Вероятность существования жизни на других планетах определяется масштабами Вселенной. То есть чем больше Вселенная, тем больше вероятность случайного возникновения жизни где-нибудь в ее отдаленных уголках. Так как согласно современным классическим моделям Вселенной она является бесконечной в пространстве, кажется, что вероятность существования жизни на других планетах стремительно растет. Подробнее данный вопрос будет рассмотрен ближе к концу статьи, так как начать придется с представления самой инопланетной жизни, определение которой довольно размыто.
По некой причине до недавнего времени у человечества сложилось четкое представление инопланетной жизни в форме серых гуманоидов с большими головами. Однако, современные кинофильмы, литературные произведения, следуя за развитием самого научного подхода к этому вопросу, все более выходят за рамки указанных выше представлений. Действительно, Вселенная довольно разнообразна и, учитывая сложную эволюцию человеческого вида, вероятность возникновения схожих форм жизни на разных планетах с разными физическими условиями – крайне мала.
Прежде всего следует выйти за рамки представления жизни таковой, какой она есть на Земле, так как мы рассматриваем жизнь на других планетах. Оглядываясь вокруг, мы понимаем, что все известные нам земные формы жизни являются именно такими не просто так, а в силу существования на Земле некоторых физических условий, пару из которых мы и рассмотрим далее.
Гравитация
Первым и наиболее явным земным физическим условием является . Чтобы гравитация на другой планете была точно такой же, ей понадобится точно такая же масса и такой же радиус. Чтобы это было возможно, вероятно другая планета должна состоять из тех же элементов, что и Земля. Для этого потребуется также ряд других условий, в результате соблюдения которых вероятность обнаружения такого «клона Земли» стремительно падает. По этой причине, если мы намеренны отыскать все возможные внеземные формы жизни, следует предполагать о возможности их существования на планетах с несколько иной гравитацией. Конечно, для гравитации должен быть определен некоторый диапазон, такой чтобы удерживать атмосферу и при этом на расплющить все живое на планете.
В границах этого диапазона возможны самые различные формы жизни. Прежде всего гравитация влияет на рост живых организмов. Вспоминая самую известную гориллу в мире – Кинг-Конга, следует отметить, что он не выжил бы на Земле, так как умер бы под давлением собственного веса. Причиной этому служит закон квадрата-куба, согласно которому с увеличением тела в два раза, его масса увеличивается в 8 раз. Поэтому если мы рассматриваем планету с пониженной гравитацией – следует ожидать обнаружение форм жизни в крупных размерах.
Также от силы гравитации на планете зависит крепость скелета и мышц. Вспоминая еще один пример из мира животных, а именно самое большое животное – синего кита, отметим, что в случае попадания его на сушу кит задыхается. Однако происходит это не потому, что они задыхаются словно рыбы (киты – млекопитающие, а посему они дышат не жабрами, а легкими, как и люди), а потому, что сила тяжести мешает их легким расширяться. Из этого следует, что в условиях повышенной гравитации человек обладал бы более крепкими костьми, способными удержать массу тела, более крепкими мышцами, способными противодействовать силе тяжести, и меньшим ростом для понижения собственно самой массы тела согласно закону квадрата-куба.
Перечисленные физические характеристики тела, зависящие от гравитации, — это лишь наши представления о влиянии силы тяжести на организм. На самом деле гравитация может определять значительно больший диапазон параметров тела.
Атмосфера
Другим глобальным физическим условием, определяющим форму живых организмов, является атмосфера. Прежде всего наличием атмосферы сознательно сузим круг планет с возможностью жизни, так как ученым не удается представить организмы, способные выживать без вспомогательных элементов атмосферы и при убийственном влиянии космической радиации. Поэтому предположим, что планета с живыми организмами должна обладать атмосферой. Сперва рассмотрим атмосферу с содержанием кислорода, к которому мы все так привыкли.
Рассмотрим к примеру насекомых, размер которых явно ограничен из-за особенностей дыхательной системы. Она не включает легкие и состоит из тоннелей трахей, выходящих наружу в виде отверстий — дыхалец. Подобная тип транспортировки кислорода не позволяет иметь насекомым массу более 100 грамм, так как при больших размерах теряет свою эффективность.
Каменноугольный период (350-300 млн. лет до нашей эры) характеризовался повышенным содержанием кислорода в атмосфере (на 30-35%), и присущие тому времени животные могут Вас удивить. А именно, гигантские дышащие воздухом насекомые. К примеру, стрекоза Meganeura могла иметь размах крыльев более 65-ти см, скорпион Pulmonoscorpius достигать 70-ти см, а многоножка Arthropleura — 2,3 метра в длину.
Таким образом, становится очевидно влияние концентрации кислорода в атмосфере на диапазон различных форм жизни. Кроме того, наличие кислорода в атмосфере не есть твердым условием для существования жизни, так как человечеству известны анаэробы – организмы, способные жить без потребления кислорода. Тогда если влияние кислорода на организмы столь высоко, какова же будет форма жизни на планетах со совершенно другим составом атмосферы? – сложно представить.
Так перед нами возникает немыслимо большой набор форм жизни, которые могут нас ожидать на другой планете, учитывая лишь два перечисленных выше фактора. Если же рассматривать и другие условия, вроде температуры или атмосферного давления, то разнообразие живых организмов выходит за рамки восприятия. Но и в этом случае ученые не боятся делать более смелые предположения, определяемые в альтернативной биохимии:
- Многие убеждены, что все формы жизни могут существовать лишь при наличии в их составе углерода, так как это наблюдается на Земле. Данное явление в свое время Карл Саган назвала как «углеродный шовинизм». Но на самом деле основным строительным элементом инопланетной жизни может быть совсем не углерод. Среди альтернатив углероду ученые выделяют кремний, азот и фосфор или азот и бор.
- Фосфор – также один из основных элементов, составляющих живой организм, так как входит в состав нуклеотидов, нуклеиновых кислот (ДНК и РНК) и прочих соединений. Однако, в 2010-м году астробиолог Фелиса Вольф-Саймон обнаружила бактерию, во всех клеточных компонентах которой фосфор заменяется мышьяком, к слову токсичным для всех других организмов.
- Вода – один из важнейших компонентов для жизни на Земле. Однако, и воду можно заменить иным растворителем, согласно исследованиям ученых, это может быть аммиак, фтороводорот, цианистый водород и даже серная кислота.
Зачем же мы рассматривали вышеописанные возможные формы жизни на других планетах? Дело в том, что с увеличением разнообразия живых организмов размываются границы самого термина жизни, который, к слову, до сих пор не имеет явного определения.
Понятие инопланетной жизни
Так как предметом данной статьи есть не разумные существа, а живые организмы, следует определить понятие «живого». Как оказалось, это достаточно сложная задача и существует более 100 определений жизни. Но, дабы не углубляться в философию, пойдем по следам ученых. Наиболее широкое понятие жизни должны иметь химики и биологи. Исходя из привычных признаков жизни, вроде размножения или питания, к живым существам можно приписать некоторые кристаллы, прионы (инфекционные белки) или вирусы.
Доподлинное определение границы между живым и неживым организмом должно быть сформулировано прежде, чем возникнет вопрос о существовании жизни на других планетах. Биологи считают такой пограничной формой – вирусы. Сами по себе, не взаимодействуя с клетками живых организмов, вирусы не обладают большинством привычных нам характеристик живого организма и представляют из себя лишь частицы биополимеров (комплексы органических молекул). Например, они не имеют обмена веществ, для их дальнейшего размножения потребуется какая-то клетка-хозяин, принадлежащая другому организму.
Таким образом можно условно провести грань между живыми и неживыми организмами проходит через обширный слой вирусов. То есть обнаружение вирусоподобного организма на другой планете может стать как подтверждением существования жизни на других планетах, так и еще одним полезным открытием, однако не подтверждающим указанное предположение.
Согласно вышесказанному, большинство химиков и биологов склоняются к тому, что основным признаком жизни есть репликация ДНК – синтез дочерней молекулы на основе родительской молекулы ДНК. Имея такие взгляды на инопланетную жизнь, мы значительно отдалились от уже избитых образов зеленых (серых) человечков.
Однако проблемы определения объекта как живого организма могут возникнуть не только с вирусами. Учитывая указанное ранее разнообразие возможных видов живых существ, можно представить ситуацию, когда человек столкнется с некоторой инопланетной субстанцией (для простоты представления – размеров порядка человека), и поставит вопрос о жизни этой субстанции, — поиск ответа на этот вопрос может оказаться таким же затруднительным, как и в случае с вирусами. Данная проблема просматривается в произведении Станислава Лема «Солярис».
Внеземная жизнь в Солнечной системе
Kepler — 22b-планета с возможной жизнью
Сегодня критерии поиска жизни на других планетах довольно строгие. Среди них в приоритете: наличие воды, атмосферы, и температурных режимов, схожих с земными. Для обладания указанными характеристиками планета должна находиться в так называемой «обитаемой зоне звезды» — то есть на определенном расстоянии от звезды, в зависимости от типа этой звезды. Среди наиболее популярных можно отметить: Глизе 581 g, Kepler-22 b, Kepler-186 f, Kepler-452 b и другие. Однако, сегодня о наличии жизни на таких планетах можно лишь гадать, так как слетать к ним удастся совсем не скоро, в силу огромного расстояния до них (одна из ближайших Глизе 581 g, до которой 20 световых лет). Поэтому вернемся в нашу Солнечную систему, где на самом деле также есть признаки неземной жизни.
Марс
Согласно критериям существования жизни, некоторые из планет Солнечной системы обладают подходящими условиями. Например, на Марсе был обнаружен сублимирующийся (испаряющийся) – шаг на пути к обнаружению жидкой воды. Кроме того, в атмосфере красной планеты был найден метан – известный продукт жизнедеятельности живых организмов. Таким образом даже на Марсе есть вероятность существования живых организмов, хоть и простейших, в определенных теплых местах с менее агрессивными условиями, вроде полярных шапок.
Европа
Небезызвестный спутник Юпитера – – довольно холодное (-160 °C — -220 °C) небесное тело, покрытое толстым слоем льда. Однако, ряд результатов исследований (движение коры Европы, наличие индуцированных токов в ядре) все больше приводят ученых к мысли о существовании жидкого водного океана под поверхностными льдами. Причем в случае существования, размеры этого океана превышают размеры мирового океана Земли. Разогрев этого жидкого водяного слоя Европы скорее всего происходит посредством гравитационного влияния , которое сжимает и растягивает спутник, вызывая приливы. В результате наблюдения за спутником были также зафиксированы признаки выбросов водяного пара из гейзеров со скоростью примерно 700 м/с на высоту до 200 км. В 2009-м году американским ученым Ричардом Гринбергом было показано, что под поверхностью Европы имеется кислород в объемах, достаточных для существования сложных организмов. Учитывая другие указанные данные о Европе, можно с уверенностью предположить о возможности существования сложных организмов, пусть подобных рыбам, которые обитают ближе ко дну подповерхностного океана, где судя по всему расположены гидротермальные источники.
Энцелад
Наиболее многообещающим местом для обитания живых организмов является спутник Сатурна – . Несколько похожий на Европу, этот спутник все же отличается от всех других космических тел Солнечной системы тем, что на нем обнаружена жидкая вода, углерод, кислород и азот в форме аммиака. Причем результаты зондирования подтверждаются реальными фотографиями огромных фонтанов воды, бьющих из трещин ледяной поверхности Энцелада. Собрав воедино полученные свидетельства, ученые утверждают о наличии подповерхностного океана под южным полюсом Энцелада, температура которого лежит в диапазоне от -45°C до +1°C. Хотя существуют оценки, согласно которым температура океана может достигать даже +90. Даже если температура океана не высока, все же нам известны рыбы, живущие в водах Антарктики при нулевой температуре (Белокровные рыбы).
Помимо этого, данные, полученные аппаратом , и обработанные учеными из института Карнеги, позволили выяснить щелочность среды океана, которая составляет 11-12 pH. Данный показатель является довольно благоприятным для зарождения, а также поддержания жизни.
Есть ли жизнь на других планетах?
Вот мы и подобрались к оценке вероятности существования инопланетной жизни. Все написанное выше несет оптимистичный характер. Исходя из широкого разнообразия земных живых организмов, можно сделать вывод, что даже на самой «суровой» планете-двойнике Земли может возникнуть живой организм, пусть и совсем отличный от привычных для нас. Даже исследуя космические тела Солнечной системы, мы находим закоулки, казалось, мертвого мира, не похожего на Землю, в которых все же существуют благоприятные условия для углеродных форм жизни. Еще сильнее укрепляет наши убеждения о распространенности живого во Вселенной возможность существования не углеродных форм жизни, а неких альтернативных, использующих вместо углерода, воды и других органических веществ некоторые иные вещества, вроде кремния или аммиака. Таким образом допустимые условия для жизни на другой планете значительно расширяются. Умножив это все на размеры Вселенной, конкретнее – на количество планет, получим достаточно высокую вероятность возникновения и поддержания инопланетной жизни.
Есть лишь одна проблема, которая возникает перед астробиологами, равно как и перед всем человечеством – мы не знаем, как возникает жизнь. То есть как и откуда взяться хотя бы простейшим микроорганизмам на других планетах? Вероятность зарождения самой жизни, даже при благоприятных условиях, мы оценить не можем. А потому оценка вероятности существования живых инопланетных организмов крайне затруднительна.
Если переход от химических соединений к живым организмам определить, как естественное биологическое явление, вроде самовольного объединения комплекса органических элементов в живой организм, то вероятность возникновения такого организма высока. В таком случае можно сказать, что на Земле так или иначе появилась бы жизнь, имея она в наличии те органические соединения, которые она имела, и соблюдая те физические условия, которые она соблюдала. Однако, ученые так и не выяснили природу этого перехода и факторов, которые могут на него влиять. Потому среди факторов, влияющих на само возникновение жизни, может быть что угодно, вроде температуры солнечного ветра или расстояния до соседней звездной системы.
Предполагая, что для возникновения и существования жизни в пригодных для жизни условиях требуется лишь время, и никаких более неизученных взаимодействий с внешними силами, можно сказать, что вероятность обнаружить живые организмы в нашей галактике – довольно высока, эта вероятность существует даже в нашей Солнечной системе. Если же рассматривать Вселенную в целом, то исходя из всего вышенаписанного, можно с большой уверенностью сказать, что жизнь на других планетах есть.
У нас нет (пока) прямых доказательств того, что на других планетах, их спутниках, а также в межзвездном пространстве существует жизнь. И тем не менее, есть неотразимые и весьма убедительные причины верить в то, что со временем мы отыщем такую жизнь, может быть, даже в нашей Солнечной системе. Вот семь причин, по которым ученые верят в то, что жизнь где-то непременно существует и лишь дожидается встречи с нами. Может, это не будут зеленокожие дамочки в летающих тарелках, но это все равно будут пришельцы.
1. Экстремофилы на Земле
Один из главных вопросов состоит в том, может ли существовать и развиваться жизнь в мирах, радикально отличающихся от земного. Похоже, ответ на этот вопрос утвердительный, если задуматься над тем, что даже на нашей планете существуют экстремофилы, или организмы, способные выживать в экстремальных условиях жары, холода, воздействия ядовитых (для нас) химикатов, и даже в вакууме. Мы находили живые существа, которые живут без кислорода на самом краю раскаленных вулканических жерл на океанском дне. Мы находили жизнь в солоноватых водоемах высоко в горах Анд, а также в подледных озерах Арктики. Есть даже крошечные организмы под названием тихоходки (Tardigrada), способные выжить в космическом вакууме. Итак, у нас есть прямые доказательства того, что жизнь может вполне успешно существовать во враждебной среде на Земле. Иными словами, мы знаем, что жизнь способна сохраняться в условиях, которые мы наблюдаем на других планетах и их спутниках. Мы просто пока не нашли ее.
2. Доказательства наличия исходных веществ и прототипов жизни на других планетах и спутниках
Вероятно, жизнь на Земле зародилась из химических реакций, которые со временем сформировали клеточные мембраны и прото-ДНК. Но эти первичные химические реакции могли начаться в атмосфере и в океане со сложных органических соединений, таких, как нуклеиновые кислоты, протеины, углеводы и липиды. Есть доказательства, что такие «предшественники жизни» уже существуют в других мирах. Есть они в атмосфере Титана, астрономы заметили их в богатой среде туманности Ориона. Опять же, это не значит, что мы нашли жизнь. Однако мы нашли ингредиенты, которые, по мнению многих ученых, способствовали развитию жизни на Земле. Если такие ингредиенты распространены по всей вселенной, то вполне возможно, что жизнь появилась и в других местах, а не только на нашей родной планете.
3. Быстро увеличивающееся количество планет, похожих на Землю
За последнее десятилетие охотники за небесными телами обнаружили сотни планет вне Солнечной системы, многие из которых, подобно Юпитеру, являются газовыми гигантами. Однако новые методы поиска планет позволили им отыскать и более мелкие, твердые миры, такие как Земля. Некоторые из них даже находятся на орбите вокруг своих звезд в так называемой «обитаемой зоне», то есть на таком расстоянии, когда на них возникают температуры, близкие к земным. А учитывая огромное множество планет, находящихся за пределами Солнечной системы, вполне вероятно, что на одной из них существует некая форма жизни.
4. Огромное многообразие и стойкость жизни на Земле
Жизнь на Земле развивалась в исключительно трудных условиях. Иногда ей удавалось пережить мощнейшие извержения вулканов, удары метеоритов, ледниковые периоды, засухи, окисление океанов и радикальные изменения в атмосфере. Мы также наблюдаем невероятное многообразие жизни на нашей планете за довольно короткий промежуток времени - в геологическом плане. Жизнь это также довольно стойкая штука. Почему бы ей не зародиться и не пустить корни на одном из спутников Сатурна или в другой звездной системе?
5. Тайны, окружающие происхождение жизни на Земле
Хотя у нас есть теории о происхождении жизни на Земле, в которой фигурируют упомянутые мною ранее сложные углеродные молекулы, в конечном счете, это большая загадка, как такие химические вещества соединились, чтобы сформировать хрупкие мембраны, со временем ставшие клетками. И чем больше мы узнаем о том, какая неблагоприятная среда существовала на Земле, когда зарождалась и развивалась жизнь - наполненная метаном атмосфера, кипящая лава на поверхности - тем загадочнее становится тайна происхождения жизни. Есть одна общая теория, которая гласит, что простая одноклеточная жизнь на самом деле зародилась где-то в другом месте, может быть, на Марсе, а на Землю ее занесли метеориты. Это теория пансермии, и в основе ее лежит гипотеза о том, что жизнь на Земле возникла благодаря жизни на других планетах.
6. Океаны и озера широко распространены, по крайней мере, в нашей Солнечной системе
Жизнь на Земле зародилась в океане, а отсюда следует, что из воды она могла появиться и в других мирах. Есть убедительные доказательства того, что когда-то вода на Марсе текла свободно и обильно, а на спутнике Сатурна Титане имеются метановые моря и реки, текущие по его поверхности. Считается, что спутник Юпитера Европа это один сплошной океан, согреваемый корой этой луны и полностью покрытый толстым защитным слоем льда. В любом из этих миров могла когда-то существовать жизнь, а может, существует и сейчас.
7. Эволюционная теория
Люди часто используют парадокс Ферми в качестве доказательства того, что мы никогда не найдем разумную жизнь в нашей вселенной. На другой стороне стоит эволюционная теория, постулирующая, что жизнь приспосабливается к окружающим условиям. Дарвин и его современники вряд ли задумывались о жизни на планетах вне Солнечной системы, когда создавали свою теорию эволюции, однако и они утверждали, что там, где жизнь может укорениться, она обязательно это сделает. А если задуматься, что наша окружающая среда это не только планеты, но и другие звездные системы, и межзвездное пространство, то можно сделать оригинальное предположение в рамках толкования эволюционной теории - что жизнь приспособится и к открытому космосу тоже. В один прекрасный день мы можем встретиться с существами, которые эволюционировали немыслимыми для нас способами. Либо же мы сами сможем когда-нибудь стать такими существами.
В последние годы в астрономических кругах было много дискуссий по поиску жизни на других планетах, настолько, что для этого исследования был придуман новый термин – астробиология поскольку пока нет доказательств того, что жизнь существует в другом месте.
Астробиология — это наука о происхождения эволюции и распространения жизни, для которой пока нет данных, или, по крайней мере, нет данных в поддержку этой науки.
Поиск жизни в Солнечной системе
Поскольку нет поддержки утверждению о том, что жизнь существует в другом месте, большое внимание уделяется поиску планетарных условий, благоприятных для жизни.
Марс был в центре внимания в течение очень долгого времени и сейчас планируется за марсианскими образцами грунта. Красная планета примерно наполовину размером с Землю, и он имеет, по крайней мере, тонкую атмосферу. Вода существует на Марсе, хотя, вероятно, не в изобилии в паровой или твердой форме. Температура и атмосферное давление на Марсе слишком низкое для поддержания жидкой воды.
Исследовавшие поверхность Марса с 1976 году марсоходы, содержали три очень надежных эксперимента по обнаружению признаков жизни. Два эксперимента не показали никаких признаков живых организмов, третий эксперимент имел слабые, но неоднозначные данные. Даже самые оптимистичные искатели внеземной жизни согласны с тем, что эти незначительные положительные признаки, вероятно, были результатом неорганических химических реакций в почве. Помимо жуткого холода и редкости воды, сегодня на Марсе есть и другие препятствия для жизни. Например, тонкая марсианская атмосфера не обеспечивает защиту солнечного ультрафиолетового излучения, которое летально для живых существ.
С этими проблемами интерес к жизни на Марсе ослаб, хотя некоторые надежды все еще держатся, и многие думают, что жизнь, возможно, существовала на Марсе в прошлом.
Исследования Марса
В последние годы орбитальный аппарат обнаружил метан в марсианской атмосфере. Метан — это газ, часто добываемый живыми существами, хотя он также может формироваться неорганически. Спектрометр гамма-излучения на борту орбитального аппарата «Марс Одиссей» обнаружил значительное количество водорода в верхних поверхностях, что, вероятно, свидетельствует об обилии льда. Знаменитые марсоходы Spirit и Opportunity добыли убедительные доказательства того, что жидкая вода существовала на поверхности Марса. Этот последний момент является подтверждением того, что мы знаем на протяжении десятилетий: фотографии с орбитального корабля показали многочисленные особенности, которые лучше всего интерпретировать как было много жидкой воды на Марсе в прошлом. Возможно Красная планета когда-то имела гораздо более существенную атмосферу, чем сейчас, атмосферу, которая обеспечивала достаточное давление и тепло для поддержания жидкой воды.
Это имеет захватывающие надежды для пессимистов жизни на других планетах.
- Во-первых, ученые пришли к выводу, что Марс, планета без жидкой воды, когда-то пережила близкий к глобальному потопу, все время отрицая, что такое может произойти на земле, планете с обильной водой.
- Во-вторых, многие считают, что земная атмосфера претерпела колоссальные изменения во время потопа. Считают, что Земля пережила катастрофические изменения в ее атмосфере.
Обратите внимание на то, что в изучении астробиологии водные показатели занимают видное место.
Как универсальный растворитель, вода абсолютно необходима для жизни, составляя большинство массы многих организмов. А вода — одна из самых обильных молекул во Вселенной. В то время как вода была непосредственно обнаружена по всей вселенной (даже во внешних слоях прохладных звезд!), мы никогда не находили жидкой воды нигде во Вселенной. Жидкая вода является главным стандартом для живых существ, так как кажется, что без нее жизнь невозможна. Однако, хотя вода является необходимым условием для жизни, она далеко не является достаточным условием для жизни — требуется гораздо больше.
Исследование Юпитера
Несколько лет назад ажиотаж в научных кругах был вызван объявлением о возможности небольшого океана жидкой воды под поверхностью спутника Европа, одного из крупных спутников Юпитера. Большая часть случаев для этой воды зависит от особенностей поверхности Европы — есть большие трещины сегментов, которые напоминают особенности полярного ледяного пакета, которые являются результатом апвеллинга замерзшей между трещинами. Кроме того, если бы вода была соленой, это могло бы объяснить магнитное поле спутника Юпитера. С тех пор предположено, что на спутнике Ганимеде, еще одном крупном спутнике Юпитера, был выдвинут аналогичный аргумент.
Многие ученые в настоящее время рассматривают возможный подводный океан на спутнике Европа как наиболее вероятное место в солнечной системе, чтобы найти жизнь за пределами нашего «жилища». Этот океан, если он существует, очень темный и, вероятно, очень холодный. Несколько десятилетий назад живые организмы в таком месте были бы немыслимы. Тем не менее, ученые нашли, что организмы живут в очень агрессивных средах, таких как гидротермальные жерла глубоко в земном океане. Кроме того, подземные озера существуют далеко под ледовым покровом Антарктики. Крупнейшим и самым известным из них является озеро Восток, находящееся в 4 километрах подо льдом. Хотя мы не знаем, существует ли жизнь в этих озерах, многие ученые хотят это узнать. Они полагают, что если бы жизнь могла существовать в этих наземных озерах, почему бы жизни не существовать внутри спутника Юпитера?
Поиски жизни вне Солнечной системы
Есть ли жизнь на других планетах вне Солнечной системы всегда волновало человечество. Поэтому и в наше время ученые, астрономы, астробиологи постоянно ищут наличие жизни на других небесных телах. В национальном управлении по воздухоплаванию и исследованию космического пространства (NASA, НАСА) специально разработали предназначенный для поиска планет вне Солнечной системы у других звёзд астрономический спутник, на котором расположен космический телескоп «Кеплер».
Космический телескоп «Кеплер»
«Кеплер» это целая космическая обсерватория запущенная НАСА в 2009 году. Оснащена обсерватория сверхчувствительным фотометром способным анализировать сигналы в световой области спектра и передавать данные на Землю. Благодаря высокой разрешающей способности способен различать не только экзопланеты, а и их спутники с размером от 0,2 размера Земли. В процессе эксплуатации имелись несколько аварийных ситуаций, но до сих пор действует и передает информацию. Выведен на круговую гелиоцентрическую орбиту
Планета похожая на Землю где возможно внеземное существование по размерам названа Кеплер 186ф. Открытие Кеплера 186ф подтверждает, что в исследуемой зоне существуют звезды с планетами, помимо нашего Солнца где возможна жизнь на другой планете.
В то время, как ранее были найдены небесные тела в обитаемой зоне, они все по крайней мере на 40 процентов больше по размеру чем Земля и вероятность жизни на больших планетах меньше. Kepler-186ф больше напоминает Землю.
«Обнаружение Кеплера 186f представляет собой значительный шаг к поиску миров, как нашей планеты Земля» — утверждают астрофизики НАСА в штаб-квартире агентства в Вашингтоне. Хотя размер Kepler-186f известен, её масса и состав пока не определены.
Сейчас мы знаем всего одну планету, где существует жизнь — Земля.
Когда мы ищем жизнь за пределами нашей солнечной системы, мы концентрируем внимание на поиске небесных тел с характеристиками, которые похожи на Землю. Существует ли жизнь на другой планете со временем, конечно, раскроется.
- Планета Kepler-186f находится в системе Kepler-186, это около 500 световых лет от Земли в созвездии Лебедя.
- Система также является «домом» для четырех спутников планет, которые вращаются по орбите звезды которая вполовину меньше размера и массы нашего Солнца.
- Звезда классифицируется как карликовая M или красный карлик, класс звезд, что составляет 70% звёзд в галактике Млечного пути. М карлики являются наиболее многочисленными звездами. Вероятные признаки жизни в галактике также могут исходить от планет, вращающихся вокруг M карлика.
- Kepler-186f вращается вокруг своей звезды каждые 130-дней и получает одну треть энергии от своей звезды, что Земля получает от Солнца, ближе к краям обитаемой зоны.
- На поверхности Kepler-186f яркость звезды соответствует яркости, когда наше Солнце освещает примерно за час до захода солнца.
Находясь в обитаемой зоне это не означает, что мы знаем, что это небесное тело пригодно для жизни. Температура на планете сильно зависит от атмосферы планеты. Kepler-186f можно рассматривать как двоюродный брат Земли имеющий много свойств, которые напоминают нашу планету, а не близнец.
Четыре спутника этой планеты Кеплер 186b, Кеплер — 186c, Кеплер — 186d и Kepler-186e вращаются вокруг их солнца каждые четыре, семь, 13 и 22 дня, соответственно, что делает их слишком жаркими для жизни.
Следующими шагами для определения есть ли жизнь на других планетах включают в себя измерения их химического состава, определение атмосферных условий, продолжая поиски человечества, чтобы найти действительно землеподобные миры.
Выводы
Долгое время ученые считали, что жизнь на Земле сначала развивалась в теплых, очень гостеприимных бассейнах, а затем колонизировала более сложные условия. Сейчас многие думают, что жизнь началась на окраинах, в очень враждебных местах, а затем мигрировала в другом направлении в лучшие места.
Большая часть мотивации для этого полного разворота мышления вытекает из необходимости найти жизнь в другом месте. Ученые должны приветствовать поиски внеземной жизни, хотя многие эксперименты продолжат давать нулевые результаты, опровергая при этом эволюционную теорию происхождения.
Ученые опытным путем доказали, что в нашей солнечной системе можно найти жизнь. Например на спутнике Сатурна, Титане.
Но давайте обо всем по порядку.
Всем известно, что для жизни клетки необходимы такие процессы как экзосмос и эндосмос. Это процессы, которые обеспечивают живую клетку водным обменом. А вода – это основа жизни. Именно в воде происходят все жизненно важные процессы для молекул. А чтобы любой, даже самый маленький организм, рассматривался как самостоятельная обособленная система, у него должны быть границы, которые отделяют его от всего остального. Именно такой границей и является клеточная мембрана. Она состоит из молекул – липидов. Рассмотрим молекулы липида. Их уникальность состоит в том, что у них имеется неполярный хвост и полярная голова. Если, к примеру, мы рассмотрим молекулы воды, спирта и масла, то окажется, что вода и спирт – полярные, а молекулы масла – неполярные.
Поэтому спирт и вода растворяются друг в друге, а масло – нет. Но, повторимся, особенность липидов состоит в том, что их неполярная и полярная части связаны между собой. Если такие молекулы погрузить в воду (полярная среда), то эти липиды начнут группироваться в структуру, называемую липидный бислой. Молекулы выстраиваются так, что головы (полярные части) будут снаружи в водной среде (полярной), а хвосты – внутри. Образовав такой двойной слой из молекул липидов, мы получаем мембрану клетки. Можно привести пример с ворсистым ковром: ворс ковра – это хвосты липидов, а его ровная поверхность – это головы. Сгибаем ковер так, чтобы ворсистая часть была внутри, а ровная – снаружи, и формируем в своем воображении из этого ковра шар. Вот вам и молекула с мембраной из ковра.
Вернемся к исследованиям ученых. Как уже говорилось ранее, вода – это основа жизни. В нашей солнечной системе имеется только одна планета с пригодной для жизни водой – это Земля. На других планетах она есть в твердом состоянии, но для жизни нужна жидкая среда. Но астрономы обнаружили, что на поверхности спутника Сатурна есть моря и океаны, а значит, возможно, там есть жизнь. Но это не вода, а жидкие углеводороды, включая этан и метан. Ученые из Корнельского университета провели исследование, чтобы узнать какие структуры смогут жить в необычных условиях?
Задача ученых состояла в том, чтобы найти ту структуру, которая сможет выполнять функцию клеточной мембраны. Они погрузили липидный бислой в жидкую углеводородную среду. Возвращаемся к полярности и неполярности. Вода, как мы помним, не полярная, а метан – полярный. Значит, в морях Титана (спутник Сатурна) межклеточная мембрана должна быть неполярной снаружи (вывернем наш ковровый шар ворсом наружу). А так как температура в этих морях – 180 градусов по Цельсию, мембрана все равно должна оставаться эластичной.
А – молекулы акрилонитрила в жидкости связаны между собой водородными связями между атомом азота и водородом этиленовой группы. Молекулы разупорядочены
B – фрагмент кристалла твердого акрилонитрила. Нитрильные группы ориентированы друг от друга
C – в присутствии жидкого метана, молекулам акрилонитрила становится выгоднее ориентировать полярные нитрильные группы внутрь частицы, чтобы они не соприкасались с неполярными молекулами этана
D – сферическая структура, образованная двойным слоем. Внутрь слоя ориентированы нитрильные группы, а снаружи и внутри сферы – этиленовые хвосты.
И вот после проведенных компьютерных расчетов, моделирования поведения различных веществ в жидком метане, химики обнаружили удивительный факт! Молекула акрилонитрила смогла образовывать структуры клеточных мембран! Как и предполагалось, мембрана была неполярной снаружи (хвосты направлены вовне), и полярной внутри (головы вовнутрь). Размер этих структур был схож с размером земного вируса. Это совершенно меняет взгляд на то, что значит «жизнь»!
Если на земле для клеток так жизненно важна вода, то возможно, для других форм так же необходим, как в нашем случае, жидкий углеводород? Вероятно, и другие планеты, и даже межкосмическое пространство населено жизнью, о которой мы даже не догадываемся! Ведь, если для нас привычна и необходима та или иная среда, то для других организмов эта среда будет смертельно опасной, и наоборот. В жизни есть еще столько неизведанного, того, что мы пока даже не можем себе вообразить. Например, до сих пор некоторые люди считают, что Земля – единственная планета, на которой обитает разумная жизнь. А представьте, одну маленькую Землю среди великого множества звезд и планет галактики Млечный Путь. А сколько еще галактик есть и сколько планет входит в их состав! Неужели, мы единственные и неповторимые в своей разумности? Возможно, впереди нас ждут великие, эпохальные открытия, касающиеся обнаружения новых форм жизни в космосе.
Если вам интересна тема внеземной жизни – то есть очень интересная информация, которую можно найти в книгах Анастасии Новых. Например, в книге «Эзоосмос» подробно и простым языком рассказывается об альтернативной, не белковой жизни, а также о том, из чего состоит тело человека, как связаны между собой время и гравитация, и какова главная роль гравитации в устройстве всей Вселенной, а также о том, что такое жизнь в истинном ее смысле и как называется «первокирпичик» всей материи. Книги данного автора вы можете скачать совершенно бесплатно с нашего сайта, кликнув по цитате ниже, или перейдя .
Читайте об этом подробнее в книгах Анастасии Новых
(кликните на цитату, чтобы бесплатно скачать книгу целиком):– Не только на других планетах, но даже в космическом пространстве есть разумная жизнь, – возразил ему Сэнсэй. – Понятно, что не нашей воздуходышащей формы, которой нужен кислород. Для жизни главное - это энергетический толчок, то есть эзоосмос. А давать толчок к жизни может, к примеру, тепловая энергия, те же энергии электромагнитных, гравитационных полей и так далее. И будет тоже жизнь, но другая, отличная от биологической. Это наше мышление просто привыкло думать, что строительными блоками живых организмов разумных существ могут быть только аминокислоты. И ничего, кроме этого утверждения, мы просто не хотим видеть и признавать. А что аминокислоты? В космосе этот «кирпич» разбросан повсеместно, ну и что? Это ещё ничего не означает. Аминокислоты сами по себе – далеко не «дом», в котором поселены разумные существа. Это всего лишь «кирпич», который ещё нужно сложить в форму «дома».
– А как может ещё выглядеть альтернативная жизнь? – спросил в недоумении Костик.
– Ну, к примеру, есть разумные существа, с наличием соответствующего интеллекта, которые живут вне планет, в межкосмическом пространстве. Они заполняют огромные территории. Это одна из самых больших популяций разумных существ… То, из чего они состоят, даже материей не назовёшь в человеческом понимании этого слова. В нашем земном сравнении их строение, так сказать «клеток» (в которых нет и намёка на аминокислоты), напоминает форму колбочек, таких цилиндриков. Но когда они совмещаются вместе, они меняют свою форму. Это разрозненные частицы. Их структура намного организованнее и выше нашей... В своём естественном состоянии данное существо не очень длинное. Впрочем, это зависит от его «возраста». Их размеры могут колебаться от нескольких миллиметров до нескольких метров. Когда данное существо находится в состоянии покоя, оно распадается и сливается с внешним миром. А при перемещении оно просто организовывается, вот и всё… В принципе, эти существа могут проникать на любые планеты.
- Анастасия НОВЫХ "Эзоосмос"
С течением времени идеи о многообразии миров стали подкрепляться теоретической базой. Астроном Фрэнсис Дрейк предложил знаменитую формулу, по которой можно подсчитать количество цивилизаций, обладающих высоким уровнем технологического развития.
Дрейк определяет число таких цивилизаций в обозримой Вселенной десятью тысячами. Однако существуют иные предположения. Например, астроном Карл Саган считал, что только в нашей галактике насчитывается миллион высокоразвитых цивилизаций (!). По теории Джона Оро, одного из первых исследователей комет, Млечный Путь заключает в себе не более сотни “разумных” планет. А скептики утверждают, что Земля, с ее многообразными формами жизни , вообще не имеет аналогов в мире Космоса.
Однако теперь науке известно, что жизнь может существовать даже без солнечного света и фотосинтеза. В начале 90-х годов исследователи обнаружили в базальтовой плите, скрытой глубоко под землей в штате Вашингтон, огромное количество микроорганизмов, полностью изолированных от внешнего мира. Жизнь обнаружена в самых невероятных условиях , так что ее существование, скажем, на Марсе, уже не кажется невозможным.
Наверное, нет в истории поисков внеземных цивилизаций более острой темы, чем проблема жизни на Марсе . История пристального изучения Красной планеты началась в 1877 году. Именно тогда итальянский астроном Джованни Скиапарелли обнаружил, что поверхность планеты исчерчена линиями, которые он принял за каналы. Идея итальянца была подхвачена американским астрономом Персивалем Ловеллом. В последние годы XIX века он объявил, что открытые им каналы являются делом рук разумной марсианской цивилизации, которая превосходит нас в развитии. По его мнению, постройка охватывающей всю планету системы инженерных сооружений свидетельствует о недостижимом для нас уровне техники, гармонизировать обстановку на планете – доказательством высокого нравственного облика марсиан. Герберт Уэллс несколько переиначил эту идею, изобразив марсиан в романе “Война миров”, вышедшем в 1898 году, кровожадными монстрами, стремящимися завоевать Землю.
Однако появление более мощных телескопов закрыло проблему каналов – они оказались лишь плодом воображения. Вплоть до 1960 года надежды обнаружить жизнь на Марсе связывались с другим явлением – сезонным потемнением поверхности планеты. Существовала теория, что это признаки растительности. Марсианские леса и степи отошли в мир мифов в 1965 году, когда космический зонд “Маринер- 4” сделал 22 фотографии поверхности Красной планеты. Марс оказался пустыней с кратерами, напоминавшей Луну.
Когда в 1976 году корабли “Викинг- 1 ” и “Викинг-2” достигли марсианской поверхности, они не обнаружили на Красной планете никаких признаков жизни или следов органических молекул. Правда, результаты экспедиции нельзя считать окончательными. “Можно посадить “Викинги” на Землю и попасть в такое место, где тоже не найдется жизни”, – говорит астроном Джек Фармер. Все дело, считает он, в том, чтобы определить участки марсианской поверхности, где с наибольшей степенью вероятности могли сохраниться следы жизни . Одним из таких мест может оказаться кратер Гусева, который когда-то был наполнен водой.
И тем не менее отсутствие на Марсе видимых признаков жизни
предопределило упадок экзобиологии (науки об инопланетных формах жизни), который продлился два десятилетия.
Ситуация изменилась в 90-е годы. Биологи стали находить живые организмы в таких экзотических уголках Земли и в таких суровых условиях, что это придало новый импульс поискам жизни на планетах Солнечной системы
.
Любопытно, что во времена, когда на Земле зарождалась жизнь, Марс выглядел гораздо более гостеприимно. Около 3,8 млрд лет назад марсианский климат был более теплым и влажным. Красная планета была схожа с Землей – она располагала запасами воды и атмосферой. Свидетельства того, что на Марсе когда-то имелась вода, дошли и до наших дней. Ученые полагают, что каньон Нанеди Валлис, раскинувшийся на ширину почти трех километров, когда-то был полноводной рекой. Он извивается подобно руслу реки и имеет ответвление в виде узкого канала, через который когда-то текла вода.
С течением времени Марс лишился поверхностных запасов воды и атмосферы. По мере того как Солнце становилось все горячее, зона, пригодная для обитания в нашей Солнечной системе, смещалась все дальше от центрального светила. Марс по-прежнему находится в пределах этой зоны, однако его атмосфера плотностью, составляющей лишь один процент от земной, не может удерживать достаточно тепла, чтобы вода оставалась в жидком состоянии.
Однако, если миллиарды лет назад на Марсе текли реки, а может быть, и бушевал океан, там вполне могла существовать жизнь. Можно даже предположить, что жизнь зародилась на Марсе, а затем была перенесена на Землю с помощью метеоритов.
В 1996 году группа ученых из НАСА объявила, что в знаменитом марсианском метеорите, найденном в Антарктике и известном под номером ALH84001, были обнаружены следы, похожие на ископаемые остатки микроорганизмов. Об этом открытии официально сообщили на пресс-конференции, состоявшейся в Вашингтоне 7 августа 1996 года.
Исследователи подготовили эффектную презентацию, на которой показали графики и сенсационные фотографии окаменелостей, одна из которых по форме напоминала червя. Однако сразу же подняли голос скептики. Они ссылались на то, что все факты, представленные учеными в доказательство органического
дения окаменелостей, могут свидетельствовать и об их неорганической природе. В дополнение ко всему внутри метеорита были обнаружены частицы, попавшие уже на Земле.
Эверетт Гибсон, член группы исследователей НАСА, считает, что доводы скептиков – типичный пример неприятия научным сообществом революционной идеи. “Наука, – говорит он, – не может принять радикальную идею моментально. Было время, когда ученые не верили, что метеориты могут падать с неба. Было время, когда теорию о тектоническом движении земных плит считали весьма странной”.
Еще одним небесным телом, с которым связывают надежды на обнаружение следов жизни, является спутник Юпитера Европа. Фотографии, сделанные НАСА, показывают, что поверхность Европы напоминает замерзшую гладь земного моря! Она испещрена бороздами и трещинами. Наряду с другими тремя галилеевскими спутниками Юпитера, Европа связана с этой планетой силами гравитации. Ученые предполагают, что гравитационное воздействие Юпитера может создавать достаточное количество тепла, чтобы вода под ледяной шапкой спутника не замерзала. Если помимо этого на Европе существует вулканическая активность, шансы обнаружить на ней признаки жизни возрастают.
Оптимизм экзобиологов, стремящихся найти жизнь на других планетах , подкрепляется общеизвестным фактом, что живые организмы состоят в основном из водорода, азота, углерода и кислорода, а эти четыре химически активных элемента наиболее распространены во Вселенной. Однако само происхождение жизни, даже на Земле, остается великой загадкой. Как может набор химических элементов превратиться в живую сущность без вмешательства извне? “Нет такого принципа, который гласил бы, что материя должна оживать. Человечество пока еще не открыло Жизненного Принципа”, – говорит физик и писатель Пол Дэвис.
Предположим, жизнь все-таки возникла в нескольких уголках Вселенной. Следующим вопросом будет – насколько вероятна ее эволюция до разумного уровня? Некоторые ученые полагают, что развитие разума запрограммировано даже в простейших организмах, способных осязать окружающую среду и искать пищу. Таким образом, утверждают они, если мы отыщем инопланетную сущность, разыскивающую пропитание, в какой-то момент из нее может развиться разумное существо.
Интересно также, до какой степени может быть сходен облик живых существ из разных миров. Насколько велика вероятность встретить инопланетянина, имеющего глаза, крылья или хвост? Хотя реальность может смешать все карты: физические и химические свойства универсальны, и логично предположить, что любая разумная жизнь должна повторять основные черты земной. Например, у инопланетян должна быть голова, на которой (рядом с мозгом) располагаются органы зрения, осязания и обоняния, чтобы воспринимать свет, звук и запахи. Для поддержания и защиты внутренних органов инопланетным существам понадобится скелет, а чтобы передвигаться – конечности. Естественно, все это лишь предположения. Природа может оказаться гораздо изобретательнее, чем мы.
Научное сообщество продолжает искать подтверждение идее, что мы не одиноки во Вселенной. В ближайшее время НАСА планирует построить телескоп – “Обнаружитель планет земного типа”, который будет осуществлять поиск планет, схожих с Землей, и исследовать их на предмет обнаружения признаков жизни . В 2008 году ожидается доставка с Красной планеты образцов марсианской породы, которыебудутотправлены на исследование в различные лаборатории. На ближайшие годы намечены полеты космических зондов в район спутника Юпитера Европы.
Наряду с поиском примитивных инопланетных организмов ученые ищут возможности выйти на связь с высокоразвитыми разумными цивилизациями. В космос излучаются радиосигналы, которые, двигаясь со скоростью света, уже достигли 1500 звезд в радиусе пятидесяти световых лет. Всемирно известный проект SETI (“Поиск инопланетного разума”) отслеживает сигналы, поступающие из космоса, в надежде уловить искусственное послание. Сорок лет экспериментов пока не принесли долгожданного результата, однако оптимисты уверены, что получение сигнала от наших далеких братьев по разуму – лишь дело времени.
В самое последнее время возобладала идея о возможном существовании разумной жизни в удаленных звездных системах, причем значительно опережающей по своему развитию земную цивилизацию. Неисключено, что такой большой разрыв в уровне миропонимания и познания законов природы и служит причиной “радиомолчания” наших далеких “братьев по разуму”.
Конечно, непосредственно наблюдать деятельность внеземных цивилизаций из-за их огромной удаленности невозможно. Однако последствия такой деятельности вероятно могут быть замечены земными астрономическими приборами. По крайней мере, литовский астроном В. Страйжис придерживается именно такой точки зрения.
Он обратил внимание на некоторые звезды, называемые “голубыми страглерами”, которые встречаются в разнотипных звездных сообществах (отсюда их название “страглеры”, что значит “странники”). Эти звезды в отличие от “нормальных” звезд не расходуют своего вещества на излучение, словно ктото непрерывно пополняет их “горючее” для сохранения приемлемых температурных условий на близлежащих планетах.
Такая операция была бы вполне по силам соседствующей с этой звездой сверхцивилизации. В некоторых обычных звездах присутствуют химические элементы в концентрациях, в тысячи раз превышающих их содержание в обычных звездах. Причем они располагаются “пятнами”, напоминающими свалки отходов промышленного производства. И, наконец, особое внимание исследователей привлекают звезды с ощутимым количеством радиоактивных элементов с полураспадом в сотни тысяч лет. Как они туда попали, если возраст звезд насчитывает миллиарды лет? Вполне возможно, что это -продукты деятельности ядерной индустрии.
Прогресс в создании новых средств астрономических исследований на нашей планете, включая сооружение космических обсерваторий, внушает надежду на обнаружение рано или поздно явных свидетельств существования иного разума во Вселенной.
Вконтакте