Jaké měly být fyzikální podmínky na Zemi, Slunci a ve sluneční soustavě pro vytvoření biosféry na naší planetě? Jaké galaktické faktory ovlivnily původ života? Existuje život mimo Zemi? Na tyto a další vědecké otázky v rámci vzdělávacího festivalu Science Bar Hopping odpověděl kandidát fyzikálních a matematických věd, vedoucí výzkumný pracovník Ústavu sluneční fyziky a sluneční terestrické vztahy Ústavu zemského magnetismu a šíření rádiových vln. N. V. Pushkova RAS Maria Ragulskaya.
„Ve vědecké komunitě je dominantním hlediskem skutečnost, že život je primárně globálním fenoménem. A pokud přistoupíme k otázce její rekonstrukce, nebereme-li v úvahu pouze antropogenní princip, pak může být život vytvořen na mnoha planetách, protože v této záležitosti neexistují žádná fyzikální ani chemická omezení, “uvedl expert.
Sluneční aktivita a život
Biosféra Země zpracovává takové množství sluneční energie, která třicetkrát převyšuje energii tektonických a sopečných procesů a prakticky se rovná veškeré tepelné energii z vnitřku Země. V jedenáctiletém období změny sluneční aktivity je podíl Slunce na rozvoji biosystémů a klimatu 10%. V období 250 let tento příspěvek roste na 70%.
Náš život je chirální
Život je založen na uhlíku a vodě. Tato složitá struktura vyžaduje chemickou bázi a rozpouštědlo. Genetický kód pozemského života -ne jediný biochemicky možný. Jako rozpouštědlo je vhodný kapalný amoniak a kyselina sírová a uhlík nahradí vazby boru nebo dusíku při vysokých teplotách. Člověk se skládá z molekul určité chirality, také nevylučujících. Chiralita je vlastnost molekuly nekombinovat se ve vesmíru se zrcadlovým obrazem. "Chiralita je jako rukavice - vlevo a vpravo." Pokud je molekula zkroucena jedním směrem, pak ji žádný pohyb v prostoru nemůže změnit. Je nesprávné tvrdit, že životní procesy nemohou být realizovány ve vesmíru, jako na Zemi, ale zkrouceny opačným směrem. Není známo, z jakého důvodu se na naší planetě stala skutečností pouze jedna možnost. Těmito vědeckými otázkami se zabývají vědci, kteří studují původ života. To znamená, že nestačí sestavit molekulu, je nutné zajistit proces,oddělování zprava zleva a akumulace vhodné možnosti pro život. A paradoxně nám takový proces poskytlo mladé slunce svým zářením. “- řekl expert.
Propagační video:
Kde hledat život?
Počáteční období vývoje života na Zemi se lišilo od moderního období: chemické složení oceánů, atmosféra, teplota, umístění planet a aktivní bombardování meteoritů. Hledání původu života by mělo začít od doby, kdy se chemické složení vesmíru stalo přibližně stejně jako dnes - to je před 7,8 miliardami let. Během tohoto období se objevily primární životně důležité těžké prvky - uhlík a voda. Tyto prvky našeho těla jsou pozůstatky vyhořelých hvězd. Všichni jsme z hvězdné hmoty. To znamená, že asi polovina jejich života, Slunce, Země a Sluneční soustava byly ve zcela odlišných podmínkách, a ne v těch, na které je lidstvo zvyklé. Spolehlivý život na Zemi - život ve fosiliích - před 3,8 až 4 miliardami let. Vědci nemohou říci, že život předtím neexistoval,od té doby prakticky žádné skály nepřežily. Starodávnější informace lze získat z meteoritů.
Jak se narodila sluneční soustava?
Vytvoření sluneční soustavy trvalo asi 900 milionů let. Narodila se v husté hvězdokupě podobných hvězdných systémů. Objevily se po výbuchu supernovy. Možná pád meteoritů byl způsoben skutečností, že systémy se rozcházely a vyměňovaly se meteoritové hmoty.
Galaktický život
V galaktickém mezihvězdném médiu bylo nalezeno mnoho komplexních organických látek, které tvoří živé organismy. Galaktické mraky, kterými prochází kosmické paprsky, jsou obrovským zdrojem organické hmoty. Moderní vědci objevili více než 200 takových látek. Vědci mají obtížný úkol - tato data dešifrovat.
Brzy Mars - oáza života
Na časném Marsu byly první půl miliardy let všechny podmínky pro vznik a vývoj života, zatímco na Zemi takové procesy neexistovaly. Mladá planeta měla oceány s velkou zásobou vody, atmosférou a teplým podnebím. Mars je však malá planeta daleko od Slunce. Existuje také něco jako „sluneční vítr“- proud ionizovaných částic ze sluneční korony. Tento proud trhal atmosféru Marsu. Většina meteoritů, které se k nám dostanou, jsou Marťané. Pokud byl na planetě život, pak se přesunul z Marsu na Zemi, a ne naopak.
Sun: tehdy a teď
Časné Slunce a moderní Slunce nejsou stejné. Slunce mělo mnohem více slunečních skvrn a jeho svítivost byla mnohem nižší - 70% současného stavu. Hvězda se postupně rozšířila (doposud se svítivost zvýšila o jeden a půlkrát), ale zároveň byly sluneční paprsky velmi aktivní. Hmotnost časného Slunce je až 103%, doba rotace je od 6 do 10 dnů. Intenzita probíhajících procesů byla stokrát vyšší než současná úroveň.
Hledání planety k životu
K přežití potřebuje biosféra: kapalná voda na vesmírném objektu po dlouhou geologickou dobu, organické sloučeniny, zdroje energie pro biochemické procesy a ochranný obal. Cílem vědců je najít místa, která jsou chráněna před zářením a kde by mohla být uložena voda. Nehledají život v mono-prostředí. Vědci se domnívají, že život je tvořen kvintesencí tří fází: kapalných, plynných a pevných.
"Mezi biology a geology existuje velká debata o tom, kde mohou být vyslány vesmírné mise za účelem hledání biosféry na Marsu." Geologové tvrdí, že nejstarší skály. Biologové se naopak domnívají, že s radiací, která byla miliardy let, jsou tyto skály pryč. Biologové dokazují, že Mars má stále kvaziperiodický typ atmosféry. Mars čas od času mění osu planety a její polární čepice se rozpustí. Asi jednou za 120 tisíc let se na Marsu objeví voda na několik týdnů. Terestriální organismy mohou přežít 120 tisíc let v pozastavené animaci. Pokud se voda objeví na Marsu jednou za 120 tisíc let, bude stačit několik týdnů, než se organismy oživí, vytvoří životní cyklus, opustí potomstvo a potom čekají dalších 120 tisíc let, “řekl expert.
Hledají život na Venuši. Za podmínek tlaku a teploty Venuše lze místo uhlíku získat chemické sloučeniny na bázi dusíku a superkritická tekutina oxidu uhličitého bude působit jako voda. Vědci mohou psát reakce teoreticky, ale nemohou je zkoušet za suchozemských podmínek. Je nutné postavit rostlinu o velikosti několika planet. Země je pro laboratoře pro výrobu takových látek malá. Ale ve vesmíru jsou tyto experimenty docela možné.
K 3. 10. 2014 byla spolehlivě potvrzena existence 4011 exoplanet v 2996 planetárních systémech. Mezi nimi pozemský typ - od 5%.
Hlavním omezujícím faktorem při hledání života je záření z mateřské hvězdy nebo plynných obřích planet. Biosféra se může přizpůsobit čemukoli: vydrží vysoké teploty, najde chemikálie a zdroje energie. Biosféra však není schopna odolat silnému dopadu paprsků záření.
"Terestrický život není jedinou biochemicky možnou formou." Kolébkou života mohou být jak molekulární galaktické disky a exoplanety, tak sopky a oceány Země, Mars a menší planety a obří planety. Dokáže tedy lidstvo takový život identifikovat, pokud ho náhodou najde ve svých vesmírných misích? “Uzavřela Maria Ragulskaya.