Dziś poszukiwania obcego życia ograniczone są jedynie możliwościami technologicznymi ludzkości. NA
Nazywają się warunki na tych odległych sąsiadach Ziemiekstremalne. Temperatura Wenus nie pozwala na zbadanie gorącej powierzchni planety, która jest podgrzewana do 470 ° C, a niedostępność Europy, Enceladus i Titan staje się jeszcze większą przeszkodą dla naukowców: najbliższe wystrzelenie sondy do Europy zaplanowano na 2025 r., A kwestia podobnych projektów dla innych satelitów nie została jeszcze rozwiązana w ogóle.
Sonda InSight na powierzchni Marsa. Obraz: NASA
Odkryto ciężkie teleskopy kosmiczneplanety ludzkości, które istnieją poza Układem Słonecznym. Słynny Kepler został zastąpiony ulepszonym teleskopem egzoplanetarnym SPECULOOS, który otrzyma szczegółowe obrazy powierzchni najbliższych egzoplanet i mniejszych egzosatelitów. Obiekty astronomiczne tego typu znajdują się także poza naszą galaktyką - naukowcy z Uniwersytetu Oklahoma wykorzystali mikrosoczewkowanie do wykrywania skupisk egzoplanet w odległości 3,8 miliarda lat świetlnych.
Egzoplanety- planety krążące wokół źródeł innych niżSłońce. Dziś naukowcy wiedzą, że w Drodze Mlecznej istnieje około 100 miliardów takich egzoplanet, a nawet 20 miliardów z nich może być podobnych do Ziemi.
Pomimo ogromnej ilości potencjalniezamieszkałych planet, zadanie znalezienia życia pozaziemskiego nie jest ułatwione. Zespół astronomów z Uniwersytetu Stanowego w Waszyngtonie pod kierownictwem Dirka Schulze-Makuch opracował specjalny schemat klasyfikacji egzoplanet zaprojektowanych w celu ułatwienia katalogowania - formuły Indeksu Żywych Planet (PHI), która uwzględnia twardość powierzchni planety, jej możliwą atmosferę, źródło energii i skład chemiczny środowiska. Problem polega na tym, że naukowcy nie mogą uzyskać danych na temat atmosfery egzoplanety lub egzosatelity, obecności lub nieobecności ciekłej wody i wreszcie ewentualnych pierwiastków organicznych na powierzchni lub pod powierzchnią obiektu.
Jednak astronomowie są dobrej myśli istawiać hipotezy dotyczące nieuchronnych wrażeń na skalę kosmiczną. Taka pewność jest wynikiem eksploracji nie kosmosu, ale Ziemi. Na rodzimej planecie ludzi istnieją już warunki niezbędne do symulowania nieprzyjaznego środowiska zewnętrznego.
Zniszczenie życia, które kiedyś pojawiło się na planecie, jest trudne. Wymagania dotyczące zachowania najprostszych form są proste: woda, stałe źródło energii i bycie w pasie siedliska planetarnego.
Główne zainteresowanie naukowców skupia się na dziedzinie archeonów, czylido których należą organizmy żywe – ekstremofile. Gatunek ten jest w stanie przetrwać w ekstremalnie niskich i wysokich temperaturach, w środowisku zasadowym i kwaśnym. Takie bakterie żyją na przykład w subglacjalnym jeziorze Wostok, gdzie ciśnienie i temperatura są porównywalne z podobnymi wskaźnikami w oceanie Europy.
Czy ekstremofile przetrwają w kosmosie - otwarteto pytanie, ale obecność wody na ciałach astronomicznych uspokaja naukowców. W ciągu najbliższych pięciu lat naukowcy nie pozyskają cennych próbek lodu ani gleby ze światów potencjalnie nadających się do zamieszkania, dlatego eksperymenty mające na celu wykrycie mikroorganizmów są kontynuowane w miejscach, w których Ziemię można łatwo pomylić z obcym światem.
Dysze i stratostaty dla Wenus
Naukowcy udowodnili, że bakterie są zdolne do latania lubnawet szybować, na przykład w drugiej warstwie ziemskiej atmosfery - w stratosferze. Jeśli osoba znajdzie się w takiej przestrzeni, jest mało prawdopodobne, że będzie w stanie długo żyć - zimne i suche środowisko wzrośnie o 10-50 km od powierzchni Ziemi. Temperatury –56 ° C i wiatry o prędkości 160 km / h sprawiają, że stratosfera nie nadaje się do życia. Oddychanie również nie działa: ozon niesie cały świat ziemski z ultrafioletu z kosmosu, ale ponad warstwą ozonową, w odległości 32 km od powierzchni planety, nie ma już odpowiedniej ochrony. Wydaje się, że nawet ekstremofile nie mają nic wspólnego z ziemską stratosferą.
Biolodzy twierdzą coś przeciwnego.Badania nad mikroorganizmami w górnych warstwach atmosfery prowadzone są od lat 30. XX wieku, a wcześniej wymagały znacznie większych zasobów finansowych i ludzkich. Pilot Charles Lindbergh wzbił się w przestworza nad Atlantykiem, aby pobrać próbki atmosferyczne - podczas takich „lotów” jednopłatowcem sterowała żona lotnika. Samoloty dobrze nadają się do górnych warstw atmosfery, ale nie mogą wznieść się wyżej - do stratosfery i mezosfery. Mniej gęste przepływy po prostu nie utrzymują urządzeń.
W latach 70. pojawiły się technologie badania stratosferyulepszony. Balony i rakiety zaczęto wystrzeliwać w niebo - dosłownie „wzięły uderzenia” pocisku powietrznego, a następnie wróciły na Ziemię. Wczesne wyniki nie były wiarygodne: urządzenia nie były sterylizowane. Współcześni naukowcy stoją przed zadaniem potwierdzenia i wyjaśnienia danych XX wieku.
Bada to David Smith, astrobiolog z NASAstratosfera i górne warstwy atmosfery. Dane środowiskowe zbierane są za pomocą odrzutowca Gulfstream III zdolnego do osiągnięcia wysokości stratosfery. Próbnik kaskadowy przepuszcza powietrze przez cienkie płytki uderzeniowe z mikroskopijnymi otworami. Zasada tej metody przypomina sito: pył i mikroorganizmy osadzają się na płytkach i są transportowane na ziemię.
Sam Smith uważa, że mikroorganizmy nie mogąrosnąć lub rozmnażać się na wysokości stratosfery: zbyt zimno i sucho. Ale to środowisko dobrze nadaje się do „ochrony”: organizmy przeżywają 10–50 km od Ziemi. Przebywając w jednym miejscu, podróżując w prądach rozrzedzonego powietrza, docierając do troposfery, mikroorganizmy „czekają”, aby powrócić do komfortowego środowiska planety.
Możesz odkrywać górne warstwy atmosfery bez strumienia. Stratostat - specjalne urządzenie typu aerostatu zdolne do podniesienia osoby na wysokość stratosfery.
Pierwszy balon stratosferyczny został zaprojektowany przez SzwajcaraAuguste Piccard za badanie promieni kosmicznych. Naukowiec odbył pierwszy lot na nowym urządzeniu w 1931 roku, ale w niemal 100-letniej historii urządzenie wciąż nie opuściło skrzynki badawczej.
Naukowcy z University of Sheffield odkrylimikroorganizmy sprowadzone na Ziemię ze stratosfery. W 2013 r. Zespół naukowców uruchomił specjalny balon na wysokości 27 km, a dokładnie w momencie, gdy deszcz meteoru Perseida padał na Ziemię.
Okazało się, że rozmiar cząstek przyniesionych przez balon stratosferyczny wynosił oktak duże, że ich odkrycie na wysokościach stratosfery było zaskoczeniem. Jest prawie niemożliwe, że zostały sprowadzone z Ziemi: tak silne erupcje wulkanów nie miały miejsca w ciągu ostatnich trzech lat. Biolog Milton Wainwright uważa, że hipoteza o obcym pochodzeniu tych mikroorganizmów jest całkiem możliwa.
Teoria panspermii- hipoteza pochodzenia życia ziemskiego. Wyjaśnia pojawienie się życia na Ziemi dzięki pewnej komecie, która sprowadziła na planetę pierwsze mikroorganizmy.
Wyniki uzyskane przez zespół Wainwrighta mogłybyzmień pomysły na życie - nadal dociera na Ziemię z kosmosu. Wyniki frakcjonowania izotopów nie potwierdziły zachęcających wniosków: stosunek izotopów mikroorganizmów okazał się taki sam jak w przypadku próbek ziemskich. Niemniej jednak to doświadczenie dowodzi, że bakterie przeżywają w stratosferze.
Wenusjańska atmosfera
W następstwie ogólnej gorączki kosmicznej w latach 60Popularyzator nauki i astronom Carl Sagan zasugerował, że górna atmosfera Wenus może ukrywać pozostałości mikroorganizmów, które kiedyś istniały na chłodnej powierzchni planety. Dziś bakterie nie przeżyją na powierzchni, która jest stale gorąca ze względu na wenusjański efekt cieplarniany – temperatury sięgają 465°C, a ciśnienie atmosferyczne jest 92 razy wyższe niż ziemskie.
Ale ziemskie eksperymenty w stratosferze pomagająuzasadnić hipotezę o istnieniu życia na Wenus. Ale w chmurach. Z niedawnego badania opublikowanego w czasopiśmie Astrobiology wynika, że temperatura, ciśnienie i skład chemiczny atmosfery w odległości 48 km od powierzchni planety są odpowiednie do przetrwania ogromnych kolonii obcych bakterii.
Temperatura w stratosferze Wenus sięga60 ° C- gorąco, ale da się przeżyć. Ciśnienie zatrzymuje się na 775 mmHg. Sztuka.
Jednocześnie skład chemiczny górnych warstw Wenusbardziej kwaśne niż ziemia: kwas siarkowy, dwutlenek węgla i krople wody. Dla ekstremofilów takich jak te na Ziemi nawet takie warunki nie będą wydawać się śmiertelne. Jeśli życie na Ziemi cokolwiek udowodniło, to to, że przetrwa w najbardziej nieoczekiwanych miejscach – we wrzących źródłach i pod lodem wiecznej zmarzliny. Rakesh Mogul, współautor artykułu o życiu na Wenus, stwierdza: „Na Ziemi życie może rozwijać się w skrajnie kwaśnych warunkach, odżywiać się dwutlenkiem węgla lub samo wytwarzać kwas siarkowy”. Dlatego przypuszczenie o obcym pochodzeniu drobnoustrojów, które osiedliły się na Ziemi, nie wydaje się fantastyczne.
Zdjęcia Wenus pokazują ciemne plamy w atmosferzeplanety. Zmieniają kształt, rozmiar i pozycję, ale nie znikają całkowicie. Współczesne analizy pokazują, że plamy składają się z punktów, które odpowiadają rozmiarom bakterii lądowych. Widma światła pochłaniane przez cząstki Wenus są również podobne do widm tych samych bakterii lądowych.
Badania podwodne
Korzyści z badania obcego życianie tylko jeziora subglacjalne Antarktyki, ale także zbiorniki polodowcowe Chile. W Andach, nad jeziorami Laguna Negra i Lo Encasado naukowcy testują urządzenia do wykrywania mikroorganizmów. Wody andyjskie mają niewiele składników odżywczych, a słońce przenika do zbiorników wodnych za pomocą promieni ultrafioletowych. Jeziora te to prawdziwe cmentarze, gdyż ślady niegdyś żywych mikroorganizmów osadzają się na dnie w postaci biomolekuł. Niedawne badanie opublikowane w czasopiśmie Astrobiology pokazuje, w jaki sposób mikroskamieniałości mogą pomóc w wykryciu bakterii na Marsie lub Tytanie.
Wysokie górskie jeziora Andów prowadzą badaczyprzeszłość Marsa, gdzie uważa się, że jeziora z płynną wodą były poddawane takiej samej ekspozycji na promieniowanie UV. Tak więc, marsjańskie bakterie mogą przystosować się do promieni tak jak mikroorganizmy chilijskie.
Do otrzymania biomolekuł wykorzystuje się LDChip -chip biosensorowy zawierający 450 przeciwciał, który wykrywa białka lub DNA pochodzące ze starożytnego lub współczesnego życia. To główna część urządzenia Signs of Life Detector (SOLID), które zbiera do 2 g gleby i lodu. Są badane pod kątem biomateriałów. Narzędzie jest wygodne, ponieważ wyniki można odczytać w terenie.
W osadach dennych znaleziono bakterie redukujące siarczany, archeony wytwarzające metan i substancje egzopolimerowe – produkty gammaproteobakterii.
Profesor Don Cowan, badacz mikrobiologiidoktor ekologii z Uniwersytetu w Pretorii w Republice Południowej Afryki, mówi: „Wszystkie wyniki badań mogą pomóc w zidentyfikowaniu tych samych pierwiastków w próbkach astrobiologicznych z Marsa, które dostarczyłyby dowodów na istnienie obcego życia”. Im szersza staje się biblioteka biomarkerów, tym większa dokładność badań próbek obcych. Określane są uniwersalne wyniki: w jaki sposób bakterie są konserwowane, jak reagują na promieniowanie i środowisko. Nowe informacje są wykorzystywane do udoskonalania testów wykrywających życie.