително малък и скалист и дали се върти около своята звезда в обитаемата зона (златният регион, който не е нито твърде горещ, нито твърде студен и в който водата може да съществува в течна форма на повърхността).

Тези въпроси са резонни, допълнителните фактори, които допринасят за появата на живот, вероятно са доста по-сложни.

Доста важно е например планетата да разполага с магнитно поле, тъй като то предпазва планетарната атмосфера от звездните ветрове. Не трябва да пренебрегваме и ексцентричността на орбитата, както и какви други планети съществуват в системата.

Олсън и екипът ѝ се вглеждат дори по-надълбоко: в наличието и производството на кислород и по-конкретно – в условията на планетата, които биха могли да окажат въздействие върху количеството на образувания от фотосинтезиращите форми на живот кислород.

За да дишат, повечето организми (макар и не всички) на Земята се нуждаят от кислород – не можем да живеем без него. Въпреки това на ранната Земя е имало малки количества кислород. Чак преди около 2,4 – 2 млрд. години нашата атмосфера е станала богата на кислород – период, известен като Кислородна катастрофа. Това събитие е настъпило заради бум на цианобактериите, които са започнали да отделят огромни количества кислород под формата на метаболитен отпадъчен продукт. Именно това е довело до възхода на многоклетъчните форми на живот.

С помощта на компютърен модел Олсън и екипът ѝ решава да проверят как са възникнали условията, довели до бума на цианобактерии.

„Моделът ни позволява да променяме неща като продължителността на деня, количеството атмосфера или разпределението на земята, за да видим по какъв точно начин откликват на всичко това морските среди и организмите, произвеждащи кислород“, обяснява Олсън.

Моделът им показва, че няколко ключови фактора вероятно са повлияли на пренасянето на хранителни вещества в океаните по начин, който е допринесъл за възхода на организмите, произвеждащи кислород (от типа на цианобактериите).

С течение на времето въртенето на Земята се е забавило – дните са станали по-дълги, а континентите са се образували и мигрирали. Всяка една от тези промени вероятно е допринесла за увеличението на кислорода, казват изследователите.

След това учените взимат предвид и наклона на оста. Земната ос не е съвсем перпендикулярна спрямо орбиталната ѝ равнина около Слънцето, тя е наклонена под ъгъл от 23,5 градуса спрямо перпендикуляра. Представете си глобусa на Земята и няма да сгрешите.

Именно заради този наклон имаме различни сезони – той ту ни отдалечава, ту ни приближава до Слънцето. Сезонните температурни промени оказват влияние и на океаните (образуват се течения и настъпват процеси, известни като конвективно премесване), и на наличието на хранителните вещества.

Ето защо вероятно не е изненадващо, че наклонът на оста оказва значително влияние върху образуването на кислород.

„В нашия модел по-големият наклон увеличава производството на кислород чрез фотосинтеза в океана отчасти като увеличава ефективността, с която биологичните съставки се рециклират – обяснява планетарният учен Меган Барнет от Чикагския университет. – Ефектът е сходен с удвояването на хранителните вещества, които поддържат живота.“

Съществуват обаче известни ограничения. Уран например е наклонен 98 градуса спрямо перпендикуляра. Подобен екстремен наклон ще доведе до сезони, които са твърде екстремни и при които не би могъл да се зароди живот. Прекалено малкият наклон пък няма да доведе до сериозни сезонни промени, които да стимулират достъпността на подходящите нива на хранителни вещества. Всичко това подсказва, че съществува златна зона и на наклона на оста – нито твърде екстремна, нито твърде малка.

Изследването е представено в рамките на 2021 Goldschmidt Geochemistry Conference.

Източник: Science Alert