Исходная ситуация:
При тундровом климате среднемесячная температура никогда не поднимается выше 10°С. В обычной тундре в холодное время года температура может понизиться, но, поскольку мы находимся на экваторе, колебания очень малы.
Таким образом, у нас есть 2 возможности: либо средняя температура постоянна между 0 и 10, либо есть сезон с температурой ниже 0. Но в обоих случаях температура может опускаться ниже точки замерзания в ночное время даже «летом».
Вопрос: Может ли эта планета без помощи передовых технологий создать и поддерживать пригодную для дыхания атмосферу для людей?
Чтобы получить кислород, вам нужно
Жизнь берет воду и свет и производит кислород. Вы дали воду и свет как константы, так что нам просто нужна жизнь.
Пока есть жидкая вода, жизнь в том виде, в каком мы ее знаем, может существовать. Вы сказали, что ваш температурный диапазон поднялся до 10 градусов по Цельсию, поэтому жидкая вода будет существовать, по крайней мере, в небольших бассейнах. Этого было бы вполне достаточно для наших нынешних моделей абиогенеза. На самом деле, из-за явления эвтектического замерзания небольшие талые бассейны фактически стали бы сильно сконцентрированы в органических строительных блоках.
Микроскопическая жизнь вообще не имеет проблем с постоянным замораживанием и оттаиванием. Все может идти медленно, потому что химические процессы происходят медленнее при более низких температурах, но при достаточном количестве времени на вашей планете может развиться эквивалент водорослей и начать выделять кислород в атмосферу.
Я собираюсь дать вам осторожное "да". Причина, по которой я проявляю осторожность, заключается в том, что это частично зависит от гипотезы, которая является и всегда была спорной. Если это правильно, то абсолютно такой сценарий возможен. Если это неправильно. . . ну, возможно, следующее рассуждение неверно.
Вы когда-нибудь читали о теории Земли-снежка ? Это на самом деле довольно увлекательно. В нем утверждается, что за последние 650 миллионов лет Земля по крайней мере один раз замерзала до невиданной ранее степени. . . за исключением предыдущего подобного инцидента. Теория приписывает этот период любому из ряда событий, включая извержение крупного супервулкана, изменения орбиты Земли или огромное изменение уровня парниковых газов в атмосфере.
Дело в том, что когда-то в прошлом Земля могла быть гигантским шаром изо льда и снега. Теперь, чтобы охладить Землю, вам понадобится чрезвычайно низкий уровень углекислого газа. И я имею в виду чрезвычайно низкий уровень. Забудьте текущий 1% или около того; Я имею в виду значительное снижение уровней CO 2 и CH 4 . Что заполняет этот пробел? Я бы предположил, что кислород и азот будут продолжать доминировать; учитывая, что в настоящее время они составляют почти всю атмосферу Земли, было бы очень трудно уменьшить их до незначительного количества. Кроме того, вам придется найти что-то, чтобы заменить их, что было бы непросто. Короче говоря, кислород, скорее всего, существовал в эти периоды снежного кома.
Что касается жизни . . . Меньше CO 2 означает, что растениям и другим фотосинтезирующим организмам приходится нелегко; это также означает, что почти всем остальным тоже приходится нелегко. Как отмечается на странице Википедии,
Недоброжелатели утверждают, что такое оледенение привело бы к полному исчезновению жизни. Однако микрофоссилии, такие как строматолиты и онколиты, доказывают, что, по крайней мере, в мелководных морских средах жизнь не претерпела никаких нарушений. Вместо этого жизнь развила трофическую сложность и пережила холодный период невредимой.
Далее на странице описываются различные экстремофилы, которые могли бы выжить. Но я думаю, что эта экспедиция должна быть в порядке. Они могли бы выращивать свои собственные растения и использовать их в пищу, получать энергию от Солнца и жить так хорошо, как вы можете жить, живя на гигантском снежном коме.
Есть еще одно доказательство, бросающееся вам (и мне) прямо в лицо: спутник Юпитера, Европа . Да, это луна, а не планета, но я могу себе представить, что увеличенная версия не сильно изменится на фундаментальном уровне. Кроме того, мы знаем , что он существует и заморожен (и был заморожен в течение достаточно долгого времени), поэтому я думаю, что могу использовать его в качестве достойного примера.
Поверхность Европы покрыта льдом (да, из воды), глубина которого может достигать многих километров. Кажется, он покрывает всю поверхность Луны (кстати, средняя температура ее поверхности составляет около 50 К — намного холоднее, чем вы ищете — но я пока не буду это учитывать). Внизу может лежать океан, который очаровывал людей с тех пор, как была предложена эта идея. Его атмосфера тоже содержит много кислорода. Конечно, это разреженная атмосфера, но хоть что-то. Условия не слишком хороши для развития жизни на поверхности, но хорошо подготовленная команда исследователей должна быть достаточно выносливой, чтобы выжить.
Дышащий, конечно. Планета могла сформироваться с кислородно-азотной атмосферой, достаточно похожей на земную, чтобы люди могли дышать. Это маловероятно, но это определенно возможно.
Устойчивый, теперь это другой вопрос. Как только люди начнут потреблять O2 без чего-либо, будь то жизнь или технология, для переработки CO2 обратно в кислород, в конечном итоге пригодный для дыхания воздух перестанет быть таким пригодным для дыхания. Это может занять эоны, но это произойдет.
Майк Николс
Винсент
Питер М. - расшифровывается как Моника
Аникс
Винсент