Kakvi su trebali biti fizički uvjeti na Zemlji, Suncu i Sunčevom sustavu za stvaranje biosfere na našem planetu? Koji su galaktički čimbenici utjecali na podrijetlo života? Postoji li život izvan Zemlje? Na ova i druga znanstvena pitanja u okviru edukativnog festivala Science Bar Hopping odgovarao je kandidat fizičko-matematičkih znanosti, viši istraživač Odjela za solarnu fiziku i solarno-zemaljske odnose Instituta za zemaljski magnetizam i širenje radio valova. N. V. Pushkova RAS Maria Ragulskaya.
„U znanstvenoj zajednici preovlađujuće stajalište je da je život ponajprije globalni fenomen. A ako pristupimo pitanju njegove obnove, ne uzimajući u obzir samo antropogeni princip, tada se život može stvoriti na mnogim planetima, jer u tom pogledu nema fizičkih i kemijskih ograničenja , rekao je stručnjak.
Solarna aktivnost i život
Biosfera Zemlje obrađuje takvu količinu sunčeve energije koja 30 puta prelazi energiju tektonskih i vulkanskih procesa i praktično je jednaka svim toplinskim energijama iz unutrašnjosti Zemlje. U jedanaestogodišnjem razdoblju promjene sunčeve aktivnosti doprinos Sunca razvoju biosustava i klimi iznosi 10%. U razdoblju od 250 godina taj doprinos raste na 70%.
Naš je život kiralan
Život se temelji na ugljiku i vodi. Ova složena struktura zahtijeva kemijsku bazu i otapalo. Genetski kod zemaljskog života -nije jedino biokemijski moguće. Tekući amonijak i sumporna kiselina su pogodni kao otapalo, a borova ili dušikova veza pri visokim temperaturama zamijenit će ugljik. Čovjek se sastoji od molekula određene kiralnosti, također neisključive. Kiralnost je svojstvo molekule da se ne kombinira u prostoru sa svojom zrcalnom slikom. "Chirality je poput rukavica - lijevo i desno. Ako je molekula uvijena u jednom smjeru, tada je nijedan pokret u prostoru prema drugom ne može preokrenuti. Pogrešno je reći da se životni procesi ne mogu realizirati u Svemiru, kao na Zemlji, već se izvrtati u suprotnom smjeru. Nije poznato iz kojih razloga se na našem planetu ostvarila samo jedna opcija. Tim se znanstvenim pitanjima bave znanstvenici koji proučavaju podrijetlo života. Odnosno, nije dovoljno sastaviti molekulu, potrebno je osigurati postupak,odvajajući se desno od lijeve i gomilajući prikladnu opciju za život. I, paradoksalno, takav nam je proces osiguralo mlado Sunce svojim zračenjem "- rekao je stručnjak.
Promotivni video:
Gdje potražiti život?
Rano razdoblje razvoja života na Zemlji bilo je različito od modernog razdoblja: kemijski sastav oceana, atmosfere, temperatura, položaj planeta i aktivno bombardiranje meteora. Potraga za podrijetlom života trebala bi početi od vremena kada je kemijski sastav Svemira postao približno isti kao sada - ovo je prije 7,8 milijardi godina. U tom su se razdoblju pojavili primarni vitalni teški elementi - ugljik i voda. Ti su elementi našeg tijela ostaci izgorjelih zvijezda. Svi smo napravljeni od zvjezdane materije. Odnosno, oko polovice svog života, Sunce, Zemlja i Sunčev sustav bili su u potpuno različitim uvjetima, a ne u onima na koje je čovječanstvo naviklo. Pouzdan život na Zemlji - onaj pronađen u fosilima - prije 3,8-4 milijarde godina. Znanstvenici ne mogu reći da prije nije bilo života,budući da praktički nijedna stijena nije preživjela starije od ove dobi. Drevniji podaci mogu se dobiti od meteorita.
Kako se rodio Sunčev sustav?
Sunčevom sustavu trebalo je oko 900 milijuna godina. Rođena je u gustom zvjezdanom skupu sličnih zvjezdanog sustava. Pojavili su se nakon eksplozija supernove. Možda je pad meteorita bio posljedica činjenice da su se sustavi razišli i razmjenjivali materiju meteorita.
Galaktički život
U galaktičkom međuzvjezdanom mediju pronađene su mnoge složene organske tvari koje čine žive organizme. Galaktički oblaci kroz koje prolaze kozmičke zrake ogroman su izvor organske materije. Moderni znanstvenici otkrili su više od 200 takvih tvari. Znanstvenici imaju težak zadatak - dešifrirati ove podatke.
Rani Mars - oaza za život
Na ranom Marsu, prvih pola milijarde godina, postojali su svi uvjeti za nastanak i razvoj života, dok na Zemlji nije bilo takvih procesa. Mladi je planet imao oceane s velikom opskrbom vodom, atmosferom i toplom klimom. Međutim, Mars je mali planet i udaljen od Sunca. Postoji i takva stvar kao što je "solarni vjetar" - tok ioniziranih čestica iz solarne korone. Taj je tok otkinuo atmosferu Marsa. Većina meteorita koji stižu do nas su Marsovci. Ako je na planeti postojao život, onda se s Marsa kretao na Zemlju, a ne obrnuto.
Sunce: tada i sada
Rano i moderno Sunce nisu jednaki. Sunce je imalo mnogo više sunčevih pjega, a njegova svjetlost bila je mnogo niža - 70% trenutnog stanja. Zvijezda se postupno rasplamsala (do danas je svjetlost porasla za jedan i pol puta), ali istodobno su sunčevi zraci bili vrlo aktivni. Masa ranog Sunca je do 103%, razdoblje rotacije je od 6 do 10 dana. Intenzitet procesa koji je u tijeku bio je sto puta veći od trenutne razine.
U potrazi za planetom za život
Za preživljavanje, biosferi su potrebne: tekuća voda na svemirskom objektu dugom geološkom razdoblju, organski spojevi, izvori energije za biokemijske procese i zaštitna školjka. Cilj znanstvenika je pronaći mjesta koja su zaštićena od zračenja i na kojima bi se mogla pohraniti voda. Ne traže život u mono-okruženju. Znanstvenici vjeruju da se život formira zbog kvintesencije tri faze: tekuće, plinovite i krute.
Velika je rasprava između biologa i geologa o tome gdje se svemirske misije mogu spustiti kako bi tražile biosferu na Marsu. Geolozi tvrde da su najstarije stijene. Biolozi, s druge strane, vjeruju da s zračenjem koje je bilo nekoliko milijardi godina te stijene više ne postoje. Biolozi dokazuju da Mars i dalje ima kvaziperiodni tip atmosfere. S vremena na vrijeme, Mars mijenja osi planeta, a njegove polarne kape se tope. Možda se jednom na 120 tisuća godina, na Marsu pojavi voda nekoliko tjedana. Zemaljski organizmi mogu preživjeti 120 tisuća godina u suspendiranoj animaciji. Ako se voda pojavi na Marsu jednom svakih 120 tisuća godina, nekoliko će tjedana biti dovoljno da se organizmi ožive, proizvedu životni ciklus, ostave potomke i čekaju sljedećih 120 tisuća godina “, rekao je stručnjak.
Oni traže život na Veneri. U uvjetima pritiska i temperature Venere, umjesto ugljika, mogu se dobiti kemijski spojevi na bazi dušika, a nadkritični fluid ugljičnog dioksida djelovat će kao voda. Znanstvenici mogu pisati reakcije teoretski, ali ne mogu ih testirati u zemaljskim uvjetima. Potrebno je izgraditi biljku veličine nekoliko planeta. Zemljište je malo za laboratorije za proizvodnju takvih tvari. Ali u svemiru su ti eksperimenti sasvim mogući.
Od 03.10.2019. Postojanje 4011 egzoplaneta u 2996 planetarnim sustavima pouzdano je potvrđeno. Među njima, zemaljski tip - od 5%.
Glavni ograničavajući faktor u potrazi za životom je zračenje matične zvijezde ili planeta plinskih diva. Biosfera se može prilagoditi bilo čemu: izdržati visoke temperature, pronaći kemikalije i izvore energije. Međutim, biosfera nije u stanju izdržati snažan utjecaj zračenja.
Zemaljski život nije jedini biokemijski mogući oblik. Kolijevka života mogu biti i molekularni galaktički diskovi i egzoplaneti, te vulkani i oceani Zemlje, Mars i manji planeti i ogromni planeti. Hoće li čovječanstvo moći identificirati takav život ako ga slučajno pronađe u svojim svemirskim misijama? “, Zaključila je Maria Ragulskaya.