Ученые из Рочестерского университета представили новую модель, которая может изменить наше представление о поиске жизни на экзопланетах. Они сосредоточились на концепции, известной как «маргаритковый мир», где жизнь влияет на климат и условия обитания. Эта гипотетическая модель основана на взаимодействии двух типов маргариток: белых и черных. Черные цветы поглощают солнечный свет, тем самым нагревая планету, в то время как белые отражают свет, охлаждая ее. Такой баланс создает условия, пригодные для жизни.
По мере того как звезда становится ярче, температура на планете увеличивается. Сначала черные маргаритки начинают доминировать, но с ростом температуры белые начинают вытеснять их. Этот процесс демонстрирует, как жизнь может регулировать климат, поддерживая его в пределах, подходящих для существования. Исследование ученых направлено на изучение, как подобные механизмы могут проявляться на экзопланетах.
Работа, получившая название «Exo-Daisy World: Revisiting Gaia Theory through an Informational Architecture Perspective», рассматривает возможность обнаружения агностических биосигнатур — признаков жизни, которые не зависят от конкретных организмов. Это может включать сложные молекулы или необычные химические распределения, которые невозможно объяснить небиологическими процессами. Авторы подчеркивают, что для поиска жизни необходимо учитывать не только отдельные организмы, но и их коллективное влияние на планетарную систему.
Существует стремление понять атмосферу и среду экзопланет и найти способ отличить те, которые могут поддерживать жизнь, от тех, которые не могут. Это сложная задача, которая зависит от агностических биосигнатур. Эти биосигнатуры представляют собой сложные паттерны и структуры, которые невозможно объяснить небиологическими процессами. Они могут проявляться в виде неравновесия в химическом составе атмосферы, нового переноса энергии, необычных уровней организации и циклических изменений, предполагающих биологическую причину.
JWST снял этот атмосферный спектр экзопланеты K2-18 b, показав наличие метана, который может выступать в качестве биосигнатуры. Авторы говорят, что теория информации может помочь обнаружить агностические биосигнатуры. Вместо специфических химических веществ, таких как метан, агностические биосигнатуры – это паттерны, которые могут быть созданы только биосферой
Примеры таких биосигнатур на Земле включают метан и кислород, сосуществующие в атмосфере, а также «красную кромку» в спектре растительности. Поиск жизни на экзопланетах требует идентификации биосигнатур, которые указывают на то, что жизнь существенно изменила спектроскопические свойства планеты. Таким образом, исследование сосредоточено не на обнаружении отдельных организмов, а на выявлении коллективных эффектов жизни на планетную систему, что ученые называют экзобиосферами.
Короче говоря, невозможно изучать биосигнатуры, не исследуя биосферы. Важно понимать, где и как экзобиосфера достигает «зрелого» состояния, когда она начинает оказывать значительное влияние на атмосферу, гидросферу и литосферу — вместе известные как геосфера. Когда эти системы становятся зрелыми и оказывают влияние, они соответствуют гипотезе маргариткового мира.
Исследование еще не прошло рецензирование, но уже доступно на сервере препринтов arXiv. Ученые уверены, что их подход может привести к новым открытиям в астрономии и экологии.