NASA: солнечные бури, возможно, были ключом к жизни на Земле

Юность нашего Солнца была бурной и новые данные показывают, что эти бури могут быть простым ключом к посеву жизни, которую мы знаем.

Около 4 миллиардов лет назад свет солнца был всего лишь около трех четвертей яркости, видимой сегодня, но его поверхность, взволнованная гигантскими выбросами, извергала огромное количество солнечного вещества и излучения в космос. Эти мощные солнечные взрывы, возможно, обеспечили решающую энергию, необходимую для разогрева Земли, несмотря на тусклость солнца. Выбросы также могли снабдить энергией, необходимой для превращения простых молекул в сложные, такие как ДНК и РНК, которые необходимы для жизни. Исследование было опубликовано в Nature Geoscience 23 мая 2016 года командой ученых из NASA.

Понимание условий, необходимых для жизни на нашей планете, помогает нам как проследить происхождение жизни на Земле, так и вести поиск жизни на других планетах. До сих пор, однако, полное отображение эволюции Земли не было затруднено из-за простого факта, что молодое солнце не светило достаточно, чтобы нагреть Землю.

“В те времена Земля получала лишь около 70 процентов энергии от Солнца, чем получает сегодня”, сказал Владимир Айрапетян, ведущий автор статьи и ученый Солнца в Goddard Space Flight Center NASA в Гринбелте, штат Мэриленд. “Это означает, что Земля должна была быть ледяным шаром. Вместо этого, геологические свидетельства говорят, что это был теплый шар с жидкой водой. Мы называем это Faint Young Sun Paradox. Наше новое исследование показывает, что солнечные бури могли быть важным фактором в потеплении Земли”.

Ученые способны составить по кусочкам историю Солнца выискивая похожие звезды в нашей галактике. Размещая эти солнцеподобные звезды в соответствии с их возрастом, они представляются как функциональная шкала эволюционирования нашего собственного Солнца. Именно из такого рода данных ученые знают, что Солнце было тусклее 4 миллиарда лет назад. Такие исследования также показывают, что молодые звезды часто производят мощные взрывы – гигантские вспышки света и радиации – по аналогии со вспышками, которые мы видим на нашем собственном Солнце сегодня. Такие вспышки часто сопровождаются огромными облаками солнечного вещества, называемых корональными выбросами масс или КВМ, прорывающимися в космос.

Миссия NASA Кеплер обнаружила звезды, которые напоминают наше Солнце около нескольких миллионов лет после его рождения. Данные Кеплер показали много примеров того, что называют “супервспышками” – огромные взрывы настолько редки сегодня, что мы наблюдаем их всего лишь один раз в каждые 100 лет или около того. Тем не менее, данные Кеплера также показывают эти молодые производства по целых десять супервспышек в день.

Пока наше Солнце все еще производит вспышки и КВМ, они не являются столь частыми или интенсивными. Более того, на сегодняшний день Земля имеет сильное магнитное поле, которое помогает удержать большую часть энергии такой космической погоды от достижения Земли. Космическая погода, однако, может значительно нарушить магнитный пузырь вокруг нашей планеты (магнитосферу), явление, упоминаемое как геомагнитные бури, которые могут повлиять на радиосвязь и наши спутники в космосе. Она также создает полярные сияния – чаще всего в узкой области вблизи полюсов, где магнитные поля Земли сгибаются, соприкасаясь с планетой.

Наша молодая Земля, тем не менее, имела более слабое магнитное поле, с гораздо более широкими следами вблизи полюсов.

“Наши расчеты показывают, что вы бы регулярно видели сияние полностью внизу Южной Каролины”, говорит Айрапетян. “И когда частицы космической погоды путешествовали вниз по линиям магнитного поля, они врезались в изобилие молекул азота в атмосфере. Изменение химии атмосферы, оказывается, произвело все разнообразие жизни на Земле”.

Атмосфера ранней Земли была также отлична, чем сейчас: молекулярный азот – то есть два атома азота, связанные друг с другом в молекулу – составлял 90% атмосферы, по сравнению лишь с 78% в настоящее время. В то время, как энергичные частицы врезались в эти молекулы азота, столкновение разбило их на отдельные атомы азота. Они, в свою очередь, столкнулись с диоксидом углерода, отделяя те молекулы в окись углерода и кислород.

Свободно плавающие азот и кислород объединились в закись азота, которая является мощным парниковым газом. Когда дело доходит до нагревания атмосферы, закись азота примерно в 300 раз более мощнее, чем углекислый газ. Расчеты команд показывают, что если ранняя атмосфера содержала на один процент больше закиси азота, чем углекислого газа, это согревало бы планету достаточно для существования жидкой воды.

Этот недавно обнаруженный постоянный приток солнечных частиц к ранней Земле, возможно, сделал больше, чем просто нагрел атмосферу, он мог также предоставить энергию, необходимую для комбинирования сложных химических веществ. На планете с равномерно разбросанными простыми молекулами это забирает огромное количество поступающей энергии для создания сложных молекул, таких как ДНК и РНК, которые в конечном итоге посеяли жизнь.

В то время как достаточное количество энергии представляется чрезвычайно важным для растущей планеты, проблем остается также слишком много – постоянная цепь солнечных извержений, производящая ливни облучающих частиц, может быть весьма вредной. Такой натиск магнитных облаков может сдирать атмосферу планеты, если магнитосфера слишком слаба. Понимание этих видов равновесия поможет ученым определить какие звезды и какие виды планет могут быть гостеприимны для жизни.

“Мы хотим собрать всю эту информацию вместе, насколько близко планета к звезде, насколько активна звезда, насколько сильной является магнитосфера планеты, дабы помочь найти пригодные для жизни планеты вокруг звезд вблизи нашей и по всей галактике”, сказал Уильям Данчи, главный исследователь проекта в Годдарде и соавтор исследований. “Эта работа включает ученых из многих областей – тех, кто изучает солнце, звезды, планеты, химию и биологию. Работая вместе, мы можем создать надежное описание того, как выглядели первые дни нашей родной планеты и где жизнь могла бы существовать в других местах”.

Для получения дополнительной информации о миссии Кеплер, посетите:

www.nasa.gov/ke…

(с) www.nasa.gov/fe…

#news #nasa #hubble #space #hst #science #astronomy #planet #solarsystem #space #iss #photography #earth #kepler #sun #goddard

Оставить комментарий

Ваш email не будет опубликован. Обязательные поля отмечены *