Какви би трябвало да са физическите условия на Земята, Слънцето и в Слънчевата система за формирането на биосферата на нашата планета? Какви галактически фактори са повлияли на произхода на живота? Има ли живот отвъд Земята? На тези и други научни въпроси в рамките на образователния фестивал Science Bar Hopping отговори кандидатът на физическите и математическите науки, старши научен сътрудник в катедра „Соларна физика и слънчево-земни отношения“на Института за наземно магнетизъм и разпространение на радиовълни име на В. И. N. V. Пушкова РАН Мария Рагулская.
„В научната общност доминиращата гледна точка е, че животът е преди всичко глобално явление. И ако подходим към въпроса за неговата реконструкция, без да се отчита само антропогенният принцип, тогава животът може да се създаде на много планети, тъй като няма физически и химически ограничения в това отношение “, каза експертът.
Слънчева активност и живот
Биосферата на Земята обработва такова количество слънчева енергия, което надвишава енергията на тектонските и вулканичните процеси с 30 пъти и на практика е равно на цялата топлинна енергия от вътрешността на Земята. В единадесетгодишния период на промяна на слънчевата активност, приносът на Слънцето за развитието на биосистемите и климата е 10%. За период от 250 години този принос нараства до 70%.
Животът ни е хирален
Животът е на въглерод и вода. Тази сложна структура изисква химическа основа и разтворител. Генетичният код на земния живот -не единственият биохимически възможен. Течен амоняк и сярна киселина са подходящи като разтворител, а борните или азотните връзки при високи температури ще заменят въглерода. Човекът се състои от молекули с определена хиралност, също неизключителна. Хиралността е свойството на молекулата да не се комбинира в пространството със своето огледално изображение. „Хиралността е като ръкавици - отляво и отдясно. Ако молекулата е усукана в една посока, тогава никакво движение в пространството към другата не може да я обърне. Неправилно е да се твърди, че жизнените процеси не могат да се реализират във Вселената, както на Земята, а се усукват в обратна посока. Не се знае по каква причина на нашата планета се е сбъднал само един вариант. Тези научни въпроси се занимават с учени, които изучават произхода на живота. Тоест, не е достатъчно да се събере молекула, необходимо е да се осигури процесотделяне отдясно от ляво и натрупване на подходящ вариант за цял живот. И, парадоксално, такъв процес ни беше предоставен от младото Слънце със своето излъчване - каза експертът.
Промоционално видео:
Къде да търся живот?
Ранният период от развитието на живота на Земята беше различен от съвременния период: химическият състав на океаните, атмосферата, температурата, местоположението на планетите и активните бомбардировки с метеорит. Търсенето на произхода на живота трябва да започне от времето, когато химическият състав на Вселената стана приблизително същият като сега - това е преди 7,8 милиарда години. През този период се появяват основните жизненоважни тежки елементи - въглерод и вода. Тези елементи на нашето тяло са останки от изгорели звезди. Всички сме направени от звездна материя. Тоест, за около половината от живота си Слънцето, Земята и Слънчевата система са били в напълно различни условия, а не в тези, към които човечеството е свикнало. Надежден живот на Земята - този, открит във вкаменелости - преди 3,8-4 милиарда години. Учените не могат да кажат, че преди не е имало живот,тъй като практически нито една скала не е оцеляла по-стара от тази епоха. По-древна информация може да бъде получена от метеорити.
Как се роди Слънчевата система?
Слънчевата система отне около 900 милиона години. Тя се роди в гъста звездна група от подобни звездни системи. Те се появиха след експлозии на свръхнови. Вероятно падането на метеоритите се дължи на факта, че системите се разминават и обменят материя от метеорит.
Галактически живот
В галактическата междузвездна среда са открити много сложни органични вещества, които съставляват живи организми. Галактическите облаци, през които преминават космическите лъчи, са огромен източник на органична материя. Съвременните учени са открили повече от 200 такива вещества. Учените имат трудна задача - да дешифрират тези данни.
Ранен Марс - оазис за живот
На ранния Марс през първите половин милиард години е имало всички условия за възникване и развитие на живота, докато на Земята не е имало такива процеси. Младата планета имаше океани с голям запас от вода, атмосфера и топъл климат. Марс обаче е малка планета и далеч от Слънцето. Има и такова нещо като „слънчев вятър“- поток от йонизирани частици от слънчевата корона. Този поток изтръгна атмосферата на Марс. Повечето от метеоритите, които достигат до нас, са марсиански. Ако е имало живот на планетата, тогава той се е преместил от Марс на Земята, а не обратното.
Слънце: тогава и сега
Ранното и съвременното Слънце не са равни. Слънцето имаше много повече слънчеви петна и светимостта му беше много по-ниска - 70% от сегашното състояние. Звездата постепенно пламваше (към днешна дата светимостта се увеличава един и половина пъти), но в същото време слънчевите пламъци бяха много активни. Масата на ранното Слънце е до 103%, периодът на въртене е от 6 до 10 дни. Интензивността на протичащите процеси беше сто пъти по-висока от сегашното ниво.
В търсене на планета за живеене
За оцеляване биосферата се нуждае от: течна вода върху космически обект за дълъг геоложки период, органични съединения, източници на енергия за биохимични процеси и защитна обвивка. Целта на учените е да намерят места, защитени от радиация, и където водата може да се съхранява. Те не търсят живота в моно-среда. Учените смятат, че животът се формира поради квинтесенцията на три фази: течна, газообразна и твърда.
„Между биолозите и геолозите има голям дебат за това къде могат да се приземят космически мисии за търсене на биосферата на Марс. Геолозите твърдят, че най-древните скали. Биолозите, от друга страна, смятат, че с радиацията, която е била милиарди години, тези скали няма. Биолозите доказват, че Марс все още има квазипериодичен тип атмосфера. От време на време Марс променя оста на планетата и полярните й шапки се стопяват. Може би веднъж на всеки 120 хиляди години водата се появява на Марс в продължение на няколко седмици. Наземните организми могат да оцелеят 120 хиляди години в спрена анимация. Ако водата се появи на Марс веднъж на всеки 120 хиляди години, няколко седмици ще бъдат достатъчни за организмите да се съживят, да произведат жизнен цикъл, да оставят потомство и след това да изчакат следващите 120 хиляди години “, казва експертът.
Те търсят живот на Венера. В условията на налягане и температура на Венера, вместо въглерод, могат да се получат химически съединения на базата на азот и свръхкритичната течност от въглероден диоксид ще действа като вода. Учените могат да пишат реакции теоретично, но не могат да ги тестват при земни условия. Необходимо е да се изгради завод с размерите на няколко планети. Земята е малка за лаборатории за производство на такива вещества. Но в космоса тези експерименти са напълно възможни.
Към 03.10.2019 г. надеждно е потвърдено съществуването на 4011 екзопланети в 2996 планетарни системи. Сред тях е наземният тип - от 5%.
Основният ограничаващ фактор в търсенето на живот е радиацията от родителските звезди или планетите-гиганти. Биосферата може да се адаптира към всичко: издържа на високи температури, намира химикали и източници на енергия. Биосферата обаче не е в състояние да издържи на силното въздействие на радиационните лъчи.
„Земният живот не е единствената възможна биохимична форма. Люлката на живота може да бъде както молекулярни галактически дискове и екзопланети, така и вулкани и океани на Земята, Марс и малки планети и гигантски планети. И така, ще може ли човечеството да идентифицира такъв живот, ако случайно го открие в космическите си мисии? “, Заключи Мария Рагулская.
