Szukając życia we wszechświecie, nie szukaj błękitu. Woda na innych planetach może być… czerwona

Z przestrzeni kosmicznej nasza planeta pokryta w ponad 70 procentach wodą jawi się błękitną planetą. Tak zresztą uczeni jesteśmy myśleć o tym unikalnym świecie już od dzieciństwa. Wszystkie inne planety skaliste nie mają wody w stanie ciekłym na swojej powierzchni, przez co są tylko suchymi, potężnymi głazami. W tym towarzystwie nasza połyskująca błękitem planeta faktycznie jest czymś wyjątkowym. Oczywiście na przestrzeni eonów Ziemia się zmieniała, wszak kontynenty bezustannie zmieniają położenie względem siebie, a to się ze sobą łącząc, a to znowu oddalając się od siebie. Nie zmienia to jednak faktu, że woda na powierzchni Ziemi istnieje praktycznie przez całą historię naszej planety. Czy zatem Ziemia zawsze była błękitną planetą?
Szukając życia we wszechświecie, nie szukaj błękitu. Woda na innych planetach może być… czerwona

Odpowiedź na to pytanie wbrew pozorom nie jest taka oczywista. W najnowszym artykule naukowym opublikowanym przez naukowców z Japonii możemy bowiem przeczytać, że miliardy lat temu oceany znajdujące się już wtedy na powierzchni Ziemi wcale nie musiały być błękitne.

Naukowcy z Uniwersytetu w Nagoi w toku swoich badań doszli bowiem do wniosku, że inne środowisko chemiczne, jakie panowało na Ziemi miliardy lat temu, mogło sprawiać, że oceany były całkowicie zielone, a nie niebieskie. Do takich wniosków doprowadziły ich wody otaczające wyspę Iwo Jima na japońskim archipelagu Ogasawara. Nawet teraz, ze względu na bogactwo utlenionego żelaza, wody ter są siedliskiem licznych sinic. Tak się składa, że tego typu formy życia były jednymi z pierwszych na powierzchni Ziemi. To właśnie sinice jako pierwsze na naszej planecie zajmowały się fotosyntezą i to bez udziału tlenu.

Czytaj także: Tajemniczy strumień w atmosferze Jowisza. Sonda kosmiczna zagląda w Wielką Błękitną Plamę

Cofnijmy się zatem w czasie nieco bardziej. W archaiku, czyli w okresie od 3,8 do 1,8 miliarda lat temu, w atmosferze Ziemi i oceanach nie było tlenu. Na powierzchni Ziemi istniało życie, ale ograniczało się one do organizmów żyjących w morzach. Mieliśmy zatem do czynienia z sytuacją, w której w wodzie nie było wolnego tlenu, ale było mnóstwo żelaza. Istniejące w tym środowisku wczesne sinice wykorzystywały żelazo do fotosyntezy, procesu, którego skutkiem ubocznym była produkcja tlenu. Nie była to zresztą produkcja marginalna.

To właśnie bowiem ten proces doprowadził do tzw. katastrofy tlenowej, a więc fundamentalnej zmiany w historii Ziemi, która umożliwiła ostatecznie powstanie bardziej złożonego życia.

Gdzie tutaj zieleń? Otóż istniejące eony lat temu wczesne sinice zawierały fikoerytrobilinę (PEB), która pozwalała im z jednej strony wychwytywać światło, a z drugiej strony nadawały oceanom zieloną barwę. Teorię tę zweryfikowano nawet eksperymentalnie, modyfikując genetycznie sinice i wprowadzając do nich wyższy poziom PEB. Badania wykazały, że takie organizmy rozwijały się znacznie wydajniej w wodzie o zielonej barwie.

Wisienką na torcie jest tutaj także wynik symulacji komputerowych, które wykazały, że w środowisku bogatym w żelazo i ubogim w tlen, oceany miałyby kolor zielony.

Czytaj także: Najdalszy punkt Ziemi od centrum planety? To nie szczyt Mt. Everest

To jednak nie wszystko. Zupełnie inny zespół naukowców z Uniwersytetu Cornell opublikował niedawno pracę, która wskazuje kierunki poszukiwań życia w przestrzeni kosmicznej. Autorzy tejże pracy z jednej strony potwierdzają, że warto szukać planet skalistych, na których istnieje woda, ale zastrzegają, że oceany wody wcale nie muszą mieć błękitnego koloru jak na Ziemi. Do takiego wniosku prowadzą bowiem symulacji ewolucji planet i ich gwiazd macierzystych. Słońce dla przykładu znajduje się aktualnie w kwiecie swojego wieku. Z jednej strony ma już 4,6 miliarda lat na karku, ale na ciągu głównym pozostanie jeszcze przez kolejnych 5 miliardów lat. Z czasem jednak gwiazda będzie zmieniała swoją temperaturę i rozmiary, co będzie miało istotny wpływ na warunki panujące na powierzchni Ziemi, w tym także na klimat i skład chemiczny oceanów. Zmiany te mogą sprawić, że dające nam obecnie błękitną nazwę oceany będą zielone, fioletowe, a być może nawet czerwone.

Szukając drugiej Ziemi i istniejącego na niej życia musimy zatem poszukiwać planet skalistych, z wodą na powierzchni, ale musimy pamiętać, że woda ta może mieć naprawdę odmienną barwę od tego, z czym mamy do czynienia na powierzchni Ziemi.