Zatímco se astronomové snaží zjistit, které planety jsou obyvatelné, je třeba vzít v úvahu řadu věcí. Jak blízko jsou své mateřské hvězdě? Z čeho se skládá jejich atmosféra? A jakmile na tyto odpovědi přijdete, je tu ještě něco, o čem byste se měli zajímat: kolik minerálů je na povrchu planety?
V dnešním projevu Carnegie Institution of washingtonský Robert Hazen nastínil svá zjištění, která ukazují, že dvě třetiny minerálů na Zemi mohly pocházet ze samotného života . Koncept není nový – on a jeho tým na prvním místě zveřejněné v roce 2008 — ale jeho zjištění přišla před množstvím exoplanet objevených kosmickým dalekohledem Kepler.
Jak se o těchto vzdálených světech dozvídáme více informací, bude zajímavé zjistit, zda je možné použít jeho zjištění – pokud bychom vůbec mohli objevit minerály z dálky.
„Žijeme na planetě pozoruhodné krásy, a když se na ni podíváte z blízkosti našeho měsíce, uvidíte, co je zjevně velmi dynamická planeta,“ řekl Hazen delegátům jarního sympozia „Habitable Worlds Across Time and Space“. z Space Telescope Science Institute, která je vysílána tento týden (28. dubna – 1. května).
Jeho pointou bylo, že planety nemusejí nutně začínat tímto způsobem, ale ve svém projevu řekl, že by pozval komentáře a dotazy k jeho práci pro alternativní procesy. Jeho tým věří, že minerály a život se vyvíjely společně: život se stal složitějším a počet minerálů se postupem času zvýšil.
Umělcův dojem malé hvězdy stále obklopené protoplanetárním diskem, ve kterém se formují planety. Kredit: ESO
Prvním minerálem ve vesmíru byly pravděpodobně diamanty, které vznikly v supernovách. Tyto hvězdné exploze jsou místem, kde byly vytvořeny těžší prvky v našem vesmíru, díky nimž je vesmír bohatší než jeho původní polévka vodíku a hélia.
Ve skutečnosti existuje 10 prvků, které byly klíčové při formování Země, řekl Hazen, stejně jako prvků jiných planet v naší sluneční soustavě (což také znamená, že by se to pravděpodobně týkalo exoplanet). Byly to uhlík, dusík, kyslík, hořčík, křemík, uhlík, titan, železo a dusík, které tvořily asi tucet minerálů na rané Zemi.
Zde je však věc. Dnes je na Zemi více než 4900 minerálů, které jsou tvořeny ze 72 základních prvků. Docela změna.
Hazenova skupina navrhuje 10 fází evoluce:
- Primární chondritové minerály (před 4,56 miliardami let) – to, co bylo kolem, když se sluneční mlhovina, která vytvořila naši sluneční soustavu, ochladila. V současné době 60 minerálních druhů.
- Planetesimály – nebo protoplanety – změněné nárazy (4,56 BYA až 4,55 BYA). Zde vznikly živce, slídy, jíly a křemen. 250 druhů minerálů.
- Formace planety (4,55 BYA až 3,5 BYA). Na „suché“ planetě, jako je Merkur, se evoluce zastavila na přibližně 300 minerálních druzích, zatímco „vlhčí“ planety jako Mars by viděly asi 420 minerálních druhů, které zahrnují hydroxidy a jíly produkované procesy, jako je vulkanismus a led.
- Tvorba žuly (více než 3,5 BYA). 1000 minerálních druhů včetně berylu a tantalitu.
- Desková tektonika (více než 3 BYA). 1500 minerálních druhů. Zvýšení způsobené změnami, jako jsou nové typy vulkanismu a vysokotlaké metamorfní změny uvnitř Země.
Oficiální plakát kampaně World Space Week Association 2013. Kredit: World Space Week Association
Tyto výše uvedené fáze jsou asi tak daleko, jak byste se dostali na planetu bez života, řekl Hazen. Pokud jde o zbývající fáze na Zemi, zde jsou:
- Anoxická biosféra (4 až 2,5 BYA), opět s asi 1500 minerálními druhy existujícími v rané atmosféře. Zde došlo k vzestupu chemolitoautotrofů neboli života, který získává energii z oxidujících anorganických sloučenin.
- Paleoproterozoická oxidace (2,5 až 1,5 BYA) — obrovský nárůst minerálních druhů na 4 500, protože kyslík se stává dominantním hráčem v atmosféře. 'Snažíme se pochopit, jestli to skutečně platí pro každou jinou planetu, nebo jestli existují alternativní cesty,' řekl Hazen.
Posledními třemi fázemi až do současnosti byl vznik velkých oceánů, globální doba ledová a poté (v posledních zhruba 540 milionech let) biomineralizace neboli proces výroby minerálů u živých organismů. Tato druhá fáze zahrnovala vývoj kořenů stromů, což vedlo k druhům, jako jsou houby, mikroby a červi.
„Měsíc vycházející za pár palmami a v popředí se pasou krávy. Jak můžete vidět na obrázku, spodní polovina Měsíce má jiný odstín kvůli zemské atmosféře.‘ Kredit: Tom Connor, Parrish, FL
Zde je třeba poznamenat, že kyslík nutně neznamená, že existuje složitý život. Kolega David Catling z University of Washington však poznamenal, že kyslík v atmosféře stoupl asi před 2,4 miliardami let, současně se vznikem složitého života.
Zvířata, jak je chápeme, mohla být „nemožná po většinu historie Země, protože nemohla dýchat,“ poznamenal. V tomto bodě však bude zapotřebí více studií. Koneckonců, život jsme našli jen na jedné planetě: Zemi.
Konference STSCI pokračuje do 1. května; můžeš viz agendu zde .