Idag begränsas sökandet efter främmande liv endast av mänsklighetens tekniska kapacitet. På
Villkoren för dessa avlägsna grannar i jorden kallasextrema. Venusisk temperatur tillåter inte att utforska den heta ytan på planeten, som uppvärms till 470 ° C, och tillgängligheten för Europa, Enceladus och Titan blir ett ännu större hinder för forskare. Den närmaste lanseringen av sonden till Europa är planerad till 2025 och frågan om liknande projekt för andra satelliter har ännu inte lösts alls.
InSight-sond på ytan av Mars. Bild: NASA
Tunga rymdteleskop upptäcktamänsklighet planeter som existerar utanför solsystemet. Den berömda Kepler ersattes av det förbättrade exoplanetiska teleskopet SPECULOOS, som kommer att få detaljerade bilder av ytorna på närmaste exoplaneter och mindre exosatelliter. Astronomiska föremål av denna typ finns också utanför vår galax - forskare från University of Oklahoma använde mikrolensing för att upptäcka exoplanetkluster på ett avstånd på 3,8 miljarder ljusår.
exoplaneter- planeter som kretsar kring andra armaturer änSol. Idag vet forskare att det finns ungefär 100 miljarder sådana exoplaneter i Vintergatans galax, och upp till 20 miljarder av dem kan likna jorden.
Trots den enorma mängden potentielltbebodda planeter, uppmuntras inte uppgiften att hitta utomjordiskt liv. Ett team av astronomer vid Washington State University ledd av Dirk Schulze-Makuch har utvecklat ett speciellt klassificeringsschema för exoplaneter som utformats för att underlätta katalogisering - PHI-formuläret Planetary Living Index Index, som tar hänsyn till planetens hårdhet, dess möjliga atmosfär, energikälla och kemiska sammansättning av miljön. Problemet är att forskare inte kan få data på atmosfären hos en exoplanet eller exosatellit, närvaron eller frånvaron av flytande vatten och slutligen eventuella organiska element på eller under föremålets yta.
Men astronomer är positiva ochlägga fram hypoteser om nära förestående förnimmelser på en kosmisk skala. Sådant förtroende är resultatet av utforskning inte av rymden, utan av jorden. På människors hemplanet finns redan de nödvändiga förutsättningarna för att simulera ovänliga yttre miljöer.
Förstör livet som en gång uppträdde på planeten, det är svårt. Kraven på att upprätthålla de enklaste formerna är enkla: vatten, en konstant energikälla och att vara i ett bälte av planetariska livsmiljöer.
Forskarnas huvudsakliga intresse riktar sig till domänen arkéer, tillsom inkluderar levande organismer extremofiler. Denna art kan överleva vid extremt låga och höga temperaturer, i alkaliska och sura miljöer. Sådana bakterier lever till exempel i den subglaciala sjön Vostok, där tryck och temperatur är jämförbara med liknande indikatorer i Europas hav.
Överlever extremofiler i rymden - öppetfråga, men förekomsten av vatten på astronomiska kroppar är betryggande för forskarna. Under de kommande fem åren kommer forskare inte att skaffa dyrbara prover av is eller jord från potentiellt beboeliga världar, så experiment för att upptäcka mikroorganismer fortsätter på platser där jorden lätt kan förväxlas med en främmande värld.
Jets och stratostats för Venus
Forskare har bevisat att bakterier kan flyga ellertill och med sväva till exempel i det andra lagret av jordens atmosfär - stratosfären. Om en person befinner sig i ett sådant utrymme är det osannolikt att han kommer att kunna leva länge - en kall och torr miljö stiger 10-50 km från jordens yta. Temperaturer på -56 ° C och strålvindar med en hastighet av 160 km / h gör stratosfären olämplig för livet. Andning fungerar inte heller: ozon hamnar hela jordens värld från ultraviolett från rymden, men över ozonskiktet, på ett avstånd av 32 km från planetens yta, finns det redan inget motsvarande skydd. Det verkar som att även extremofiler har inget att göra i jordens stratosfär.
Biologer säger motsatsen.Forskning om mikroorganismer i de övre skikten av atmosfären har bedrivits sedan 30-talet och tidigare krävde de mycket större ekonomiska och mänskliga resurser. Piloten Charles Lindbergh tog till himlen över Atlanten för att ta atmosfäriska prover - under sådana "sorties" kontrollerades monoplanet av flygarens fru. Flygplan är väl lämpade för de övre lagren av atmosfären, men de kan inte stiga högre - in i stratosfären och mesosfären. Mindre täta flöden håller helt enkelt inte enheterna.
På 70-talet fanns tekniker för att studera stratosfärenförbättrats. Ballonger och raketer började sändas upp i himlen - de bokstavligen "tog slag" av luftskalet och skickade dem sedan tillbaka till jorden. Tidiga resultat var inte tillförlitliga: enheterna steriliserades inte. Moderna vetenskapsmän ställs inför uppgiften att bekräfta och förtydliga 1900-talets data.
David Smith, en astrobiolog vid NASA, utforskarstratosfären och övre atmosfären. Miljödata samlas in med hjälp av en Gulfstream III-jet som kan nå stratosfärens höjder. Kaskadprovtagaren tvingar luft genom tunna slagplattor med mikroskopiska hål. Principen för denna metod liknar en såll: damm och mikroorganismer lägger sig på plattorna och levereras ner till jorden.
Smith själv menar att mikroorganismer inte kanväxa eller föröka sig på stratosfärens höjd: för kallt och torrt. Men denna miljö är väl lämpad för "bevarande": organismer överlever 10–50 km från jorden. När de stannar på ett ställe, reser i strömmar av sällsynt luft, når troposfären, "väntar" mikroorganismer på att återvända till planetens bekväma miljö.
Du kan utforska de övre skikten i atmosfären utan en jet. Stratostat - En speciell anordning av typen av aerostat som kan höja en person till stratosfärens höjd.
Den första stratosfäriska ballongen designades av en schweizareAuguste Piccard för studiet av kosmiska strålar. Forskaren gjorde den första flygningen på den nya enheten 1931, men under nästan 100 år av dess historia har enheten fortfarande inte lämnat forskningsverktygslådan.
Forskare från University of Sheffield har upptäcktmikroorganismer som togs till jorden från stratosfären. År 2013 lanserade ett forskargrupp en speciell ballong i en höjd av 27 km, och precis vid den tiden då Perseid meteorregn regnade över jorden.
Storleken på partiklarna som den stratosfäriska ballongen tog med visade sig varaså stora att deras upptäckt på stratosfärens höjder var en överraskning. Det är nästan omöjligt att de fördes från jorden: så starka vulkanutbrott har inte inträffat under de senaste tre åren. Biologen Milton Wainwright tror att hypotesen om dessa mikroorganismers främmande ursprung är fullt möjlig.
Teorin om Panspermia- hypotes om ursprunget till jordelivet. Förklarar livets utseende på jorden tack vare en viss komet som förde de första mikroorganismerna till planeten.
Resultaten från Wainwright-laget kundeändra idéer om livet - det fortsätter att komma fram till jorden från yttre rymden. Resultaten av isotopfraktionering bekräftade inte uppmuntrande slutsatser: förhållandet mellan mikroorganismernas isotoper visade sig vara detsamma som det för markprover. Ändå visar denna erfarenhet att bakterier överlever i stratosfären.
Venusian atmosfär
I spåren av den allmänna rymdfebern på 60-taletScience popularizer och astronom Carl Sagan föreslog att Venus övre atmosfär kan dölja kvarvarande mikroorganismer som en gång fanns på planetens svala yta. Idag kommer bakterier inte att överleva på en yta som är konstant varm på grund av den venusiska växthuseffekten - temperaturen når 465 ° C, och atmosfärstrycket är 92 gånger högre än jordens.
Men terrestra experiment i stratosfären hjälperunderbygga hypotesen om existensen av liv på Venus. Men i molnen. En nyligen publicerad studie publicerad i tidskriften Astrobiology rapporterar att atmosfärens temperatur, tryck och kemiska sammansättning 48 km från planetens yta är lämpliga för att överleva enorma kolonier av främmande bakterier.
Temperaturen i Venus stratosfär når60 ° C- varmt, men beboelig. Trycket stannar vid 775 mmHg. Konst.
Samtidigt, den kemiska sammansättningen av de övre lagren av Venussurare än jorden: svavelsyra, koldioxid och vattendroppar. För extremofiler som de på jorden kommer inte ens sådana förhållanden att verka dödliga. Om livet på jorden har bevisat något så är det att det överlever på de mest oväntade platser - i kokande källor och under permafrostens is. Rakesh Mogul, medförfattare till tidningen om livet på Venus, säger: "På jorden kan livet frodas under extremt sura förhållanden, kan livnära sig på koldioxid eller producera svavelsyra på egen hand." Därför verkar gissningen om det främmande ursprunget för mikrober som har bosatt sig på jorden inte fantastiskt.
Bilder på Venus visar mörka fläckar i atmosfärenplaneterna. De ändrar form, storlek och position, men försvinner inte helt. Moderna analyser visar att fläckarna är gjorda av punkter som motsvarar markbundna bakterier i storlek. Ljusspektra absorberade av partiklarna av Venus liknar också spektraerna hos samma terrestriska bakterier.
Undervattensforskning
Fördelar i studiet av främmande livinte bara antarktiska subglaciala sjöar, utan också glaciala reservoarer i Chile. I Anderna, vid sjöarna Laguna Negra och Lo Encasado, testar forskare anordningar för att upptäcka mikroorganismer. Andinska vatten har få näringsämnen, och solen tränger in i vattendragen med ultravioletta strålar. Dessa sjöar är riktiga kyrkogårdar, eftersom spår av en gång levande mikroorganismer sätter sig på botten som biomolekyler. En nyligen publicerad studie publicerad i tidskriften Astrobiology avslöjar hur mikrofossiler kan hjälpa till att upptäcka bakterier på Mars eller Titan.
Andes höga bergsjöar bär forskare tillFort Mars, där man tror att sjöar med flytande vatten utsattes för samma exponering för UV-strålning. Så, martian bakterier kan anpassa sig till strålarna precis som chilenska mikroorganismer.
För att erhålla biomolekyler används LDChip -ett biosensorchip med 450 antikroppar som upptäcker proteiner eller DNA från forntida eller moderna liv. Detta är huvuddelen av Signs of Life Detector (SOLID) enheten, som samlar upp till 2 g jord och is. De undersöks för biomaterial. Verktyget är praktiskt eftersom resultaten kan dechiffreras i fält.
I sediment från botten hittades sulfatreducerande bakterier, metanproducerande arkéer och exopolymerämnen – produkter av gammaproteobakterier.
Professor Don Cowan, mikrobiell forskarei ekologi från University of Pretoria i Sydafrika, säger: "Alla forskningsresultat kan hjälpa till att identifiera samma element i astrobiologiska prover från Mars, vilket skulle ge bevis på främmande liv." Ju bredare biblioteket av biomarkörer blir, desto högre är noggrannheten i studier av främmande prover. Universella resultat bestäms: hur bakterier bevaras, hur de reagerar på strålning och miljön. Den nya informationen används för att förbättra tester som upptäcker liv.