Dnes je hľadanie mimozemského života obmedzené iba technologickými možnosťami ľudstva.
Podmienky na týchto vzdialených susedov Zeme sa nazývajúextrémne. Venušská teplota neumožňuje preskúmať horúci povrch planéty, ktorá sa zahreje na 470 ° C, a nedostupnosť Európy, Enceladus a Titan sa stáva ešte väčšou prekážkou pre vedcov: najbližšie spustenie sondy do Európy sa plánuje na rok 2025 a otázka podobných projektov pre iné satelity ešte nebola vyriešená. vôbec.
Sonda InSight na povrchu Marsu. Obrázok: NASA
Heavy Duty Space Telescopes Objavenéplanéty ľudstva, ktoré existujú mimo slnečnej sústavy. Slávny Kepler bol nahradený vylepšeným exoplanetárnym teleskopom SPECULOOS, ktorý dostane podrobné obrazy povrchov najbližších exoplanetov a menších exosatelít. Astronomické objekty tohto typu sa nachádzajú aj mimo našej galaxie - vedci z University of Oklahoma používali mikročočky na detekciu klastrov exoplanetov vo vzdialenosti 3,8 miliardy svetelných rokov.
exoplanétyPlanéty obiehajúce okolo hviezd iných ako Slnkoasi 100 miliárd takýchto exoplanét v galaxii Mliečna dráha a až 20 miliárd z nich by mohlo byťbyť ako Zem.
Napriek obrovskému množstvu potenciálneobývaných planét, úloha nájsť mimozemský život nie je uľahčená. Tím astronómov na Washingtonskej štátnej univerzite pod vedením Dirka Schulze-Makucha vyvinul špeciálnu schému klasifikácie pre exoplanety, ktorá má uľahčiť katalogizáciu - vzorec indexu planetárneho živého indexu (PHI), ktorý zohľadňuje tvrdosť povrchu planéty, jej možnú atmosféru, zdroj energie a chemické zloženie prostredia. Problém je v tom, že vedci nemôžu získať údaje o atmosfére exoplanetu alebo exosatelitu, o prítomnosti alebo neprítomnosti tekutej vody a nakoniec o možných organických prvkoch na povrchu objektu alebo pod ním.
Napriek tomu sú astronómovia pozitívni a predkladajú hypotézy o bezprostredných pocitoch v kozmickom meradle.Takáto dôvera nie je výsledkom prieskumu vesmíru, ale Zeme.Na domovskej planéte ľudí už existujú potrebné podmienky na napodobňovanie nepriateľského vonkajšieho prostredia.
Zničiť život raz sa objavil na planéte, je to ťažké. Požiadavky na zachovanie najjednoduchších foriem sú jednoduché: voda, trvalý zdroj energie a bytie v pásme planetárneho biotopu.
Hlavný záujem vedcov smeruje do oblasti archaea, domedzi ktoré patria živé organizmy extrémofily. Tento druh je schopný prežiť pri extrémne nízkych a vysokých teplotách, v zásaditom a kyslom prostredí. Takéto baktérie žijú napríklad v subglaciálnom jazere Vostok, kde sú tlak a teplota porovnateľné s podobnými ukazovateľmi v oceáne Európy.
Prežijú extrémofili vo vesmíre - otvorenéotázka, ale prítomnosť vody na astronomických telesách je pre vedcov upokojujúca. V nasledujúcich piatich rokoch vedci nezískajú vzácne vzorky ľadu alebo pôdy z potenciálne obývateľných svetov, takže experimenty na detekciu mikroorganizmov pokračujú na miestach, kde sa dá Zem ľahko zameniť s cudzím svetom.
Trysky a stratostaty pre Venuši
Vedci dokázali, že baktérie sú schopné lietať alebonapr. v druhej vrstve zemskej atmosféry - stratosféry. Ak sa človek ocitne v takomto priestore, je nepravdepodobné, že bude schopný žiť dlhú dobu - chladné a suché prostredie stúpa 10-50 km od povrchu Zeme. Teploty –56 ° C a prúdové rýchlosti pri rýchlosti 160 km / h robia stratosféru nevhodnú pre život. Dýchanie nebude fungovať: ozón ukrýva celý zemský svet od ultrafialového žiarenia z vesmíru, ale nad ozónovou vrstvou, vo vzdialenosti 32 km od povrchu planéty, neexistuje zodpovedajúca ochrana. Zdá sa, že ani extrémofili nemajú v stratosfére Zeme nič spoločné.
Biológovia tvrdia opak.Výskum mikroorganizmov v horných vrstvách atmosféry sa vykonáva od 30. rokov a predtým si vyžadoval oveľa väčšie finančné a ľudské zdroje. Pilot Charles Lindbergh sa vzniesol na oblohu nad Atlantikom, aby odobral vzorky atmosféry - počas takýchto „výletov“ jednoplošník ovládala manželka letca. Lietadlá sa dobre hodia do vyšších vrstiev atmosféry, ale nemôžu stúpať vyššie – do stratosféry a mezosféry. Menej husté toky jednoducho prístroje neudržia.
V 70. rokoch boli technológie na štúdium stratosféryvylepšený. Balóny a rakety sa začali spúšťať na oblohu - doslova „naťahovali“ vzduchovú škrupinu a potom ich vrátili na Zem. Prvé výsledky neboli spoľahlivé: zariadenia neboli sterilizované. Moderní vedci stoja pred úlohou potvrdiť a objasniť údaje 20. storočia.
David Smith, astrobiológ z NASA, skúmastratosféra a horná atmosféra. Údaje o životnom prostredí sa zhromažďujú pomocou prúdového lietadla Gulfstream III schopného dosiahnuť výšky stratosféry. Kaskádový vzorkovač tlačí vzduch cez tenké nárazové dosky s mikroskopickými otvormi. Princíp tejto metódy pripomína sito: prach a mikroorganizmy sa usadzujú na platniach a sú dopravené na Zem.
Smith sám verí, že mikroorganizmy nemôžurastú alebo sa rozmnožujú v stratosfére: príliš chladno a sucho. Toto prostredie je však vhodné na „konzerváciu“: organizmy prežívajú 10–50 km od Zeme. Pobyt na jednom mieste, cestovanie v prúdoch riedkeho vzduchu, dosahovanie troposféry, mikroorganizmy „čakajú“ na návrat do príjemného prostredia planéty.
Hornú atmosféru si môžete prezrieť bez prúdu. Stratostat - špeciálne zariadenie typu aerostatu, ktoré dokáže zdvihnúť osobu do výšky stratosféry.
Prvý stratosférický balón navrhol ŠvajčiarAuguste Piccard za štúdium kozmického žiarenia. Vedec uskutočnil prvý let na novom zariadení v roku 1931, ale za takmer 100 rokov svojej histórie zariadenie stále neopustilo súpravu výskumných nástrojov.
Vedci z University of Sheffield objavilimikroorganizmy privádzané na Zem zo stratosféry. V roku 2013 tím výskumníkov spustil špeciálny balón v nadmorskej výške 27 km a hneď v čase, keď nad zemou pršala meteorická sprcha Perseid.
Ukázalo sa, že veľkosť častíc prinesených stratosférickým balónom jetaké veľké, že ich objav vo výškach stratosféry bol prekvapením. Je takmer nemožné, aby boli privezené zo Zeme: také silné sopečné erupcie sa za posledné tri roky nevyskytli. Biológ Milton Wainwright sa domnieva, že hypotéza o mimozemskom pôvode týchto mikroorganizmov je celkom možná.
Panspermia teória- hypotéza vzniku pozemského života. Vysvetľuje vzhľad života na Zemi vďaka istej kométe, ktorá priniesla na planétu prvé mikroorganizmy.
Výsledky získané tímom Wainwright mohlizmeniť myšlienky o živote - pokračuje na Zemi z vesmíru. Výsledky frakcionácie izotopov nepotvrdili podporné závery: pomer izotopov mikroorganizmov sa ukázal byť rovnaký ako pomer suchozemských vzoriek. Táto skúsenosť však dokazuje, že baktérie prežívajú v stratosfére.
Venušská atmosféra
V dôsledku všeobecnej vesmírnej horúčky v 60. rokochPopularizátor vedy a astronóm Carl Sagan navrhol, že horná atmosféra Venuše by mohla skrývať zvyškové mikroorganizmy, ktoré kedysi existovali na chladnom povrchu planéty. Baktérie dnes neprežijú na povrchu, ktorý je neustále horúci v dôsledku Venušinského skleníkového efektu – teploty dosahujú 465 °C a atmosférický tlak je 92-krát vyšší ako na Zemi.
Pomáhajú však pozemské experimenty v stratosférepodložiť hypotézu o existencii života na Venuši. Ale v oblakoch. Nedávna štúdia publikovaná v časopise Astrobiology uvádza, že teplota, tlak a chemické zloženie atmosféry 48 km od povrchu planéty sú vhodné na prežitie obrovských kolónií mimozemských baktérií.
Teplota v stratosfére Venuše dosahuje60 ° C- horúci, ale obývateľný. Tlak sa zastaví na hodnote 775 mmHg. čl.
Zároveň chemické zloženie horných vrstiev Venušekyslejšie ako zem: kyselina sírová, oxid uhličitý a kvapky vody. Pre extrémofilov, ako sú tí na Zemi, sa ani takéto podmienky nebudú zdať smrteľné. Ak život na Zemi niečo dokázal, tak to, že prežíva na tých najneočakávanejších miestach – vo vriacich prameňoch a pod ľadom permafrostu. Rakesh Mogul, spoluautor článku o živote na Venuši, hovorí: „Na Zemi môže život prekvitať v extrémne kyslých podmienkach, môže sa živiť oxidom uhličitým alebo sám produkovať kyselinu sírovú.“ Preto sa hádanie o mimozemskom pôvode mikróbov, ktoré sa usadili na Zemi, nezdá byť fantastické.
Obrázky Venuše ukazujú tmavé škvrny v atmosféreplanét. Menia tvar, veľkosť a polohu, ale nezmiznú úplne. Moderné analýzy ukazujú, že škvrny sú tvorené bodmi, ktoré zodpovedajú veľkosti pozemských baktérií. Spektrá svetla absorbované časticami Venuše sú tiež podobné spektrom rovnakých suchozemských baktérií.
Podvodný výskum
Výhody pri štúdiu mimozemského životanielen antarktické subglaciálne jazerá, ale aj ľadovcové nádrže Čile. V Andách, na jazerách Laguna Negra a Lo Encasado, vedci testujú zariadenia na detekciu mikroorganizmov. Andské vody majú málo živín a slnko preniká do vodných útvarov ultrafialovými lúčmi. Tieto jazerá sú skutočnými cintorínmi, pretože stopy kedysi živých mikroorganizmov sa usadzujú na dne ako biomolekuly. Nedávna štúdia publikovaná v časopise Astrobiology odhaľuje, ako by mikrofosílie mohli pomôcť odhaliť baktérie na Marse alebo Titane.
Vysoké horské jazerá Ánd vykonávajú výskumníkovminulosti, kde sa predpokladá, že jazerá s tekutou vodou boli vystavené rovnakému UV žiareniu. Takže, marťanské baktérie sa mohli prispôsobiť lúčom rovnako ako čilské mikroorganizmy.
Na získanie biomolekúl sa používa LDChip -biosenzorový čip so 450 protilátkami, ktorý deteguje proteíny alebo DNA zo starovekého alebo moderného života. Ide o hlavnú časť prístroja Signs of Life Detector (SOLID), ktorý zachytí až 2 g pôdy a ľadu. Sú skúmané na biomateriály. Nástroj je pohodlný, pretože výsledky možno dešifrovať v teréne.
V sedimentoch z dna sa našli baktérie redukujúce sírany, archea produkujúca metán a exopolymérne látky – produkty gamaproteobaktérií.
Profesor Don Cowan, mikrobiálny výskumníkv ekológii z University of Pretória v Južnej Afrike hovorí: „Všetky výsledky výskumu by mohli pomôcť identifikovať rovnaké prvky v astrobiologických vzorkách z Marsu, čo by poskytlo dôkazy o mimozemskom živote.“ Čím širšia je knižnica biomarkerov, tým vyššia je presnosť štúdií cudzích vzoriek. Stanovujú sa univerzálne výsledky: ako sa baktérie uchovávajú, ako reagujú na žiarenie a životné prostredie. Nové informácie sa používajú na zlepšenie testov, ktoré zisťujú život.