Suntem aici. Nu știm prea bine cum am ajuns, dar suntem. Și dacă n-am fi fost? De la întrebarea aceasta a pornit un nou studiu, în care oamenii de știință au simulat un Pământ alternativ, unul pe care viața nu și-a găsit niciodată drumul.
Rezultatele, publicate în revista The Planetary Science Journal, sunt mai mult decât un experiment mental suprarealist. În spatele lor stă o întrebare științifică serioasă, iar ideile pe care se sprijină ipoteza Gaia sunt puse din nou sub lupă.
Potrivit ipotezei Gaia, viața de pe Pământ interacționează cu mediul fizic al planetei în feluri care o ajută să rămână o lume locuibilă, de unde rezultă un fel de homeostazie planetară. Nu trebuie confundată cu ipoteza Theia, al cărei nume vine tot din mitologie.
În noua cercetare, condusă de Samantha Gilbert-Janizek, astrobiolog la Universitatea din Washington, oamenii de știință au dat timpul înapoi ca să vadă cum ar putea evolua Pământul de-a lungul miliardelor de ani fără nimic din acest presupus ajutor.
„O întrebare încă deschisă despre evoluția Pământului este dacă planeta ar putea fi locuibilă, la scara miliardelor de ani, și fără influența vieții asupra mediului. Biologia joacă, în mod evident, un rol important în mediul de la suprafața Pământului, iar de aici pornește întrebarea noastră centrală: este viața necesară pentru ca o planetă stâncoasă să rămână locuibilă pe termen lung?”, au scris cercetătorii în articol.
Un Pământ virtual, urmărit timp de 5 miliarde de ani
Gilbert-Janizek și colegii ei au construit un model computerizat sofisticat al unui Pământ fără viață, în care au păstrat însă toate celelalte elemente ale mediului său fizic, de la nucleu, manta și scoarță până la atmosferă, oceane și fluxul solar primit. Apoi au calculat cum ar circula substanțele chimice între diferitele părți ale planetei.
În total, au simulat 19 proprietăți esențiale ale planetei, precum fluxul de căldură, chimia oceanelor și temperaturile de la suprafață, și au urmărit cum ar evolua acest Pământ virtual vreme de 5 miliarde de ani: din momentul formării până la aproximativ 500 de milioane de ani în viitor.
O planetă cu apă, dar fără oxigen
La suprafața Pământului abiotic din simulare, absența vieții nu pare să schimbe prea mult felul în care decurg lucrurile de-a lungul miliardelor de ani. Excepția cea mai izbitoare este oxigenul: fără fotosinteză, el lipsește din atmosferă.
Pentru majoritatea formelor de viață complexe, oxigenul atmosferic poate fi socotit indispensabil, dar în astronomie o planetă poate fi considerată locuibilă și fără el. Acolo, habitabilitatea se definește de obicei prin capacitatea unei planete de a păstra apă lichidă la suprafață. Judecat după acest criteriu, Pământul lipsit de viață avea, printre altele, niveluri de apă similare cu ale planetei noastre.
„Demonstrăm că o planetă asemănătoare Pământului își poate păstra suprafața la temperaturi care o fac locuibilă de-a lungul a 4,5 miliarde de ani de evoluție (și chiar mai mult) numai prin procese abiotice, fără ca reglarea climei să depindă de vreun feedback biologic”, a explicat echipa.
Explicația stă într-un termostat natural, numit ciclul carbonat-silicat. Vulcanii pun CO₂ în atmosferă, iar rocile roase de ploaie îl scot de acolo, cu atât mai repede cu cât e mai cald. Pe o planetă care se încălzește prea tare, CO₂-ul scade și clima se răcorește; pe una care se răcește, gazul se adună la loc și o încălzește.
„Ciclul carbonat-silicat, pus în mișcare de interacțiunea dintre alterarea silicaților, degazarea vulcanică și chimia oceanelor, oferă un feedback negativ robust, care ține CO₂-ul atmosferic și temperatura de la suprafață în limite prielnice vieții, deși luminozitatea Soarelui crește cu aproximativ 30% pe parcursul a 4,5 miliarde de ani”, au precizat cercetătorii.
Locuibilă nu înseamnă neapărat locuită
Rezultatele simulării sugerează, așadar, că viața nu este o condiție necesară pentru ca o planetă stâncoasă să rămână locuibilă.
„Rezultatele noastre sugerează că Pământul abiotic ar putea evolua, fără viață, spre o stare similară (în privința geofizicii globale și a climei) cu cea a Pământului de azi, dar fără oxigen atmosferic din abundență. Lucrarea contribuie astfel la dezbaterea în curs despre ipoteza Gaia și sugerează că viața și habitabilitatea pot fi, într-o oarecare măsură, independente una de alta”, au concluzionat cercetătorii.
Concluzia contează mai ales pentru căutarea vieții în afara Pământului. Dacă o planetă poate rămâne locuibilă fără nicio vietate, atunci o lume îndepărtată care pare primitoare nu este neapărat și locuită. Dincolo de întrebările existențiale despre soarta acestui Pământ ipotetic, simulările ne-ar putea ajuta să înțelegem semnăturile atmosferice și chimice pe care le detectăm pe alte lumi.
„Modelul ne poate ajuta să vedem cum ar putea planetele locuibile, dar lipsite de viață, să le imite pe cele cu viață. Când interpretăm observațiile făcute asupra atmosferei unei exoplanete, instrumentul acesta ne va ajuta să stabilim cât de probabil este ca ceea ce vedem să fie un semn că la suprafață există viață”, a spus Gilbert-Janizek.
Rezultatele nu infirmă însă ipoteza Gaia: cercetătorii precizează că nu pot exclude ca viața de pe Pământ să contribuie la procesele care fac clima mai stabilă. Recunosc și că modelul are câteva limitări și simplificări, între care ipotezele legate de tectonica plăcilor, de chimia atmosferei și de procesele care reglează clima Pământului.
Ce s-a mai descoperit în Natură & Geografie?
De ce este apa esențială pentru viața de pe Pământ și, poate, pentru cea din restul Universului
Geologii ar fi descoperit una dintre cele mai mari comori din lume. Unii spun că este prea periculos să o exploateze
O substanță psihedelică din veninul unei broaște ar putea trata depresia majoră
Semnele din bătrâni care anunță gerul cel mare și ce spun meteorologii despre iarna 2026–2027
