Vilka var de fysiska förhållandena på jorden, solen och i solsystemet för bildandet av biosfären på vår planet? Vilka galaktiska faktorer påverkade livets ursprung? Finns det liv bortom jorden? Dessa och andra vetenskapliga frågor inom ramen för utbildningsfestivalen Science Bar Hopping besvarades av kandidaten för fysiska och matematiska vetenskaper, seniorforskare vid Institutionen för solfysik och solterritiska relationer vid Institute of Terrestrial Magnetism och Radio Wave Propagation. N. V. Pushkova RAS Maria Ragulskaya.
”I det vetenskapliga samfundet är den dominerande uppfattningen att livet främst är ett globalt fenomen. Och om vi närmar oss frågan om dess återuppbyggnad, utan att bara ta hänsyn till den antropogena principen, kan liv skapas på många planeter, eftersom det inte finns några fysiska och kemiska begränsningar i detta avseende,”sa experten.
Solaktivitet och liv
Jordens biosfär bearbetar en sådan mängd solenergi, som överskrider energin från tektoniska och vulkaniska processer med 30 gånger och är praktiskt taget lika med all värmeenergi från jordens inre. Under elva-årsperioden för solaktivitetsförändring är solens bidrag till utvecklingen av biosystem och till klimatet 10%. Under en 250-årsperiod växer detta bidrag till 70%.
Vårt liv är chiralt
Livet är baserat på kol och vatten. Denna komplexa struktur kräver en kemisk bas och lösningsmedel. Den genetiska koden för det jordiska livet -inte det enda biokemiskt möjliga. Flytande ammoniak och svavelsyra är lämpliga som lösningsmedel, och bor- eller kvävebindningar vid höga temperaturer kommer att ersätta kol. Mannen består av molekyler med en viss kiralitet, också icke-exklusiv. Chiralitet är en molekyls egenskap att inte kombinera i rymden med sin spegelbild.”Chiralitet är som handskar - vänster och höger. Om molekylen vrids i en riktning, kan ingen rörelse i rymden till den andra vända den. Det är felaktigt att säga att livsprocesser inte kan realiseras i universum, som på jorden, utan vridna i motsatt riktning. Det är inte känt av vilken anledning bara ett alternativ har förverkligats på vår planet. Dessa vetenskapliga frågor behandlas av forskare som studerar livets ursprung. Det vill säga, det räcker inte att sätta ihop en molekyl, det är nödvändigt att tillhandahålla en process,separera höger från vänster och samla ett lämpligt alternativ för livet. Och paradoxalt nog tillhandahöll en sådan process oss av den unga solen med dess strålning - sa experten.
Kampanjvideo:
Var ska jag leta efter livet?
Den tidiga utvecklingen av livet på jorden skilde sig från den moderna perioden: havets kemiska sammansättning, atmosfären, temperaturen, planeternas placering och aktivt meteoritbombardement. Sökandet efter livets ursprung bör börja från den tid då den kemiska sammansättningen av universum blev ungefär densamma som det är nu - det är för 7,8 miljarder år sedan. Under denna period dök de viktigaste viktiga tunga elementen upp - kol och vatten. Dessa delar av vår kropp är resterna av utbrända stjärnor. Vi är alla gjorda av stjärnfråga. Det är, i ungefär hälften av deras liv var solen, jorden och solsystemet i helt andra förhållanden, och inte i de som mänskligheten är van vid. Pålitligt liv på jorden - det som finns i fossiler - för 3,8-4 miljarder år sedan. Forskare kan inte säga att det inte fanns något liv förut,eftersom praktiskt taget inga stenar har överlevt äldre än denna ålder. Mer gammal information kan erhållas från meteoriter.
Hur föddes solsystemet?
Solsystemet tog cirka 900 miljoner år att bildas. Hon föddes i ett tätt stjärnkluster av liknande stjärnsystem. De dök upp efter supernovaexplosioner. Kanske var fallet av meteoriter på grund av att systemen divergerade och utbytte meteoritmaterial.
Galaktiskt liv
I det galaktiska interstellära mediet har många komplexa organiska ämnen hittats som utgör levande organismer. Galaktiska moln, genom vilka kosmiska strålar passerar, är en enorm källa till organiskt material. Moderna forskare har upptäckt mer än 200 sådana ämnen. Forskare har en svår uppgift - att dechiffrera dessa data.
Tidiga Mars - en oas för livet
På det tidiga Mars, under det första halvåret, fanns det alla förutsättningar för livets ursprung och utveckling, medan det på jorden inte fanns några sådana processer. Den unga planeten hade hav med en stor mängd vatten, en atmosfär och ett varmt klimat. Mars är dock en liten planet och långt från solen. Det finns också något som "solvind" - en ström av joniserade partiklar från solkorona. Denna ström rippade från atmosfären i Mars. De flesta av meteoriterna som når oss är Martian. Om det fanns liv på planeten, flyttade det från Mars till Jorden, och inte tvärtom.
Sol: då och nu
Den tidiga solen och den moderna solen är inte lika. Solen hade många fler solfläckar, och dess ljusstyrka var mycket lägre - 70% av det nuvarande tillståndet. Stjärnan blossade gradvis upp (hittills har ljusstyrkan ökat med en och en halv gånger), men samtidigt var solfällorna mycket aktiva. Den tidiga solens massa är upp till 103%, rotationsperioden är från 6 till 10 dagar. Intensiteten för de pågående processerna var hundra gånger högre än den nuvarande nivån.
Söker efter en planet att leva
För överlevnad behöver biosfären: flytande vatten på ett rymdobjekt under en lång geologisk period, organiska föreningar, energikällor för biokemiska processer och ett skyddande skal. Forskarnas mål är att hitta platser som är skyddade mot strålning och där vatten kan lagras. De letar inte efter livet i en mono-miljö. Forskare tror att liv bildas på grund av kvittensen i tre faser: flytande, gasformigt och fast material.
”Det finns en stor debatt mellan biologer och geologer om var rymdsuppdrag kan landas för att söka efter biosfären på Mars. Geologer hävdar att de mest gamla klipporna. Biologer tror å andra sidan att med den strålning som var miljarder år är dessa stenar borta. Biologer bevisar att Mars fortfarande har en kvasiperiodisk atmosfär. Ibland ändrar Mars planetens axel, och dess polära mössor smälter. Kanske en gång var 120 tusen år visas vatten på Mars under flera veckor. Terrestriska organismer kan överleva 120 tusen år i avstängd animering. Om vatten visas på Mars en gång var 120 tusen år kommer flera veckor att räcka för att organismerna ska återuppliva, producera en livscykel, lämna avkomma och sedan vänta de kommande 120 tusen åren,”sa experten.
De letar efter livet på Venus. Under betingelserna för tryck och temperatur hos Venus, i stället för kol, kan kemiska föreningar baserade på kväve erhållas, och den superkritiska vätskan av koldioxid fungerar som vatten. Forskare kan skriva teorier teoretiskt, men de kan inte testa dem under markförhållanden. Det är nödvändigt att bygga en anläggning med storleken på flera planeter. Marken är liten för laboratorier för produktion av sådana ämnen. Men i rymden är dessa experiment ganska möjliga.
Från och med 2019-10-03 bekräftades tillförlitligheten av 4011 exoplaneter i 2996 planetariska system. Bland dem är den markbundna typen - från 5%.
Den huvudsakliga begränsande faktorn i sökandet efter liv är strålning från moderstjärnan eller gasjätteplaneterna. Biosfären kan anpassas till allt: motstå höga temperaturer, hitta kemikalier och energikällor. Emellertid kan biosfären inte motstå den starka effekten av strålningsstrålar.
”Jordlivet är inte den enda biokemiskt möjliga formen. Livets vagga kan vara både molekylära galaktiska skivor och exoplaneter och vulkaner och hav på jorden, Mars och mindre planeter och jätteplaneter. Så kommer mänskligheten att kunna identifiera ett sådant liv om det av misstag finner det i sina rymduppdrag?”Avslutade Maria Ragulskaya.
