Предложен новый способ найти планеты с биосферами

Новый подход к поиску планет с потенциальными биосферами предложили ученые Рочестерского университета.

Их исследование, в котором рассматриваются агностические биосигнатуры, было опубликовано на сервере препринтов arXiv.

Для моделирования возможных биосфер на экзопланетах ученые прибегли к использованию модели «мира маргариток». Согласно этому подходу, на планете обитают организмы с различным альбедо, которое определяет количество солнечного света, отражаемого ими. Например, белые маргаритки отражают больше света, что способствует охлаждению планеты, в то время как черные маргаритки поглощают свет и нагревают ее. В результате такие растения создают гомеостатическую обратную связь, поддерживая стабильный климат.

Этот метод анализа биосигнатур позволяет исследователям более точно определять вероятность наличия жизни на других планетах за пределами нашей солнечной системы. Понимание того, как различные организмы влияют на климат и химический состав атмосферы планеты, открывает новые перспективы для поиска жизни в космосе.

Жизнь на планете подобна миру маргариток, где черные и белые цветы соперничают за выживание. По мере того, как звезда светит ярче, температура на планете повышается, вызывая изменения в растительном мире. Сначала черные маргаритки процветают, усваивая больше энергии, но по мере нагревания планеты этот процесс меняется. Белые маргаритки начинают вытеснять черные, отражая больше солнечного света и помогая охладить планету.

Эта упрощенная модель мира маргариток помогает понять, как живые организмы влияют на климат и условия обитания. Хотя Земля не является точной копией этой модели, принципы конкуренции и взаимодействия в природе применимы и к нашей планете. Жизнь на Земле также играет важную роль в регулировании климата и создании устойчивой среды для существования разнообразных форм жизни.

Для изучения агностических биосигнатур, которые представляют собой сложные паттерны и структуры, необъяснимые небиологическими процессами, ученые применили теорию семантической информации (ТСИ). Эти биосигнатуры включают в себя неравновесие, новый перенос энергии, необычные уровни организации в разных масштабах и циклические или систематические изменения, которые предполагают биологическую природу.

Проведя моделирование потенциальных условий на экзопланетах класса М-карликов (небольшие красные звезды), ученые вывели уравнения, описывающие совместную эволюцию маргариток на этих мирах с их планетарной средой. Такой подход позволяет лучше понять возможные процессы, происходящие на этих экзопланетах и их влияние на развитие жизни.

Исследование агностических биосигнатур и их взаимодействие с окружающей средой на экзопланетах открывает новые перспективы для понимания потенциальных форм жизни в космосе и их адаптации к различным условиям.

Исследования показывают, что увеличение светимости звезд вызывает более тесные связи между биосферой и окружающей средой. Эти взаимосвязи отражают этапы обмена информацией и указывают на способность растений влиять на климат планеты. Кроме того, различия в альбедо растительного покрова по сравнению с обнаженной землей играют ключевую роль в поддержании стабильных температурных условий на Земле.

Необходимо отметить, что не вся информация, поступающая в биосферу из окружающей среды, оказывается полезной для поддержания гомеостаза. Анализ этой информации помогает выявить, какие данные способствуют выживанию биосферы. Важно понимать, что взаимодействие между растениями и окружающей средой имеет сложную динамику и может иметь далеко идущие последствия для экосистемы.

Исследования авторов подчеркивают, что понимание того, как биосфера реагирует на изменения в окружающей среде, является ключевым для сохранения экологического баланса и устойчивости планеты. Взаимосвязь между флорой и климатом является важным аспектом для изучения и сохранения биоразнообразия на Земле.

Ученые собираются разработать более сложные модели, которые будут включать в себя разнообразные взаимодействия между живыми и неживыми системами на экзопланетах. Целью этой работы будет выявление агностических биосигнатур и более глубокое понимание возможности существования жизни вне нашей планеты. Дальнейшие исследования позволят расширить наши знания о потенциальных формах жизни во Вселенной и о том, какие условия могут способствовать их существованию.

Источник и фото - lenta.ru