¿Hay otro proceso planetario además de la vida que podría explicar un porcentaje significativo de oxígeno molecular libre (O2) en la atmósfera de un exoplaneta en la zona de Goldilocks de su sistema solar?

Answer 1

Por supuesto. Europa tiene oxígeno en su atmósfera. No hay razón para que procesos similares no puedan ocurrir en la zona habitable. Básicamente, empiezas con una gran cantidad de agua, lo suficiente para abrumar a todos los demás materiales reductores (en el sentido químico) cerca de la superficie del planeta, y luego mantienes la gravedad lo suficientemente baja (o el calor lo suficientemente alto) que el hidrógeno Se escapa cuando el agua se disocia por la radiación. “Mantener el calor lo suficientemente alto” puede parecer que contradice el requisito de la “zona de Ricitos de oro”, pero solo porque un planeta se encuentre en la zona habitable no significa que las características del planeta en sí sean adecuadas para la vida, incluso la Tierra podría serlo. Sujeto a un efecto invernadero fuera de control. Si Venus tuviera mucho menos carbono, podría haber terminado con cantidades medibles de oxígeno en la atmósfera por este mecanismo.
Sin embargo, haz que el planeta sea lo suficientemente pequeño, y ni siquiera necesita estar muy caliente.

En Europa, los materiales reductores están aislados del oxígeno producido en su atmósfera por la capa de hielo y el océano global. Los mundos no congelados lo tendrían más difícil; no tienes que preocuparte mucho por la enorme bola de hierro que la mayoría de los planetas terrestres probablemente tienen en su núcleo, porque está cortada por unos pocos miles de kilómetros de roca, pero tienes que preocuparte por la roca que absorbe oxígeno. Sin una capa de hielo, el oxígeno se disolverá en el agua y terminará por reaccionar con la roca, incluso si hay un océano global, por lo que realmente se reduce a tener mucha agua para comenzar, de modo que sature la corteza y el manto por completo. oxígeno.

Por lo tanto, no es muy probable encontrar un exoplaneta sin vida con grandes cantidades de oxígeno libre, pero podría suceder.

El verdadero factor decisivo para concluir que la vida está casi seguramente presente es la observación de combinaciones de productos químicos, ya sea que el oxígeno sea o no uno de ellos, que se encuentren en un estado de desequilibrio grave, en ausencia de un proceso geoquímico plausible para explicarlos. Observando, por ejemplo, grandes cantidades de oxígeno libre y nitrógeno libre al mismo tiempo; sin la reposición de cosas, todo el oxígeno reaccionaría con el nitrógeno (y luego con el agua para formar ácido nítrico, y luego con muchas otras cosas, etc.) y desaparecería en tiempos geológicos bastante cortos. La presencia de rastros de cosas como el metano también es reveladora, y en la Tierra es un producto de la vida, pero hay orígenes geoquímicos plausibles para el metano, por lo que todavía no estamos seguros de si hay vida en Marte, aunque Marte tiene rastros de metano, y sabemos que deberíamos estar agotados de la atmósfera marciana con relativa rapidez a menos que se renueve constantemente.