يمكن أن يتنبأ نموذج جديد بوجود دورة الكربون على الكواكب الخارجية

تزدهر الحياة في درجات حرارة مستقرة. على الأرض ، يتم تسهيل ذلك من خلال دورة الكربون. طور علماء من SRON و VU و RUG الآن نموذجًا يتنبأ بما إذا كانت هناك دورة كربون موجودة على الكواكب الخارجية ، بشرط الكتلة وحجم النواة وكمية ثاني أكسيد الكربون₂ من المعروف. المنشور في علم الفلك والفيزياء الفلكية 3 مايو.

في البحث عن الحياة على الكواكب خارج نظامنا الشمسي ، لا يملك علماء الفلك رفاهية التقاط الصور لمعرفة ما يحدث هناك. التلسكوبات الحالية بعيدة كل البعد عن المستوى المطلوب الدقة المكاني لهذا؛ الكواكب الخارجية صغيرة جدًا ومتباعدة جدًا. ومع ذلك ، فإن الغلاف الجوي للكوكب يطبع ثروة من المعلومات في طيف ضوء النجوم الذي يمر عبره. إن الدقة الطيفية لتلسكوباتنا هي بالفعل أكثر من كافية لفك هذا التشابك. بهذه الطريقة ، يمكن للعلماء تحديد المواد الموجودة في أجواء كوكب خارج المجموعة الشمسية. في البحث عن الحياة ، CO₂ مثير جدًا للاهتمام بسبب تأثير التخميد لـ دورة الكربون على الاحترار والتبريد. بفضل هذا دورةحافظت الأرض دائمًا على درجة حرارة صالحة للسكن بينما أصبحت الشمس أكثر سطوعًا بنسبة 20٪ على مدار مليارات السنين.

طور علماء من SRON و VU و RUG نموذجًا يقرن كتلة وحجم نواة كوكب خارج المجموعة الشمسية بكمية ثاني أكسيد الكربون₂ في الغلاف الجوي ، بشرط وجود دورة كربون. لذلك عندما نحدد هذه العوامل الثلاثة لكوكب خارج المجموعة الشمسية باستخدام تلسكوب ، يخبرنا النموذج ما إذا كان يحتوي على دورة كربون. تعتبر كتلة وحجم نواة الكوكب عاملاً بسبب تأثيرهما القوي على الصفائح التكتونية، والذي يلعب دورًا رئيسيًا في دورة الكربون.

لدورة الكربون تأثير مخفف على التغيرات في درجات الحرارة لأن الكوكب يمتص المزيد من ثاني أكسيد الكربون₂ عندما يكون الجو أكثر سخونة ، مما يقلل من تأثير الاحتباس الحراري. عندما يكون الجو أكثر برودة ، يحدث العكس. المرحلة الأولى من الدورة هي الشيخوخة: تتفاعل الصخور مع ثاني أكسيد الكربون₂ ومياه الأمطار لتكوين البيكربونات (HCO₃). يترسب هذا في قاع البحر على شكل صخور رسوبية (CaCO₃) ، بينما يذوب جزء صغير من الكربون كمنتج نفايات في مياه البحر ، ثم تنقل الصفائح التكتونية الصخور الرسوبية إلى وشاح الأرض. ثم تطلق البراكين ثاني أكسيد الكربون₂ ال الصخور الرسوبية العودة إلى الغلاف الجوي.

يقول مارك أوسترلو ، المؤلف الرئيسي للمقال: “لا نعرف ما إذا كانت هناك كواكب أخرى ذات تكتونيات الصفائح ودورة الكربون”. “عندنا نظام شمسي، الأرض هي الكوكب الوحيد الذي وجدنا فيه دورة الكربون. نأمل أن يكون نموذجنا قادرًا على المساهمة في اكتشاف كوكب خارجي بدورة كربون ، وبالتالي ربما الحياة. ”