Ученые создали компьютерную модель Земли, на которой никогда не существовало жизни. Она позволяет проследить, как менялись бы атмосфера и другие оболочки планеты под воздействием геологических процессов, и поможет астрономам отличать обитаемые миры от тех, где действительно может существовать жизнь.

Исследование опубликовано в журнале The Planetary Science Journal.

Исследователи из Вашингтонского университета смоделировали развитие Земли на протяжении пяти миллиардов лет — от ее формирования около 4,5 млрд лет назад до предполагаемого будущего через 500 млн лет. Модель учитывает обмен химическими веществами между ядром, мантией, земной корой, поверхностью и атмосферой, но исключает влияние живых организмов.

При проверке симуляция правильно воспроизвела 19 характеристик планеты, включая поток тепла через мантию. По словам авторов, теперь ее можно адаптировать для изучения других каменистых планет за пределами Солнечной системы.

Это важно для поиска внеземной жизни. Обнаружение воды и атмосферы, подходящей для ее существования, еще не означает, что на планете кто-то живет. Чтобы сделать более обоснованный вывод, ученым необходимо понять, какие химические вещества могут накапливаться в атмосфере исключительно благодаря геологическим процессам.

На Земле живые организмы постоянно выделяют кислород и метан. Эти газы вступают в химические реакции друг с другом, поэтому их одновременное присутствие в атмосфере может указывать на непрерывное восполнение запасов. Однако для надежной интерпретации подобных сигналов астрономам нужно сравнивать наблюдения с моделями планет, на которых нет жизни.

Новая разработка поможет проверять, можно ли объяснить состав атмосферы далекого мира без участия живых организмов. Если наблюдения не удастся согласовать с моделью, такая планета может стать особенно интересной для дальнейшего изучения.

Авторы также рассчитывают, что модель поможет в разработке будущих телескопов, предназначенных для поиска признаков жизни на экзопланетах.