Нове дослідження, опубліковане на сервері arXiv, і представлене в Earth and Planetary Science Lettersможе допомогти розібратися в цьому питанні. Адів Рай, аспірант і астроном з Університету Торонто (UT), і його колеги змоделювали різноманітні снігові світи. Вони варіювали кількість вулканів, які могла б мати планета. І змінювали кількість сонячного світла, отримуваного їй. Вчені намагалися знайти такі стани, при яких багато з модельованих світів ніколи не вийдуть зі стану снігової грудки.
Потрібні вулкани
В результаті експерименту з'ясувалося, що ті світи, в яких вулканічна активність була невисокою, ніколи не мали б достатньої кількості вуглекислого газу, щоб спровокувати глобальне потепління. А воно вкрай необхідне для того, щоб розбудити від кріогенного сну живі організми. Саме так це відбувалося на Землі. Однак (що дивно) багато з таких світів все ж змогли підтримувати великі незамерзаючі райони на поверхні. Деякі з цих районів залишалися сухими. Як, наприклад, сухі долини Мак-Мердо в Антарктиді. А інші утворювали унікальні гідрологічні цикли, дозволяючи рідкій воді текти по поверхні.
Такі оазиси можуть бути одним з аргументів на користь того, що на замерзлих планетах можуть бути умови, придатні для життя. Отриманий результат може описувати не тільки минуле Землі. Але застосовуймо і до багатьох планет, які відкриваються астрономами по всій нашій галактиці.
«Перш ніж ми, можливо, відкинемо такий» сніжок «як непридатний для життя, ми повинні бути впевнені, що не пропустили умови для існування на ньому біологічної активності», - говорить співавтор дослідження Діана Валенсія, астрофізик з UT.
Результати проведеного дослідження узгоджуються з підсумками попередньої роботи. вона була присвячена вивченню самого останнього епізоду замерзання Землі.
Замерзла Земля
У 2015 році Дуглас Бенн, гляціолог з Університету Сент-Ендрюса в Шотландії, опублікував цікаве дослідження. У ньому було показано, що клімат молодої Землі був чутливий до змін орбіти планети навколо Сонця. Результатом цих подій були цикли розростання крижаного покриву на планеті і його відступу. Останній льодовиковий період дозволив озерам об'єднатися. Він вплинув на русла річок. І дозволив процвітати простому мікробному житті. Бенн і його колеги вивчали такі цикли в комп'ютерних моделях клімату Землі, які вони створювали. Також вчені виявили осадові відкладення на островах Північного Льодовитого океану. Це архіпелаг Шпіцберген, на якому збереглися свідчення просування і відступу крижаних щитів. Отримані дані показують, що остання «снігова» Земля не була в повній «глибокій заморозці». І що вільні від льоду ділянки суші існували. І там могла текти вода.
Таким чином підтримувалися умови, за яких життя могло зберегтися до повернення більш сприятливих часів.
Не лише замерзла поверхня
Зони, вільні від льоду, не є єдиним механізмом, що пояснює те, як саме життя вижило на замерзлій Землі. З 1992 року дослідники висували різні гіпотези. І сформулювали безліч ідей з цього питання. І кожен вчений, мабуть, має свою точку зору на дану проблему. Так каже Джеймс Кастінг, геолог з Університету штату Пенсільванія. Він стверджує, що життя могло зберегтися під шаром кришталево чистого льоду. Адже якщо лід не має у своєму складі бульбашок повітря і, таким чином, залишається прозорими для сонячного світла, це дозволяє фотосинтетичному життю процвітати під його шаром товщиною в кілька метрів.
Пол Хоффман, геолог з Гарвардського університету, стверджує, що пил теж може дати життю шанси вижити. Оскільки сніг збирає на собі пил, за допомогою його він починає більш інтенсивно поглинати сонячне світло. При цьому утворюються калюжі і дрібні ставки, що складаються з талої води. Такі ставки в даний час добре відомі в полярних районах. І в них існують процвітаючі екосистеми водоростей і ціанобактерій. Хоча Бенн і зазначає, що вчені не мають прямих геологічних доказів існування подібних ставків під час льодовикових періодів Землі.
Нарешті, жоден геолог не заперечує проти гідротермальних джерел. У цих місцях вулканічно активні області вивергають воду, що має високу температуру. Навіть зараз ми бачимо, як гарячі джерела в Антарктиді та Ісландії створюють теплі оазиси.
Декілька шляхів
У результаті досліджень може з'явитися ще один механізм виживання. Про якого ніхто раніше не подумав, повідомив Кастинг. Або це може бути кілька механізмів, що спрацювали разом, щоб допомогти життю не загинути. Бенн стверджує, що життя, ймовірно, вижило не в одному великому середовищі. А в кількох. Таким чином на замерзлих планетах можуть залишатися придатні для життя місця в районі зон, вільних від льоду. А також у тонких крижаних покривах, ставках з талою водою і гідротермальних джерелах.