Кислород — неидеальный признак жизни на других планетах — ученые

21.10.2022
112
0
0.0
Обнаружение кислорода в атмосфере экзопланеты является ключом к тому, что жизнь может действовать.

Исследователи настаивают на том, что кислород в атмосфере экзопланеты указывает на наличие жизни. Это будет свидетельством жизни только в том случае, если мы сможем исключить другие пути образования кислорода. Но ученые не могут их исключить. Земля насыщена кислородом. Он составляет 46% земной коры и примерно такой же процент мантии, а атмосфера примерно на 20% состоит из кислорода.

Присутствие кислорода связано с Великим событием оксигенации (GOE), которое произошло около 2-х млрд лет назад. Древние цианобактерии выработали пигменты, которые поглощают солнечный свет и используют его для фотосинтеза. Кислород — это побочный продукт фотосинтеза, и у жизни было несколько миллиардов лет, чтобы накопить кислород в атмосфере, мантии и земной коре.

Поэтому, если ученые находят кислород в атмосфере экзопланеты, это убедительно указывает на то, что жизнь может действовать. Простая жизнь может кипеть в океанах планеты, поглощая солнечный свет и выделяя кислород. Но новое исследование определило источник кислорода, который не зависит от жизни.

Исследовательская статья «Абиотическое производство молекулярного кислорода — ионный путь из диоксида серы», опубликована в журнале Science Advances. Ведущий автор — Монс Валльнер, докторант по физике Гетеборгского университета в Швеции.

Ученые обнаружили абиотический источник кислорода из диоксида серы. Сера нередко встречается в небесных телах, и, поскольку вулканы производят серу и выкачивают ее в атмосферу, земные вулканические экзопланеты могут содержать кислород в своих атмосферах. И жизнь не должна быть вовлечена.

Вместо этого высокоэнергетическое излучение звезды может ионизировать молекулу диоксида серы. Формула диоксида серы — SO2, и когда он ионизируется, молекула перестраивается. Это становится «двойной положительно заряженной системой». Тогда он имеет линейную форму с обоими атомами кислорода, примыкающими друг к другу, и атомами серы на другом конце. Это называется блужданием, поскольку атомы кислорода могут свободно дрейфовать по хаотическим орбитам, пока не образуют новые соединения.

«При двойной ионизации два связанных электрона в молекуле выбрасываются, что может привести к изменению угла между атомами в молекуле. В качестве альтернативы, что имеет решающее значение в данном случае, может произойти блуждание, то есть атомы меняются местами, и молекула принимает совершенно новую форму», — сказал ведущий автор исследования Валлнер.


Но составляющие молекулы могут не преобразоваться снова в SO2. Вместо этого сера может распасться, и останется простая положительно заряженная молекула кислорода. Тогда положительный заряд можно нейтрализовать, притянув электрон от другой молекулы. Молекулярный кислород (O2) остается, и он жизненно важен для жизни на Земле. Этот путь к кислороду может объяснить часть кислорода, который мы находим в других местах.

По словам исследователей, этот кислородный путь может происходить и на Земле. Этот путь образования ионного кислорода может работать и для других молекул, и это дело следующего за исследователями. Они хотят знать, подвергаются ли другие молекулы, такие как диселенид углерода, двойной ионизации.
Аватар enr091 Наталия Ришко
Журналист/Midgardinfo



Комментарии (0)
avatar