Ученые исследуют нашу Солнечную систему на наличие внеземной жизни.
Человечество давно задалось вопросом, существует ли жизнь где-то еще за пределами Земли. Вселенная настолько огромна, что сама мысль о том, что жизнь может существовать только в нашей крошечной заболоченной скале, кажется такой… расточительной.
Чтобы удовлетворить наше любопытство, НАСА каталогизирует экзопланеты, вращающиеся вокруг звезд Млечного Пути, чтобы искать потенциальные колыбели внеземной жизни, такие как Kepler-186f, первая проверенная планета размером с Землю, вращающаяся в обитаемой зоне своей звезды. А Институт SETI (Поиск внеземного разума) ищет в космосе следы инопланетных цивилизаций, например, сканируя остатки коммуникационных технологий, таких как узкополосные радиопередачи.
Но, может быть, мы слишком далеко заглянули в горизонт? Возможно, самый большой шанс найти жизнь за пределами Земли - это не вращение вокруг какой-то далекой звезды, а возможность найти ее на нашем собственном солнечном заднем дворе.
Что мы ищем
При поиске подходящих мест обитания для жизни астробиологи в первую очередь ищут воду. Вода является краеугольным камнем жизни на Земле. Жизнь нуждается в растворителях для выполнения биохимических процессов, и титул воды как универсального растворителя означает, что даже простейшие организмы могут использовать ее для своих молекулярных взаимодействий.1
Астробиологи также ищут пути поступления энергии в систему для метаболических процессов. На Земле такой формой энергии обычно является Солнце; однако недавние открытия побудили астробиологов искать альтернативные формы, такие как геотермальная энергия.
Наконец, они ищут другие условия окружающей среды, которые делают жизнь более или менее вероятной: климат, давление, температура, состав атмосферы и так далее.
Мы должны воспользоваться этим моментом, чтобы сделать важное различие. Хотя в нашей Солнечной системе может быть несколько убежищ для жизни, эта жизнь, скорее всего, не будет той разумной жизнью, которую ищет SETI. Любые соседние инопланетяне, с которыми мы столкнемся, будут не маленькими серыми человечками или зеленокожими лисицами, а маленькими микроскопическими организмами. Подумайте о странных, экзотических тихоходках. Что ж, незнакомые тихоходки.
Марс
С тех пор, как Персиваль Лоуэл нанес на карту «каналы» Марса, наша красная соседка стала излюбленной планетой для писателей-фантастов, воображающих внеземную жизнь - от колонизирующих марсиан Герберта Уэллса до мистических туземцев Рэя Брэдбери3. Каналы оказались обманом зрения, и марсоход Curiosity миссии Mars Science Laboratory еще не нашел признаков цивилизации, но это не означает, что Марс перестал быть внеземным бегом.
Ученые обнаружили на ландшафте темные узкие полосы, которые, скорее всего, вызваны текущей водой. На этих полосах видны следы гидратированной соли, подобные тому, что происходит после того, как соль контактирует с водой до того, как она испарится.
Учитывая сухой, бесплодный ландшафт Марса и отсутствие атмосферы, то, как туда попала вода, остается загадкой, но это явление указывает на возможность наличия жидкой воды, не запертой в полярных ледяных шапках планеты, что обеспечивает потенциальное среда обитания микроорганизмов. Если вода течет под поверхностью планеты, любая жизнь может быть даже защищена от солнечного излучения.
Добавляя интриги, ученые считают, что вода когда-то покрывала примерно 20 процентов поверхности Марса до того, как атмосферные газы Марса были удалены, и вода испарилась в космос. Ученые также обнаружили метеориты с Марса, которые содержали остатки органического материала, что позволяет предположить, что ржавая планета когда-то содержала ингредиенты для жизни.
Венера
Как и Марс, Венера, вероятно, когда-то наслаждалась земными условиями. Компьютерное моделирование его ранней среды предполагает возможность первичных океанов, умеренных температур и обитаемого климата.
Как сказал New Scientist Дэвид Гринспун из Института планетарных наук: «На обеих планетах, вероятно, были океаны с теплой жидкой водой, контактирующие с горными породами и с органическими молекулами, подвергающимися химической эволюции в этих океанах. Насколько мы понимаем в настоящее время, таковы требования для возникновения жизни».
Если ранняя жизнь действительно зародилась на Венере, большая ее часть, вероятно, исчезла 715 миллионов лет назад вместе с этими океанами. Сегодняшняя Венера отличается адским ландшафтом вулканической активности, температурой поверхности, приближающейся к 750 Кельвинам, и плотной ядовитой атмосферой из углекислого газа с облаками серной кислоты.4, 5
Но именно эта очень токсичная атмосфера могла спасти венерианскую жизнь. Согласно статье в журнале Astrobiology, атмосфера может стать убежищем для микробной жизни. Используя спектроскопические наблюдения, исследователи обнаружили в атмосфере «темные пятна», состоящие из «концентрированной серной кислоты и других неизвестных светопоглощающих частиц».”
Хотя неизвестно, являются ли эти пятна органическими или нет, они имеют те же размеры, что и некоторые земные бактерии, и исследователи считают, что они могут быть венерианским эквивалентом цветения водорослей (подобных тем, которые появляются на нашей планете). озера и океаны).
Струи Энцелада, c/o NAS
Энцелад и Европа
Отдаляясь от скалистых соседей Земли, астробиологи также рассматривают возможность существования жизни на спутниках Сатурна и Юпитера.
Когда космический аппарат «Кассини-Гюйгенс» пролетел мимо шестого спутника Сатурна, Энцелада, он обнаружил газообразный водород в извергающемся водяном шлейфе.6 Извержение предполагало, что под ледяной поверхностью Энцелада может происходить гидротермальная активность. Если это так, то Луна дала бы два важных ингредиента для жизни - воду и энергию для метаболических процессов.7
Поверхность Европы также покрыта льдом с длинными полосами «коричневого мусора». Но под этой поверхностью, по оценкам ученых, может быть вдвое больше воды, чем на Земле. Если бы эта луна Юпитера также производила гидротермальную активность в этом океане, она тоже могла бы быть гаванью для жизни. Исследование с использованием компьютерных моделей даже предположило, что Европа может иметь водород и кислород в количествах, сравнимых с Землей, даже если на Луне их не хватает. вулканическая активность.
НАСА планирует запустить миссию с облетом Европы в начале 2020-х годов, а в рамках проекта агентства SUBSEA будет изучаться гидротермальная среда на подводной горе Лоихи у побережья Большого острова Гавайев, чтобы узнать, как жизнь может процветать на Земле в условиях, подобных тем, которые возможны на Энцеладе и Европе.
Церера
Наш последний кандидат - Церера, карликовая планета и крупнейший объект, вращающийся в поясе астероидов между Марсом и Юпитером. Сферическая глыба камня и льда, Церера вряд ли могла попасть в этот список до прошлого года, когда миссия НАСА «Рассвет» обнаружила на ее поверхности органический материал.
Первоначально считалось, что этот органический материал покрывает 6-10 процентов спектральной сигнатуры, но недавний анализ данных показывает, что количество может достигать 40-50 процентов. Поскольку соединения на основе углерода необходимы для жизни, это захватывающее открытие может изменить наше представление об объектах в поясе астероидов.
С учетом сказанного, это недавнее открытие, и многое остается неясным. Возможно, органика не была создана на Церере, а была занесена туда кометами, и даже если они являются местными, органические соединения могут возникать в результате небиологических процессов.
Как сказал в пресс-релизе Ральф Милликен, профессор Университета Брауна и один из соавторов исследования: «Церера, безусловно, увлекательный объект, и понимание истории и происхождения органики в этих местах и в других местах на Церере, вероятно, потребуются будущие миссии, которые смогут анализировать или возвращать образцы».
Конец жизни, какой мы ее знаем
До сих пор наши поиски Солнца были сосредоточены на известных нам условиях жизни. А как насчет жизни, какой мы ее не знаем?
Бактерии, недавно обнаруженные в Антарктиде, могут выжить только за счет водорода, окиси углерода и двуокиси углерода, которые они получают из воздуха. По сравнению с этими ребятами бретарианцы выглядят прожорливыми, и они могут возглавить процесс удаления воды в качестве предварительного условия в наших поисках внеземной жизни.
Кроме того, Сара Сигер, профессор физики Массачусетского технологического института, предположила, что инопланетная жизнь может развиваться вокруг химических комбинаций, отличных от жизни на Земле, и использовала компьютерные модели для составления списка таких возможных комбинаций.
«Теория закончилась тем, что нам, возможно, следует рассмотреть все потенциальные молекулы, которые могут быть в газовой форме», - сказал Сигер. «Почему бы не рассмотреть их все? Я просто комбинировал их любым возможным способом, например, просто брал буквы в алфавите и комбинировал их всеми возможными способами».
Может ли существовать жизнь в метановом море Титана? Или семена жизни могут плавать на каком-то еще не открытом астероиде? Чем больше мы узнаем о жизни на Земле, тем больше мы узнаем о множестве путей, по которым она процветала, открывая нам возможности найти ее в нашей Солнечной системе и за ее пределами.
Источники
1. Вода: молекула жизни. сайте НАСА. Получено 5 июля с
2. НАСА углубляется в поиски жизни. сайте НАСА. Получено 3 июля с
3. «Канали» и первые марсиане. сайте НАСА. Получено 5 июля с
4. Была ли Венера первым обитаемым миром нашей Солнечной системы? Майкл Дж. Уэй, Дэвид Х. Гринспун и др. Письма о геофизических исследованиях. Получено 5 июля с
5. Вход Венеры. Наука НАСА: исследование Солнечной системы. сайте НАСА. Получено 4 июля с
6. Гидротермальные источники на Энцеладе, спутнике Сатурна, могут содержать жизнь. Эндрю Мастерсон. Космос. Получено 5 июля с
7. НАСА углубляется в поиски жизни. сайте НАСА. Получено 3 июля с
8. Европа: наш лучший шанс найти инопланетную жизнь? Пол Ринкон. Новости BBC. Опубликовано 24 марта 2017 г. Получено 3 июля с