Heutzutage ist die Suche nach außerirdischem Leben nur durch die technologischen Fähigkeiten der Menschheit begrenzt. An
Bedingungen auf diesen entfernten Nachbarn der Erde werden genanntextrem. Venusian Temperatur ist nicht möglich, die brennende Oberfläche des Planeten zu untersuchen, die auf 470 ° C erhitzt wird, während die Unzugänglichkeit von Europa, Enceladus und Titan wird noch größeres Hindernis für die Wissenschaftler: die nächste Start Sonde nach Europa für das Jahr 2025 geplant, und die Frage der ähnlichen Projekte für andere Satelliten ist noch nicht gelöst überhaupt.
InSight-Sonde auf der Marsoberfläche. Bild: Die NASA
Schwerlast-Weltraumteleskope entdecktPlaneten der Menschheit, die außerhalb des Sonnensystems existieren. Der berühmte Kepler wurde durch das verbesserte Exoplaneten-Teleskop SPECULOOS ersetzt, das detaillierte Bilder der Oberflächen der nächsten Exoplaneten und kleineren Exosatelliten erhalten wird. Astronomische Objekte dieser Art sind auch außerhalb unserer Galaxie zu finden - Wissenschaftler der Universität von Oklahoma verwendeten Mikrolinsen, um Exoplanetenhaufen in einer Entfernung von 3,8 Milliarden Lichtjahren zu erkennen.
Exoplaneten- Planeten, die sich um andere Leuchten drehen alsSonne. Heute wissen Wissenschaftler, dass es in der Milchstraße etwa 100 Milliarden solcher Exoplaneten gibt, von denen bis zu 20 Milliarden erdähnlich sein könnten.
Trotz des enormen Potenzialsbewohnten Planeten ist die Aufgabe, außerirdisches Leben zu finden, nicht erleichtert. Ein Team von Astronomen der Washington State University unter der Leitung von Dirk Schulze-Makuch hat ein spezielles Klassifizierungsschema für Exoplaneten entwickelt, um die Katalogisierung zu erleichtern - die Formel des Planetary Living Index (PHI), die die Härte der Oberfläche des Planeten, seine mögliche Atmosphäre, Energiequelle und chemische Zusammensetzung der Umwelt berücksichtigt. Das Problem ist, dass Wissenschaftler keine Daten über die Atmosphäre eines Exoplaneten oder Exosatelliten, die Anwesenheit oder Abwesenheit von flüssigem Wasser und schließlich mögliche organische Elemente auf oder unter der Oberfläche des Objekts erhalten können.
Astronomen sind jedoch positiv undHypothesen über bevorstehende Empfindungen im kosmischen Maßstab aufstellen. Dieses Vertrauen ist das Ergebnis der Erforschung nicht des Weltraums, sondern der Erde. Auf dem Heimatplaneten der Menschen gibt es bereits die notwendigen Voraussetzungen, um unfreundliche äußere Umgebungen zu simulieren.
Zerstören Sie das Leben einmal auf dem Planeten erschienen, ist es schwierig. Die Voraussetzungen für die Aufrechterhaltung der einfachsten Formen sind einfach: Wasser, eine permanente Energiequelle, und sich in einem Gürtel des planetarischen Lebensraums zu befinden.
Das Hauptinteresse der Wissenschaftler gilt dem Bereich der ArchaeenDazu gehören lebende Organismen Extremophile. Diese Art kann bei extrem niedrigen und hohen Temperaturen sowie in alkalischen und sauren Umgebungen überleben. Solche Bakterien leben beispielsweise im subglazialen Wostoksee, wo Druck und Temperatur mit ähnlichen Indikatoren im europäischen Ozean vergleichbar sind.
Überleben Extremophile im Weltraum – offenFrage, aber das Vorhandensein von Wasser auf astronomischen Körpern ist für Wissenschaftler beruhigend. In den nächsten fünf Jahren werden Wissenschaftler keine wertvollen Eis- oder Bodenproben von potenziell bewohnbaren Welten sammeln, daher werden Experimente zum Nachweis von Mikroorganismen an Orten fortgesetzt, an denen die Erde leicht mit einer fremden Welt verwechselt werden kann.
Jets und Stratostaten für die Venus
Wissenschaftler haben nachgewiesen, dass Bakterien fliegen können oderzum Beispiel in der zweiten Schicht der Erdatmosphäre - der Stratosphäre. Wenn sich ein Mensch in einem solchen Raum befindet, ist es unwahrscheinlich, dass er lange leben kann - eine kalte und trockene Umgebung erhebt sich 10-50 km von der Erdoberfläche entfernt. Temperaturen von –56 ° C und Jetwinde mit einer Geschwindigkeit von 160 km / h machen die Stratosphäre für das Leben ungeeignet. Auch die Atmung funktioniert nicht: Ozon schützt die gesamte irdische Welt vor ultravioletter Strahlung aus dem Weltraum, aber über der Ozonschicht in einer Entfernung von 32 km von der Oberfläche des Planeten gibt es keinen entsprechenden Schutz. Es scheint, dass selbst Extremophile nichts mit der Stratosphäre der Erde zu tun haben.
Biologen sagen das Gegenteil.Die Erforschung von Mikroorganismen in den oberen Schichten der Atmosphäre wird seit den 30er-Jahren betrieben und erforderte zuvor wesentlich größere finanzielle und personelle Ressourcen. Pilot Charles Lindbergh flog über den Atlantik, um Atmosphärenproben zu entnehmen – bei solchen „Einsätzen“ wurde das Eindecker von der Frau des Fliegers gesteuert. Flugzeuge eignen sich gut für die oberen Schichten der Atmosphäre, sie können jedoch nicht höher steigen – in die Stratosphäre und Mesosphäre. Weniger dichte Strömungen halten die Geräte einfach nicht.
In den 70er Jahren gab es Technologien zur Erforschung der Stratosphäreverbessert. Ballons und Raketen wurden in den Himmel geschossen – sie „nahmen buchstäblich Schläge“ auf die Lufthülle aus und brachten sie dann zur Erde zurück. Die ersten Ergebnisse waren nicht zuverlässig: Die Geräte waren nicht sterilisiert. Moderne Wissenschaftler stehen vor der Aufgabe, die Daten des 20. Jahrhunderts zu bestätigen und zu klären.
David Smith, ein Astrobiologe bei der NASA, erforschtStratosphäre und obere Atmosphäre. Umweltdaten werden mit einem Gulfstream III-Jet erfasst, der Stratosphärenhöhen erreichen kann. Der Kaskadensammler drückt Luft durch dünne Prallplatten mit mikroskopisch kleinen Löchern. Das Prinzip dieser Methode ähnelt einem Sieb: Staub und Mikroorganismen setzen sich auf den Platten ab und werden auf die Erde abgegeben.
Smith selbst glaubt, dass Mikroorganismen das nicht könnenwachsen oder vermehren sich in der Stratosphärenhöhe: zu kalt und trocken. Aber diese Umgebung eignet sich gut zur „Erhaltung“: Organismen überleben 10–50 km von der Erde entfernt. Während sie an einem Ort bleiben, in Strömen verdünnter Luft reisen und die Troposphäre erreichen, „warten“ Mikroorganismen darauf, in die angenehme Umgebung des Planeten zurückzukehren.
Sie können die obere Atmosphäre ohne Jet erkunden. Stratostat - ein spezielles Gerät des Aerostat-Typs, das eine Person auf die Höhe der Stratosphäre heben kann.
Der erste Stratosphärenballon wurde von einem Schweizer entworfenAuguste Piccard für die Erforschung der kosmischen Strahlung. Der Wissenschaftler führte 1931 den ersten Flug mit dem neuen Gerät durch, aber in der fast 100-jährigen Geschichte seiner Geschichte hat das Gerät immer noch nicht den Werkzeugkasten der Forschung verlassen.
Wissenschaftler der University of Sheffield haben entdecktaus der Stratosphäre auf die Erde gebrachte Mikroorganismen. Im Jahr 2013 startete ein Forscherteam einen speziellen Ballon in einer Höhe von 27 km, und zwar genau zu dieser Zeit, als der Perseid-Meteorschauer über die Erde regnete.
Es stellte sich heraus, dass die Größe der vom Stratosphärenballon mitgebrachten Partikel groß warso groß, dass ihre Entdeckung in Stratosphärenhöhen eine Überraschung war. Es ist fast unmöglich, dass sie von der Erde gebracht wurden: In den letzten drei Jahren kam es nicht zu so starken Vulkanausbrüchen. Der Biologe Milton Wainwright hält die Hypothese eines außerirdischen Ursprungs dieser Mikroorganismen für durchaus möglich.
Panspermia-Theorie- Hypothese über den Ursprung des irdischen Lebens. Erklärt die Entstehung des Lebens auf der Erde dank eines bestimmten Kometen, der die ersten Mikroorganismen auf den Planeten brachte.
Die vom Wainwright-Team erzielten Ergebnisse konntenverändere die Vorstellungen über das Leben - es kommt weiterhin aus dem Weltall auf die Erde. Die Ergebnisse der Isotopenfraktionierung bestätigten keine ermutigenden Schlussfolgerungen: Das Isotopenverhältnis der Mikroorganismen entsprach dem der terrestrischen Proben. Diese Erfahrung zeigt jedoch, dass Bakterien in der Stratosphäre überleben.
Venusianische Atmosphäre
Im Zuge des allgemeinen Weltraumfiebers in den 60er JahrenDer Wissenschaftsjournalist und Astronom Carl Sagan vermutete, dass in der oberen Atmosphäre der Venus verbleibende Mikroorganismen verborgen sein könnten, die einst auf der kühlen Oberfläche des Planeten existierten. Heutzutage können Bakterien auf einer Oberfläche, die aufgrund des Venus-Treibhauseffekts ständig heiß ist, nicht überleben – die Temperaturen erreichen 465 °C und der Luftdruck ist 92-mal höher als der auf der Erde.
Aber terrestrische Experimente in der Stratosphäre helfenuntermauern die Hypothese über die Existenz von Leben auf der Venus. Aber in den Wolken. Eine kürzlich in der Fachzeitschrift Astrobiology veröffentlichte Studie berichtet, dass Temperatur, Druck und chemische Zusammensetzung der Atmosphäre 48 km von der Oberfläche des Planeten entfernt für das Überleben riesiger Kolonien außerirdischer Bakterien geeignet sind.
Die Temperatur in der Stratosphäre der Venus erreicht60 ° C- heiß, aber erträglich. Der Druck stoppt bei 775 mmHg. Kunst.
Gleichzeitig verändert sich die chemische Zusammensetzung der oberen Schichten der Venussaurer als die Erde: Schwefelsäure, Kohlendioxid und Wassertropfen. Für Extremophile wie die auf der Erde werden selbst solche Bedingungen nicht tödlich erscheinen. Wenn das Leben auf der Erde etwas bewiesen hat, dann dass es an den unerwartetsten Orten überlebt – in kochenden Quellen und unter dem Eis des Permafrosts. Rakesh Mogul, Co-Autor des Artikels über das Leben auf der Venus, erklärt: „Auf der Erde kann das Leben unter extrem sauren Bedingungen gedeihen, sich von Kohlendioxid ernähren oder selbst Schwefelsäure produzieren.“ Daher erscheint die Vermutung über den außerirdischen Ursprung von Mikroben, die sich auf der Erde niedergelassen haben, nicht fantastisch.
Bilder der Venus zeigen dunkle Flecken in der Atmosphäredie Planeten. Sie verändern Form, Größe und Position, verschwinden aber nicht vollständig. Moderne Analysen zeigen, dass die Spots aus Punkten bestehen, die in ihrer Größe terrestrischen Bakterien entsprechen. Die von den Venus-Partikeln absorbierten Lichtspektren ähneln auch den Spektren derselben terrestrischen Bakterien.
Unterwasserforschung
Vorteile bei der Erforschung außerirdischen Lebensnicht nur antarktische subglaziale Seen, sondern auch Gletscherreservoirs in Chile. In den Anden, an den Seen Laguna Negra und Lo Encasado, testen Wissenschaftler Geräte zum Nachweis von Mikroorganismen. Andengewässer enthalten nur wenige Nährstoffe und die Sonne dringt mit ultravioletten Strahlen in die Gewässer ein. Diese Seen sind echte Friedhöfe, denn am Grund siedeln sich Spuren einst lebender Mikroorganismen als Biomoleküle an. Eine kürzlich in der Fachzeitschrift Astrobiology veröffentlichte Studie zeigt, wie Mikrofossilien dabei helfen könnten, Bakterien auf dem Mars oder Titan aufzuspüren.
Hochgebirgsseen der Anden befördern Forscher nachVergangenheit des Mars, wo angenommen wird, dass Seen mit flüssigem Wasser dem gleichen UV-Licht ausgesetzt waren. Mars-Bakterien könnten sich also genau wie chilenische Mikroorganismen an die Strahlen anpassen.
Um Biomoleküle zu gewinnen, wird LDChip verwendet -ein Biosensor-Chip mit 450 Antikörpern, der Proteine oder DNA aus antikem oder modernem Leben erkennt. Dies ist der Hauptteil des SOLID-Geräts (Signs of Life Detector), das bis zu 2 g Erde und Eis sammelt. Sie werden auf Biomaterialien untersucht. Das Tool ist praktisch, da die Ergebnisse vor Ort entschlüsselt werden können.
In Sedimenten vom Boden wurden sulfatreduzierende Bakterien, methanproduzierende Archaeen und Exopolymersubstanzen – Produkte von Gammaproteobakterien – gefunden.
Professor Don Cowan, Mikrobenforscherin Ökologie von der Universität Pretoria in Südafrika, sagt: „Alle Forschungsergebnisse könnten dazu beitragen, dieselben Elemente in astrobiologischen Proben vom Mars zu identifizieren, was Hinweise auf außerirdisches Leben liefern würde.“ Je größer die Bibliothek an Biomarkern wird, desto genauer ist die Untersuchung fremder Proben. Es werden universelle Ergebnisse ermittelt: wie Bakterien konserviert werden, wie sie auf Strahlung und die Umwelt reagieren. Die neuen Informationen werden verwendet, um Tests zur Erkennung von Leben zu verbessern.