Может ли быть жизнь на планете с водой, но без атмосферы?

Недавно была найдена планета вокруг Проксимы Центавра . Она находится в обитаемой зоне в том смысле, что если бы планета была черным телом, температура ее поверхности была бы -39° по Цельсию. Планета находится очень близко к своей звезде, что имеет ряд последствий:

  • Радиация очень сильная (к тому же Проксима Центавра — вспыхивающая звезда ), и, вероятно, лишила планету атмосферы.
  • Планета, вероятно, находится в приливном шлюзе, одна сторона которого постоянно обращена к звезде, а другая направлена ​​в холодный космос.

Поэтому я предполагаю, что планета не имеет атмосферы, но может поддерживать жидкую воду где-то в области рассвета, где звезда светит под крутым углом.

Какие формы жизни с наибольшим сходством с жизнью на Земле возможны на этой планете? В чем они должны отличаться от земной жизни?

Добро пожаловать на сайт, Турион. Есть несколько проблем с тем, что вы спрашиваете здесь. Во-первых, в этом посте три совершенно разных вопроса. Во-вторых, последние два бесконечно широки и/или основаны на мнениях (первый тривиален: да, но, может быть, не по-земному).
@Frostfyre, спасибо за отзыв, я попытался конкретизировать вопрос. Я бы по-прежнему приветствовал широкие ответы.
Жидкая вода и отсутствие атмосферы кажется маловероятным. Подумайте об астрономии, но при низком давлении вода ужасно легко испаряется.
@ Молот, вовсе нет, жидкая вода может быть под слоем льда или в подземной пещере.
Примечание «вероятно, в приливном шлюзе» преувеличено. Реальная ситуация интереснее и следует учитывать, что случай Меркурия более типичен. Одна сторона не обращена к солнцу, но имеет нечетное половинное кратное.
Нет. Жидкая вода в вакууме — это противоречие.
В нашей Солнечной системе есть несколько миров, где есть океаны и нет атмосферы или почти нет, например, Европа и Ганимед. Это ни маловероятно, ни противоречие. Подповерхностные океаны более распространены, чем открытые океаны в Солнечной системе.
Обратите внимание, что жидкая вода не может существовать в вакууме , поэтому она может существовать только в подземных пещерах. Также обратите внимание, что без кислорода концентрация энергии будет на порядок ниже, а правдоподобие любой технологии очень низкое, так что даже если и существует какая-то жизнь, то это будут грибы-аналоги и тому подобное, а не космические пришельцы.

Ответы (6)

На самом деле не существует такой вещи, как планета или луна без атмосферы . Но так случилось, что объект в нашей Солнечной системе, на который чаще всего указывают как на возможное пристанище жизни, — это спутник Юпитера Европа, атмосфера знак равно 0,1 мю п а , у которого, вероятно, есть океаны под толстым слоем льда.

В земном океане есть существа, которые живут без какого-либо взаимодействия с солнцем, поэтому, если у Европы есть расплавленное ядро, такое как Земля, это может обеспечить потоки лавы для света и энергии.

Просто уточним один момент хорошо сформулированного ответа Фейры: даже без расплавленного ядра на Европе все еще могут быть океаны. Если приливные силы Юпитера окажутся недостаточно сильными, чтобы расплавить ядро, как это происходит, например, на Ио (находящейся ближе к Юпитеру), они, скорее всего, будут генерировать достаточно тепла, чтобы удерживать воду в жидком состоянии. государство.
@ Дэн, но как в этом случае ты питаешь жизнь? Плывут ли существа ко дну и ждут, пока цикл день/ночь не раздавит их достаточно? Хотя теоретически это может привести к некоторым действительно интересным решениям, я не думаю, что это очень осуществимо на практике.
@JanDvorak Должна иметь место какая-то форма люминесценции.
Что бы светиться? Если бы существа это сделали, это только увеличило бы требования к их силе.
@Jan: Я не думаю, что энергия сама по себе является проблемой, поскольку горячая твердая порода может генерировать гидротермальные источники с большим количеством энергии для экстремофильной жизни (и температурный градиент, чтобы сделать энергию термодинамически пригодной). Дело не в том, что экстремофилам на самом деле нужна температура, достаточно высокая, чтобы расплавить камень. Но если порода никогда не плавится и не смешивается в ядре, возможно, вы не получите постоянного запаса восхитительных примесей (серы и прочего).
@JanDvorak Да, я имел в виду что-то внешнее.
@SteveJessop И вам нужны условия, чтобы на самом деле зародить жизнь, после того, как все эти экстремофилы развились из того же супа, что и мы. Я думаю, вам понадобятся какие-то непрерывные химические или даже электрические процессы, происходящие в океане.
@Feyre: ну, если бы мы могли точно определить, как это могло произойти на Земле, тогда мы были бы в лучшем положении, чтобы сказать, что сработает, а что нет на другой планете!
@SteveJessop Даже в этом случае для абиогенеза должно быть несколько способов. Дело в том, что для абиогенеза вам, скорее всего, нужна какая-то естественная реакция производства энергии и света. Если жизнь может сформироваться, жизнь может выжить.
«В земном океане есть существа, которые живут без какого-либо взаимодействия с солнцем». Верно, однако более интересный вопрос заключается в том, жили ли эволюционные предшественники этих существ без солнечного света? Если бы можно было (или было?) доказать, что жизнь может существовать на Земле без необходимости полагаться на фотосинтез в какой-либо точке, это придало бы огромное количество правдоподобия идее о том, что вы можете иметь жизнь без пригодных для жизни условий на поверхности.
@JanDvorak Даже если камень относительно «горячий», этого может быть достаточно для взаимодействия между камнем и водой, чтобы обеспечить питательные вещества, необходимые для жизни. Это происходит на Земле, как упоминает Стив Джессоп. Могут (я полагаю) быть особенности, похожие на гидротермальные жерла, просто из-за приливных сил без присутствия расплавленного ядра.
@aroth: Насколько я понимаю, ледяная поверхность Европы не очень толстая, плюс со всей геологической активностью нетрудно предположить, что солнечный свет хотя бы периодически достигает жидкой воды. Я не думаю, что это абсолютно необходимо для жизни, скажем так, но оно определенно может присутствовать в окружающей среде.
@Dan Не забывайте, что Юпитер более чем в 5 раз дальше от Солнца, чем Земля, что означает менее одной 25-й доли солнечного света, и это когда Юпитер не затмевает Луну .
@Feyre О, определенно. Я не хотел создать впечатление земных условий освещения. Спасибо за разъяснение моего комментария.

Ответ на главный вопрос, скорее всего, да... как мы начинаем обнаруживать, жизнь, кажется, существует в гораздо большем разнообразии условий, чем мы могли себе представить, способная собирать энергию самыми разными способами.

Во-первых, на этой планете нет поверхностной жидкой воды... без атмосферы она чрезвычайно быстро "выкипела бы". Это означает, что вся жизнь на этой планете находится в подземных/ледовых условиях.

Ответ на оставшиеся вопросы чисто умозрительный... но мой ответ будет своего рода. В дальних глубинах океанов на Земле обитают существа, которых мы даже с трудом назовем земными. В большинстве случаев то, что мы считаем «похожим на Землю», все находит свои энергетические корни от солнца (либо непосредственно от солнца, как в растениях, либо животных, которые потребляют растения или друг друга). Однако в огромных глубинах солнечный свет больше недоступен, и жизнь полагается на некоторые творческие методы, чтобы получать постоянный запас энергии.

Если вы хотите распространить титул «похожий на Землю» на некоторых инопланетных существ на дне наших океанов, то да… жизнь на этой планете может быть «похожей на Землю». Однако гораздо более вероятно, что эта жизнь будет нам совершенно чужда во многих отношениях.

Если бы вода «выкипела», стал бы водяной пар атмосферой, если бы гравитации было недостаточно, чтобы удержать его?
@NexTerren - Обычно да, однако вопрос касается большого количества радиации, которая постоянно лишает его атмосферы, которую он получает. Если планета соприкасается со звездой приливом, то вполне возможно, что на темной стороне планеты есть немного атмосферы из-за этого, но она страдает от той же установки «нет солнца никогда», которую создали бы подземные условия.

Первичная ссылка указывает

Приливная блокировка не препятствует стабильной атмосфере за счет глобальной атмосферной циркуляции и перераспределения тепла [21].

как часть раздела, посвященного возможной обитаемости. Поэтому я предлагаю вам выйти за рамки переваренной «популярной прессой» слабой версии и прочитать оригинальную статью.

Действительно, это отвечает и на ваш другой пункт:

Из-за своей близкой к Проксиме орбиты Проксима b страдает от потоков рентгеновского излучения, которые примерно в 400 раз выше, чем у Земли, но исследования подобных систем показывают, что атмосферные потери могут быть относительно небольшими [25].

Вы можете следить за ссылками, приведенными в этом обсуждении обитаемости , для деталей, которые вы можете использовать в своем случае построения мира.

Я также хотел бы отметить, что узкая орбита не подразумевает приливной блокировки, как это обычно предполагается. Посмотрите на случай с нашей планетой Меркурий! Как объясняется в этой лекции , нечетное половинное кратное для спин-орбитального резонанса является более стабильной ситуацией и теперь считается обычным случаем. Это особенно благоприятно для эксцентриситета орбиты, и большие планеты, расположенные дальше, будут управлять этим эксцентриситетом. Кроме того, наклонение орбиты вызовет движение Солнца по небу с севера на юг.

(И в документе указывается, что даже с приливной блокировкой у него вполне может быть достаточно магнитного поля, чтобы выдержать вспышки.)

Таким образом, в вашей истории вы можете быть верны всем известным деталям планеты и иметь атмосферу и цикл восхода/заката каждые 22 дня с периодами сумерек в арктических и арктических регионах.

Очень интересный вопрос, хотя для меня он кажется несколько очевидным: кислород или, по крайней мере, газы гораздо важнее для поддержания жизни, чем вода.

Вода действует как материал, в котором происходят основные биохимические реакции; кислород является топливом , которое зажигает указанные реакции. Кроме того, вода остается в организме гораздо дольше, чем кислород.

Единственное правильное рассмотрение, которое мы можем иметь, - это подземные или водные формы жизни, с небольшими потребностями или без них, или с различными способами получения кислорода или других «топливных» веществ. Таким образом, это должно сработать, поскольку развитие жизни в такой среде определенно не является чем-то необычным.

У меня было бы довольно сильное предположение, что способ возникновения жизни на Земле не зависел напрямую от атмосферы. (Конечно, косвенно было, но это уже другой вопрос)

Существуют формы жизни, анаэробные организмы, которые никогда не соприкасаются с кислородом (в форме О2).
Жизнь на Земле существовала довольно хорошо более чем за миллиард лет до Великого события оксигенации. Мы (под которыми я подразумеваю земную жизнь) вырабатывали собственный атмосферный кислород где-то между 1/3 и 1/2 пути за всю нашу жизнь. Но конечно, водной жизни, вероятно, потребуются некоторые вещества в воде, которые мы считаем растворенными газами, поскольку мы также привыкли видеть их в газообразном состоянии в нашей атмосфере.

В хорошо покрытом океане дешевая энергия звезды может быть недоступна напрямую, но могут быть другие источники. Наш вид довольно хорошо покрыл эту планету, включая места, которые люди только начинают проверять.

Но у меня все еще есть две сомнения по поводу того, что у нас есть такие соседи, как мы:

1) Зародилась ли там вообще какая-либо жизнь? Мы уверены только в одном абиотическом жизненном событии, оно произошло довольно рано для нашей планеты, но, похоже, произошло здесь только один раз.

2) Если какие-то длинные углеводороды начинают организовываться, я нахожу невероятным, что РНК именно так, как они это делают. Это единственный способ сделать это здесь, но в биологии есть много ответов типа «так оно и есть», которые могут не подойти нам где-то еще.

Все хорошо и хорошо, но независимо от того, написано ли оно на java или на perl, приложение все еще работает, и я, возможно, не смогу отличить. Недавно я не мог выбрать настоящих морских существ из ряда придуманных компьютерных существ, поэтому вполне возможно, что что-то, что живет в воде, будет, по крайней мере, таким же знакомым, как некоторые из наших местных жителей.

Конечно, есть ниши, доступные для жизни. Я бы посмотрел на Сухие долины Мак-Мердо и сообщества глубоководных геотермальных жерл, чтобы увидеть, какие организмы могут и действительно выживают в тех экстремальных климатических условиях, на которые вы смотрите в таком мире.

Может ли быть жизнь на планете с водой, но без атмосферы?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 2v