(Maksim Shutov/Unsplash) Bir gezegenin bir yıldızın etrafındaki yörünge düzlemine göre dönme ekseni üzerinde eğilme şekli - 'eksen eğimi' olarak bildiğimiz şey - karmaşık yaşamın ortaya çıkması için anahtar olabilir.
Yeni bir araştırmaya göre, Dünya'daki gibi mütevazı bir eksen eğikliği, bildiğimiz gibi yaşam için hayati önem taşıyan oksijen üretimini artırmaya yardımcı oluyor ve çok küçük veya çok büyük eğimli gezegenler yeterli oksijen üretemeyebilir. karmaşık yaşamın gelişmesi için.
Sonuç olarak, eksenleri üzerinde mütevazı bir şekilde eğilmiş dünyaların karmaşık yaşam geliştirme olasılığı daha yüksek olabilir,' dedi gezegen bilimcisi Stephanie Olson Purdue Üniversitesi'nden. 'Bu, Evrendeki karmaşık, hatta belki de akıllı yaşam arayışını daraltmamıza yardımcı oluyor.'
Yaşamın burada, Dünya'da bildiğimiz parametrelerin dışında ortaya çıkması elbette mümkündür, ancak bu uçuk mavi nokta, yaşamı barındırdığını kesin olarak bildiğimiz tek dünyadır. Bu nedenle, aramalarımızı buna göre modellemek uygundur.
Galaksinin başka yerlerinde yaşanabilir dünyalar ararken ilk baktığımız şey: Dünya gibi nispeten küçük ve kayalık mı? Ve yıldızın yörüngesinde yaşanabilir bölge adı verilen, sıcaklıkların yüzeyde sıvı suya izin verdiği, çok sıcak veya çok soğuk olmayan Goldilocks bölgesi mi?
Bu sorular iyi, ancak yaşamın ortaya çıkmasına katkıda bulunan faktörler muhtemelen çok daha karmaşık.
Örneğin bir manyetik alanın varlığının, gezegen atmosferini yıldız rüzgarlarından koruduğu için oldukça önemli olduğu düşünülmektedir. Gezegenin yörüngesinin eksantrikliği vebaşka ne tür gezegenlersistemde mevcut olması da anahtar olabilir.
Olson ve ekibi oksijenin varlığına ve üretimine bakarak biraz daha ayrıntılı çalıştılar; özellikle, fotosentetik yaşam tarafından üretilen oksijen miktarını etkileyebilecek gezegendeki koşullar.
Çoğu organizma (hepsi olmasa da) yeryüzünde oksijen gerektirir solunum - onsuz yaşayamayız. Yine de erken Dünya'da oksijen düşüktü. Atmosferimiz oksijen açısından ancak yaklaşık 2,4 ila 2 milyar yıl önce zenginleşti, bu dönem olarak bilinen bir dönem. Büyük Oksidasyon Olayı . Bir patlama tarafından tetiklendi siyanobakteriler Metabolik bir atık ürün olarak çok miktarda oksijeni dışarı pompalayan ve çok hücreli yaşamın yükselişini sağlayan.
Olson ve ekibi, modelleme kullanarak siyanobakterilerin gelişebileceği koşulların nasıl ortaya çıktığını anlamaya çalıştı.
'Model, deniz ortamlarının ve okyanuslardaki oksijen üreten yaşamın nasıl tepki verdiğini görmek için gün uzunluğu, atmosfer miktarı veya kara dağılımı gibi şeyleri değiştirmemize izin veriyor,' Olson açıkladı .
Modelleri, çeşitli faktörlerin, siyanobakteriler gibi oksijen üreten organizmaların yükselişine katkıda bulunacak şekilde okyanuslardaki besinlerin taşınmasını etkilemiş olabileceğini gösterdi.
Zamanla, Dünya'nın dönüşü yavaşladı,günler uzadıve kıtalar oluştu ve göç etti. Araştırmacılar, bu değişikliklerin her birinin oksijen içeriğini artırmaya yardımcı olabileceğini buldu.
Sonra eksenel eğimi hesaba kattılar. Dünya'nın ekseni, Güneş etrafındaki yörünge düzlemine tam olarak dik değildir; dikeyden 23,5 derecelik bir açıyla eğilir - bir masaüstü küre düşünün.
Bu eğim, mevsimlere sahip olmamızın nedenidir - Güneş'ten uzaklaşma veya Güneş'e doğru eğim, mevsimsel değişkenliği etkiler. Mevsimsel sıcaklık değişimleri de okyanusları etkiler, konvektif karışım ve akıntılara neden olur. besinlerin mevcudiyeti .
Bu nedenle, ekibin çalışmasında eksenel eğimin oksijen üretimi üzerinde önemli bir etkisi olması belki de şaşırtıcı değil.
'Daha büyük eğim, kısmen biyolojik bileşenlerin geri dönüştürüldüğü verimliliği artırarak, modelimizde okyanusta fotosentetik oksijen üretimini artırdı' gezegen bilimcisi Megan Barnett'i açıkladı Chicago Üniversitesi'nden.
'Etki, yaşamı sürdüren besin miktarını ikiye katlamaya benziyordu.'
Ama bir sınır var. Örneğin Uranüs,dikeyden 98 derece eğimli. Böyle aşırı bir eğim, yaşam için çok aşırı olabilecek mevsimsellik ile sonuçlanacaktır. Küçük bir eğim de, doğru düzeyde besin mevcudiyetini teşvik etmek için yeterli mevsimsellik üretmeyebilir. Bu, eksenel eğim için de bir Goldilocks bölgesi olabileceğini gösteriyor - ne çok aşırı ne de çok küçük.
Galaksinin başka yerlerinde, bildiğimiz şekliyle yaşamı barındırması muhtemel olan gezegenleri daraltmak için kullanabileceğimiz başka bir parametre.
'Bu çalışma, bir gezegenin mevsimselliği de dahil olmak üzere kilit faktörlerin, Güneş Sistemimizin dışındaki yaşamdan elde edilen oksijen bulma olasılığını nasıl artırabileceğini veya azaltabileceğini ortaya koyuyor' dedi biyojeokimyacı Timothy Lyons California Riverside Üniversitesi'nden.
'Bu sonuçların, o yaşam için aramalarımıza rehberlik edeceği kesin.'
Araştırma şurada sunuldu: 2021 Goldschmidt Jeokimya Konferansı .