Окумуштуулар Жерден тышкаркы жашоону кантип издешет

2024 Автор: Seth Attwood | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2023-12-16 16:10

Балким, ааламдын бир жеринде башка жашаган дүйнөлөр бардыр. Бирок, биз аларды тапканга чейин, минималдуу программа Жерден тышкаркы жашоо жок дегенде кандайдыр бир формада бар экенин далилдөө. Биз буга канчалык жакынбыз?

Акыркы убакта биз Жерден тышкаркы жашоонун бар экенин "көрсөтө турган" ачылыштар жөнүндө көбүрөөк угуп жатабыз. 2020-жылдын сентябрында гана Венерада фосфин газы - микробдук жашоонун потенциалдуу белгиси - жана Марста микробдор да болушу мүмкүн болгон туздуу көлдөр табылганы белгилүү болду.

Бирок акыркы 150 жылдын ичинде космос изилдөөчүлөрү бир эмес, бир нече жолу кыялданган. Негизги суроого дагы деле ишенимдүү жооп жок. Же баары бир, бирок илимпоздор адаттан этият болушабы?

Телескоп линиялары

1870-жылдары италиялык астроном Джованни Шиапарелли телескоп аркылуу Марстын бетинде узун ичке сызыктарды көрүп, аларды "каналдар" деп жарыялаган. Ал өзүнүн ачылышы тууралуу китепке «Марс планетасындагы жашоо» деп так атаган. "Марста биздин жер ландшафтыбызды түзгөн сүрөттөргө окшош сүрөттөрдү көрбөш кыйын" деп жазган ал.

Итальян тилинде canali деген сөз табигый да, жасалма каналдарды да билдирген (илимпоз өзү алардын табиятын так билчү эмес), бирок которгондо бул түшүнүксүздүгүн жоготкон. Шиапареллинин жолдоочулары кургакчыл климатта эбегейсиз зор ирригациялык курулуштарды жараткан катаал Марс цивилизациясы жөнүндө буга чейин ачык айтышкан.

1908-жылы Персивал Лоуэлдин "Марс жана анын каналдары" деген китебин окуган Ленин мындай деп жазган: "Илимий иш. Марста эл жашай турганын, каналдар техниканын керемети экенин, ал жердеги адамдар андан 2/3 эсе чоң болушу керек экенин далилдейт. жергиликтүү эл, анын үстүнө сөңгөктүү, жүнү же малдын териси менен капталган, төрт-алты буттуу.

Н … ооба, биздин автор бизди алдап, Марс сулууларын толук эмес сүрөттөп, рецепт боюнча болушу керек: "Биз куулук көтөрүп жатканыбыздан көрө, төмөн чындыктын караңгылыгы бизге кымбат". Лоуэлл миллионер жана мурдагы дипломат болгон. Ал астрономияны жакшы көргөн жана өз акчасын Америкадагы эң алдыңкы обсерваториялардын бирин курган. Марстык жашоо темасы дүйнөдөгү эң ири гезиттердин биринчи беттерин басып калганы Лоуэлдин аркасы менен болду.

Ырас, 19-кылымдын аягында көптөгөн изилдөөчүлөр "каналдардын" ачылышынан күмөн санашкан. Байкоо ар дайым ар кандай натыйжаларды берди - карталар Schiaparelli жана Loeull үчүн да айырмаланып турат. 1907-жылы биолог Альфред Уоллес Марстын бетиндеги температура Лоуэлл ойлогондон алда канча төмөн экенин, ал эми атмосфералык басым суунун суюк абалда болушу үчүн өтө төмөн экенин далилдеген.

1970-жылдары космостон планетаны фотосүрөттөрдү алган планеталар аралык «Маринер-9» станциясы каналдардын тарыхына чекит койду: «каналдар» оптикалык иллюзия болуп чыкты.

20-кылымдын экинчи жарымынан баштап, жогорку уюшкан жашоо табуу үмүтү азайган. Космостук аппараттардын жардамы менен жүргүзүлгөн изилдөөлөр көрсөткөндөй, жакынкы планеталардагы шарттар Жердеги шарттарга да жакын эмес: өтө күчтүү температура төмөндөшү, кычкылтектин белгилери жок атмосфера, катуу шамал жана эбегейсиз басым.

Экинчи жагынан, Жердеги тиричиликтин өнүгүшүн изилдөө космостогу окшош процесстерди издөөгө кызыгууну жаратты. Канткен менен, эмненин аркасында, негизи, жашоо жаралганын дагы деле билбейбиз.

Акыркы жылдары бул багытта көптөгөн иш-чаралар болуп өттү. Негизги кызыкчылык сууну, белок жашоо формаларын түзө турган органикалык кошулмаларды, ошондой эле биосигнатураларды (тирүү организмдер тарабынан өндүрүлгөн заттар) жана метеориттердеги бактериялардын мүмкүн болгон издерин издөө болуп саналат.

Суюктук далили

Суунун бар болушу биз билген жашоонун бар болушунун шарты. Суу белоктордун айрым түрлөрү үчүн эриткич жана катализатор катары иштейт. Ал ошондой эле химиялык реакциялар жана аш болумдуу заттарды ташуу үчүн идеалдуу чөйрө болуп саналат. Мындан тышкары, суу инфракызыл нурланууну өзүнө сиңирет, ошондуктан ал жылуулукту сактай алат - бул жарыктан бир топ алыс жайгашкан муздак асман телолору үчүн маанилүү.

Байкоо маалыматтары катуу, суюк же газ абалындагы суу Меркурийдин уюлдарында, метеориттердин жана кометалардын ичинде, ошондой эле Юпитерде, Сатурнда, Уранда жана Нептунда бар экенин көрсөтүп турат. Окумуштуулар ошондой эле Юпитердин спутниктери Европа, Ганимед жана Каллисто суюк суудан турган жер астындагы чоң океандарга ээ экенин айтышкан. Алар аны тигил же бул формада жылдыздар аралык газдан, атүгүл жылдыздардын фотосферасы сыяктуу укмуштуу жерлерден табышты.

Бирок суунун издерин изилдөө астробиологдор (жерден тышкаркы биология боюнча адистер) үчүн башка ылайыктуу шарттар болгондо гана келечектүү болушу мүмкүн. Мисалы, бир эле Сатурн менен Юпитердин температурасы, басымы жана химиялык курамы тирүү организмдер аларга ыңгайлаша алышпайт.

Дагы бир нерсе бизге жакын планеталар. Алар бүгүн меймандос көрүнгөн күндө да, аларда "мурдагы люкс калдыктары" бар кичинекей оазистер кала берет.

2002-жылы Марс Одиссей орбиталык аппараты Марстын бетинин астынан суу музунун кендерин ачкан. Алты жыл өткөндөн кийин, Phoenix зонд уюлдан муз үлгүсүнөн суюк суу алуу, анын мурунку жыйынтыктарын тастыктады.

Бул суюк суу Марста жакында эле (астрономиялык стандарттар боюнча) болгон деген теорияга шайкеш келген. Кээ бир маалыматтар боюнча, ал Кызыл планетада "болгону" 3,5 миллиард жыл мурун, башкалары боюнча - 1,25 миллион жыл мурун жамгыр жааган.

Бирок, дароо эле тоскоолдук пайда болду: Марстын бетиндеги суу суюк абалда болушу мүмкүн эмес. Төмөн атмосфералык басымда ал дароо кайнап, бууланып баштайт - же тоңуп калат. Демек, планетанын бетиндеги белгилүү суунун көбү муз абалында. Эң кызыгы жер астындагы окуя болду деген үмүт бар эле. Марстын астындагы туздуу көлдөрдүн гипотезасы ушундайча пайда болгон. Ал эми башка күнү ал тастыктама алды.

Италиянын Космос агенттигинин окумуштуулары Марстын уюлдарынын биринде 1,5 километрден ашык тереңдикте жайгашкан суюк суусу бар төрт көлдүн системасын табышты. Ачылыш радио зонанын маалыматтарын колдонуу менен жасалды: аппарат радиотолкундарды планетанын ички бөлүгүнө багыттайт жана окумуштуулар аларды чагылдыруу аркылуу анын курамын жана түзүлүшүн аныкташат.

Көлдөрдүн бүтүндөй бир системасынын болушу, эмгектин авторлорунун айтымында, бул Марс үчүн катардагы көрүнүш экенинен кабар берет.

Марс көлдөрүндөгү туздардын так конкреттүү концентрациясы, ошондой эле алардын курамы дагы эле белгисиз. Марс программасынын илимий жетекчиси Роберто Оросейдин айтымында, биз туздун «ондогон пайызы» менен абдан күчтүү чечимдер жөнүндө болуп жатат.

Жер бетинде жогорку туздуулукту сүйгөн галофилдүү микробдор бар, деп түшүндүрөт микробиолог Елизавета Бонч-Осмоловская. Алар суу-электрдик балансты сактоого жана клетка структураларын коргоого жардам берүүчү заттарды бөлүп чыгарышат. Бирок концентрациясы 30% га чейин жеткен өтө туздуу жер астындагы көлдөрдүн (брендердин) да мындай микробдор аз.

Оросейдин айтымында, планетанын бетинде жылуураак климат жана суу болгондо жана Жердин алгачкы мезгилиндеги шарттарда болгон тиричилик формаларынын издери Марс көлдөрүндө калышы мүмкүн.

Бирок дагы бир тоскоолдук бар: суунун курамы. Марс топурагы перхлораттарга - перхлор кислотасынын туздарына бай. Перхлорат эритмелери кадимки же ал тургай деңиз суусуна караганда бир кыйла төмөн температурада тоңот. Бирок маселе перхлораттар активдүү оксидант болуп саналат. Алар органикалык молекулалардын чиришине көмөктөшөт, бул микробдор үчүн зыяндуу дегенди билдирет.

Балким, биз жашоонун эң катаал шарттарга көнүү жөндөмүн баалабай жаткандырбыз. Бирок муну далилдеш үчүн жок дегенде бир жандуу клетка табуу керек.

«Кирпичтер» күйбөй туруп

Жер бетинде жашаган жашоо формаларын көмүртек камтыган татаал органикалык молекулаларсыз элестетүү мүмкүн эмес. Ар бир көмүртек атому бир эле учурда башка атомдор менен төрт байланыш түзө алат, натыйжада кошулмалардын эбегейсиз байлыгы пайда болот. Көмүртектин «скелети» бардык органикалык заттардын – анын ичинде белоктордун, полисахариддердин жана жашоонун эң маанилүү «курулуш материалы» болуп саналган нуклеиндик кислоталардын негизинде бар.

Панспермия гипотезасы жашоонун эң жөнөкөй формаларында Жерге космостон келгендигин ырастайт. Жылдыздар аралык мейкиндиктин кайсы бир жеринде татаал молекулаларды чогултууга мүмкүндүк берген шарттар түзүлгөн.

Балким, клетка түрүндө эмес, эң жөнөкөй жол менен көбөйө алган жана молекуланын жашоосу үчүн керектүү маалыматты коддогон бир протогеном – нуклеотиддер түрүндө.

Мындай тыянактардын негиздери биринчи жолу 50 жыл мурун пайда болгон. 1969-жылы Австралияда кулаган Марчисон метеоритинин ичинен урацил менен ксантиндин молекулалары табылган. Булар нуклеотиддерди түзүүгө жөндөмдүү азоттуу негиздер, алардан нуклеиндик кислота полимерлери – ДНК жана РНК – мурунтан эле түзүлгөн.

Окумуштуулардын милдети бул табылгалар кулагандан кийин Жердин булганышынын кесепетиби же Жерден тышкаркы келип чыкканбы, аныктоо болду. Ал эми 2008-жылы радиокарбон ыкмасын колдонуу менен урацил менен ксантин чындап эле метеорит жерге түшкөнгө чейин пайда болгонун аныктоого мүмкүн болгон.

Азыр Маркисондо жана ушул сыяктуу метеориттерде (алар көмүртектүү хондриттер деп аталат) окумуштуулар ДНК да, РНК да түзүлө турган бардык негиздер: татаал канттар, анын ичинде рибоза жана дезоксирибоза, ар кандай аминокислоталар, анын ичинде маанилүү май кислоталары табылган. Болгондо да, органикалык заттардын түздөн-түз мейкиндикте пайда болгондугунун белгилери бар.

2016-жылы Европа космостук агенттигинин Розетта аппаратынын жардамы менен Герасименко куйруктуу жылдызынын куйругунда эң жөнөкөй аминокислота - глицин, ошондой эле жашоонун келип чыгышы үчүн маанилүү компонент болгон фосфордун издери табылган. -Чурюмов.

Бирок мындай ачылыштар, тескерисинче, жашоонун Жерге кантип алып келиши мүмкүн экенин көрсөтүп турат. Ал жердин шарттарынан тышкары узак убакыт бою жашай алабы жана өнүгө алабы азырынча белгисиз. Астроном Дмитрий Вибе мындай дейт: «Биз жер бетинде органикалык деп классификациялаган чоң молекулалар, татаал молекулалар космосто тирүү жандыктардын катышуусуз эле синтезделет.- Биз жылдыздар аралык органикалык заттын Күн системасына кирип кеткенин билебиз. Бирок андан кийин ага дагы бир нерсе болуп жатты - изотоптук курамы жана симметриясы өзгөрүп жатты.

Атмосферадагы издер

Жашоону издөөнүн дагы бир келечектүү жолу биосигнатуралар же биомаркерлер менен байланышкан. Булар планетанын атмосферасында же топуракта болушу жашоонун бар экендигинен кабар берген заттар. Мисалы, Жердин атмосферасында өсүмдүктөрдүн жана жашыл балырлардын катышуусу менен фотосинтездин натыйжасында пайда болгон кычкылтек көп. Ошондой эле анын курамында метан жана көмүр кычкыл газы көп, алар дем алуу учурунда газ алмашуу процессинде бактериялар жана башка тирүү организмдер тарабынан пайда болот.

Бирок атмосферада (ошондой эле сууда) метандын же кычкылтектин издерин табуу азырынча шампан ачууга негиз боло албайт. Мисалы, метан жылдыз сымал нерселердин – күрөң эргежээлдердин атмосферасында да кездешет.

Ал эми кычкылтек күчтүү ультра кызгылт көк нурлануунун таасири астында суу буусунун бөлүнүшүнүн натыйжасында пайда болушу мүмкүн. Мындай шарттар GJ 1132b экзопланетасында байкалат, анда температура Цельсий боюнча 230 градуска жетет. Мындай шарттарда жашоо мүмкүн эмес.

Газдын биосигнатура катары каралышы үчүн анын биогендик келип чыгышы далилдениши керек, башкача айтканда, ал тирүү жандыктардын аракетинин натыйжасында так пайда болушу керек. Газдардын мындай келип чыгышы, мисалы, алардын атмосферадагы өзгөрмөлүүлүгү менен көрсөтүлөт. Байкоолор көрсөткөндөй, Жердеги метандын деңгээли мезгилге жараша өзгөрүп турат (жана жандыктардын активдүүлүгү мезгилге жараша болот).

Эгерде башка планетада метан атмосферадан жок болсо, анда ал пайда болот (жана муну, мисалы, бир жылдын ичинде жазса болот), бул кимдир бирөө аны бөлүп чыгарып жатканын билдирет.

Марс кайрадан «тирүү» метандын мүмкүн болгон булактарынын бири болуп чыкты. Анын топурактагы алгачкы белгилерин 1970-жылдары планетага органикалык заттарды издөө максатында жөнөтүлгөн Viking программасынын аппараттары ачып берген. Метандын хлор менен кошулган табылган молекулалары алгач далил катары алынган. Бирок 2010-жылы бир катар изилдөөчүлөр бул көз карашты кайра карап чыгышкан.

Алар Марстын топурагында бизге белгилүү болгон перхлораттар ысытылганда органикалык заттардын көбүн жок кыларын аныкташкан. Ал эми викингдердин үлгүлөрү ысытылган.

Марстын атмосферасында метандын издери биринчи жолу 2003-жылы табылган. Бул табылга Марстын жашоого жөндөмдүүлүгү тууралуу сүйлөшүүлөрдү дароо жандандырды. Чындыгында бул газдын атмосферадагы кандайдыр бир олуттуу көлөмү көпкө созулбайт, бирок ультра кызгылт көк нурлануу менен жок кылынмак. Ал эми метан бузулбаса, окумуштуулар бул газдын Кызыл планетада туруктуу булагы бар деген жыйынтыкка келишкен. Бирок, окумуштуулар бекем ишенимге ээ эмес: алынган маалыматтар табылган метан ошол эле "булгануу" экенин жокко чыгарган эмес.

Бирок Curiosity роверинин байкоолору 2019-жылы метандын деңгээли анормалдуу жогорулаганын белгилеген. Анын үстүнө азыр анын концентрациясы 2013-жылы катталган газдын деңгээлинен үч эсе жогору экени белгилүү болду. Анан дагы табышмактуу нерсе болду - метандын концентрациясы кайрадан фондо түшкөн.

Метан табышмагынын дагы эле так жообу жок. Кээ бир версиялар боюнча, ровер метандын жер астындагы булагы бар кратердин түбүндө болушу мүмкүн жана анын чыгышы планетанын тектоникалык активдүүлүгү менен байланыштуу.

Бирок, биосигнатуралар ачык-айкын эмес болушу мүмкүн. Мисалы, 2020-жылдын сентябрь айында Кардифф университетинин тобу Венерада фосфин газынын издерин, анаэробдук бактериялардын метаболизмине катышкан атайын фосфор кошулмасын аныкташкан.

2019-жылы компьютердик симуляциялар тирүү организмдердин активдүүлүгүнүн натыйжасында гана фосфин катуу ядросу бар планеталарда пайда болушу мүмкүн эмес экенин көрсөттү. Ал эми Венерадан табылган фосфиндин көлөмү бул ката же кокустук эмес экенин көрсөтүп турат.

Бирок бир катар илимпоздор бул ачылыштан күмөн санашат. Астробиолог жана фосфордун кыскартылган абалы боюнча эксперт Мэтью Пасек компьютердик симуляциялар эске албаган кандайдыр бир экзотикалык процесс бар экенин айтты. Ал Венерада орун алышы мүмкүн болгон. Пасек кошумчалагандай, илимпоздор жер бетиндеги жашоо фосфинди кантип чыгарарын жана аны дегеле организмдер чыгарабы же жокпу, азырынча так билишпейт.

Ташка көмүлгөн

Марс менен байланышкан дагы бир мүмкүн болгон жашоо белгиси - бул планетанын үлгүлөрүндө тирүү жандыктардын калдыктарына окшош кызыктай түзүлүштөрдүн болушу. Алардын арасында Марс метеорити ALH84001 бар. Ал болжол менен 13 000 жыл мурун Марстан учуп келген жана 1984-жылы Антарктидадагы Аллан Хилс (ALH - Аллан Хилс дегенди билдирет) айланасында кар айдаган геологдор тарабынан Антарктидадан табылган.

Бул метеориттин эки өзгөчөлүгү бар. Биринчиден, бул ошол эле "нымдуу Марстын", башкача айтканда, анын үстүндө суу болушу мүмкүн болгон доордогу тектердин үлгүсү. Экинчиси - андан фоссилдештирилген биологиялык объекттерди эске салган кызыктай структуралар табылган. Анын үстүнө аларда органикалык заттардын издери бар экен! Бирок бул «тасталган бактериялардын» жердеги микроорганизмдер менен эч кандай байланышы жок.

Алар жер бетиндеги клеткалык жашоо үчүн өтө кичинекей. Бирок, мындай структуралар жашоонун мурункуларына ишарат кылышы мүмкүн. 1996-жылы НАСАнын Джонсон борборунун кызматкери Дэвид МакКэй жана анын кесиптештери метеориттен псевдоморфтор деп аталгандарды - биологиялык дененин формасын (бул учурда) окшоштурган адаттан тыш кристаллдык структураларды табышкан.

1996-жылдагы жарыядан көп өтпөй, Аризона университетинин планетардык илимпозу Тимоти Свиндл 100дөн ашуун илимпоздун арасында расмий эмес сурамжылоо жүргүзүп, илимий коомчулуктун дооматтарга кандай көз карашта экенин билүү үчүн.

Көптөгөн илимпоздор МакКэй тобунун ырастоолорунан күмөн санашкан. Атап айтканда, бир катар изилдөөчүлөр бул кошулмалар вулкандык процесстердин натыйжасында пайда болушу мүмкүн деп ырасташат. Дагы бир каршылык структуралардын өтө кичинекей (нанометрдик) өлчөмдөрүнө байланыштуу болгон. Бирок тарапкерлери буга каршы наобактериялар Жерден табылган. Заманбап наобактериялардын ALH84001 объектилеринен негизги айырмаланбастыгын көрсөткөн эмгек бар.

Талкуу Venusian phosphine окуясындай эле себеп менен туюкка кептелип жатат: биз дагы эле мындай структуралар кантип пайда болгондугу жөнүндө аз эле түшүнүккө ээ. Окшоштук кокустук эмес деп эч ким кепилдик бере албайт. Анын үстүнө Жерде керит сыяктуу кристаллдар бар, аларды катардагы микробдордун (чачпай изилденген наобактерияларды айтпаганда да) “тасталган” калдыктарынан айырмалоо кыйын.

Жерден тышкаркы жашоону издөө өз көлөкөсүңдүн артынан чуркагандай. Жооп алдыбызда, жакындашыбыз керек окшойт. Бирок ал жаңы татаалдыктарга жана эскертүүлөргө ээ болуп, алыстап баратат. Илим ушундай иштейт - "жалган позитивдерди" жок кылуу менен. Эгерде спектрдик анализ туура эмес иштесе? Марста метан жөн гана жергиликтүү аномалия болсочу? Бактерияга окшош түзүлүштөр табияттын оюну болсочу? Бардык шектенүүлөрдү толугу менен жокко чыгарууга болбойт.

Жашоонун очоктору Ааламда тынымсыз пайда болушу толук мүмкүн - бул жерде жана бул жерде. Ал эми биз телескопторубуз жана спектрометрлерибиз менен жолугушууга дайыма кечигебиз. Же, тескерисинче, өтө эле эрте келебиз. Бирок эгер сиз Коперниктин принцибине ишенсеңиз, анда Аалам бүтүндөй бир тектүү жана жердеги процесстер башка жерде болушу керек, анда биз эртеби-кечпи кесилишет. Бул убакыттын жана технологиянын маселеси.