Тектоника литосферных плит, которую мы видим на Земле, очень важна для развития и эволюции жизни. Тектонические плиты «плавают» в верхнем полужидком слое мантии. Они сталкиваются, образуя горы. Например, высочайшие горы мира — Гималаи — возникли в результате удара индостанской плиты в гораздо более массивную евразийскую. При тектонике плит образуются острова, где жизнь может эволюционировать независимо, чтобы потом, когда остров «причалит» к континенту, влиться в другие потоки эволюции.
На очень горячих планетах без тектоники плит может быть жизнь
Планетологи Стэнфордского университета показали на модели, что даже на горячих планетах земного типа, где нет тектоники плит, жизнь может развиваться.
Изображения Ио, сделанные камерой JunoCam во время встречи с Юпитером 3 февраля 2024 года. На снимках Ио освещена сиянием Юпитера. Новый вулкан был запечатлен на правом снимке. NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS
Во Вселенной существует огромное количество разных миров, и, возможно, на многих из них есть жизнь, даже на очень горячих.
В результате тектоники образуются глубочайшие впадины, извергаются вулканы, которые выбрасывают в атмосферу CO2. Так именно тектоника плит, вероятно, спасла жизнь на Земле в период глобального оледенения около 600 миллионов лет назад. В результате движения плит начали интенсивно извергаться вулканы, они выбросили огромное количество CO2 в атмосферу, усилился парниковый эффект, и Земля оттаяла. Но и причиной этого глобального оледенения могла стать тоже тектоника.
Ио. Снимок спутника «Галилео», на котором видно большое темное пятно, очерченное красным кольцом, результат сильного извержения патеры Пиллана в 1997 году.
У тектоники плит есть и еще одна важная функция: в результате движения образуются разломы, через которые выходит лишнее тепло. Это предотвращает внутренний перегрев планеты и на поверхности поддерживается комфортная температура. Поэтому ученые с сомнением относятся к развитию жизни на планетах, где тектоники плит нет.
Игнановые земли
Но есть интересный вариант. Это так называемые игнановые земли (Ignan Earths) (от английского слова ignition — «воспламенение»). Это планеты земного типа, очень горячие внутри, но с твердой корой. Именно такие планеты исследовали планетологи Стэнфордского университета. Работа опубликована в журнале Journal of Geophysical Research: Planets.
В качестве аналога ученые взяли спутник Юпитера Ио. Этот спутник уникален тем, что на нем есть сотни действующих вулканов, но тектоники плит, видимо, нет. Ио очень горячая внутри (более полутора тысяч градусов) из-за приливных воздействий Юпитера. Здесь самые мощные вулканы во всей Солнечной системе. Они выбрасывают материал на сотни километров.
Ио. Снимок спутника «Галилео» в 1999 году. Желтоватый цвет говорит о высоком содержании серы. Тёмное пятно левее центра — извергающийся вулкан Прометей, его окружают светлые равнины, покрытые диоксидом серы.
Планетологи построили математическую модель игнановой земли без тектоники плит. Такая планета очень не похожа на Землю. Например, верхние слои мантии у нее твердые (поэтому и нет тектоники). Но предохранительные клапаны, которые и сбрасывают лишнее тепло, на таких планетах есть — это вулканы. Активный вулканизм может сыграть главную роль в развитии жизни. Вулканы удобряют планету пеплом и лавой, выбрасывают CO2 и стабилизируют атмосферу.
На таких планетах вполне могут существовать области достаточно комфортные для развития жизни. Здесь все равно будет очень жарко для человека, но вполне комфортно, например, для бактерий-экстремофилов.