Ačkoli se astronomové snaží zjistit, které planety jsou obyvatelné, existuje celá řada věcí, které je třeba zvážit. Jak blízko jsou jejich mateřské hvězdě? Z čeho je jejich atmosféra vyrobena? A jakmile se tyto odpovědi objeví, je tu ještě něco k čemu přemýšlet: kolik minerálů je na povrchu planety?
V dnešním rozhovoru Carnegieho Instituce z Washingtonu Robert Hazen nastínil svá zjištění, která ukazují, že dvě třetiny minerálů na Zemi mohly vzniknout ze samotného života. Koncept není nový - on a jeho tým o něm poprvé publikovali v roce 2008 - ale jeho zjištění přišla před množstvím exoplanet objevených vesmírným dalekohledem Kepler.
Protože se o těchto vzdálených světech dozví více informací, bude zajímavé zjistit, zda je možné aplikovat jeho nálezy - pokud bychom na prvním místě dokázali odhalit minerály z dálky.
"Žijeme na planetě pozoruhodné krásy a když se na ni podíváte z blízkosti našeho měsíce, uvidíte, co je evidentně velmi dynamická planeta," řekl Hazen delegátům na jarním sympoziu "Obytné světy v čase a prostoru". z kosmického dalekohledu Science Institute, který je vysílán tento týden (28. dubna - 1. května).
Měl na mysli to, že planety nemusí nutně začínat tímto způsobem, ale ve svém projevu řekl, že k jeho práci pozve připomínky a dotazy pro alternativní procesy. Jeho tým věří, že minerály a život se vyvinuly: život se stal složitějším a jeho počet se postupem času zvyšoval.
Prvním minerálem ve vesmíru byly pravděpodobně diamanty, které se tvořily v supernovech. Tyto hvězdné exploze jsou místem, kde byly vytvořeny těžší prvky v našem vesmíru, díky nimž byl vesmír bohatší než jeho původní polévka s vodíkem a heliem.
Ve skutečnosti existuje 10 prvků, které byly klíčové pro utváření Země, řekl Hazen, stejně jako pro jiné planety v naší sluneční soustavě (což také znamená, že se pravděpodobně budou vztahovat na exoplanety). Byly to uhlík, dusík, kyslík, hořčík, křemík, uhlík, titan, železo a dusík, které se na počátku Země tvořily asi tucet minerálů.
Tady je ale věc. Dnes je na Zemi více než 4 900 minerálů, které jsou tvořeny ze 72 základních prvků. Docela změna.
Hazenova skupina navrhuje 10 fází vývoje:
- Primární chondritové minerály (před 4,56 miliardami let) - co bylo kolem, když se sluneční mlhovina, která tvořila naši sluneční soustavu, ochladila. 60 minerálních druhů v této době.
- Planetesimály - nebo protoplanety - změněné dopady (4.56 BYA na 4.55 BYA). Zde vznikly živce, slídy, jíly a křemen. 250 minerálních druhů.
- Formování planety (4,55 BYA až 3,5 BYA). Na „suché“ planetě, jako je Merkur, se vývoj zastavil na asi 300 minerálních druzích, zatímco „vlhčí“ planety, jako je Mars, by viděly asi 420 minerálních druhů, které zahrnují hydroxidy a jíly produkované procesy, jako je vulkanismus a zmrzlina.
- Tvorba žuly (více než 3,5 BYA). 1 000 minerálních druhů včetně berylu a tantalitu.
- Desková tektonika (více než 3 BYA). 1 500 minerálních druhů. Zvýšení způsobená změnami, jako jsou nové typy vulkanismu a vysokotlaké metamorfní změny uvnitř Země.
Tyto fáze výše jsou asi tak daleko, jak byste se dostali na planetu bez života, řekl Hazen. Pokud jde o zbývající fáze na Zemi, jsou to:
- Anoxická biosféra (4 až 2,5 BYA), opět v rané atmosféře opět asi 1 500 minerálních druhů. Tady byl vzestup chemolithoautotrofů nebo života, který získává energii z oxidujících anorganických sloučenin.
- Paleoproterozoická oxidace (2,5 až 1,5 BYA) - obrovský nárůst minerálních látek na 4 500, protože kyslík se stává dominantním hráčem v atmosféře. "Snažíme se pochopit, zda to platí pro každou jinou planetu, nebo jestli existují alternativní cesty," řekl Hazen.
A posledními třemi etapami až do současnosti byl vznik velkých oceánů, globální doba ledová a poté (v posledních 540 milionech let) biomineralizace nebo proces živých organismů produkujících minerály. Tato druhá fáze zahrnovala vývoj kořenů stromů, které vedly k druhům, jako jsou houby, mikroby a červi.
Zde je třeba poznamenat, že kyslík nemusí nutně znamenat, že existuje složitý život. Spolupracovník David Catling z University of Washington však poznamenal, že kyslík vzrostl v atmosféře asi před 2,4 miliardami let, což se shodovalo se vznikem komplexního života.
Zvířata, jak jim rozumíme, mohla být „pro většinu historie Země nemožná, protože nemohli dýchat,“ poznamenal. V tomto bodě však bude zapotřebí další studie. Nakonec jsme našli život pouze na jedné planetě: Zemi.
Konference STSCI pokračuje do 1. května; agendu si můžete prohlédnout zde.
