Астрабіялогія

З пляцоўкі Вікіпедыя
Перайсці да: рух, знайсці
Нуклеінавыя кіслоты могуць з'яўляцца не адзінымі біямалекуламі, здольнымі несці жыццёвую інфармацыю[1].

Астрабіяло́гія (экзабіяло́гія) — навука, прадметам якой з'яўляецца вывучэнне паходжання, эвалюцыі і распаўсюджання жыцця ў Сусвеце. Астрабіялогія абапіраецца на навуковыя дасягненні ў галіне фізікі, астраноміі, біялогіі, экалогіі, планеталогіі, геаграфіі і геалогіі для вывучэння магчымасці існавання жыцця на іншых планетах[2][3]. У вырашэнні асобных задач астрабіялогія цесна сутыкаецца з касмічнай біялогіяй і касмічнай медыцынай, якія ўзніклі ў сувязі з актыўным пранікненнем чалавека ў касмічную прастору. Астрабіялогія ажыццяўляе пошук прыдатнага для жыцця асяроддзя як у сонечнай сістэме, так і за яе межамі, пошук доказаў перадбіятычнай хіміі, лабараторныя і практычныя даследаванні паходжання і ранняга развіцця жыцця на Зямлі, а таксама даследавання магчымасцей жыцця, у прыватнасці, прыстасавання да складаных умоў на Зямлі і ў космасе[4].

Агляд[правіць | правіць зыходнік]

Невядома, ці будзе жыццё ў Сусвеце, у выпадку яго выяўлення, мець клеткі, падобныя да клетак зямных раслін (бачныя хларапласты ў клетках расліны).[5]
Марсіянскі метэарыт ALH84001 мае мікраскапічныя ўтварэнні, якія могуць быць створаны мікраарганізмамі.

Тэрмін астрабіялогія ўтвораны са старажытнагрэчаскіх слоў астрон (стар.-грэч.: αστρον) — «зорка», біос (стар.-грэч.: βίος) — «жыццё» і логія (стар.-грэч.: -λογια) — «вучэнне». Ёсць розныя сінонімы тэрміна «астрабіялогія», але ўсе яны ўключаюць дзве асноўныя навукі: астраномію і біялогію. Тэрмін-сінонім «экзабіялогія» паходзіць ад грэчаскага эксо (стар.-грэч.: Έξω) — «па-за, звонку», біос (стар.-грэч.: βίος) — «жыццё» і логія (стар.-грэч.: -λογία) — «вучэнне». Іншы тэрмін, які выкарыстоўваўся ў мінулым — ксенабіялогія, гэта значыць «біялогія іншаземцаў». Гэта слова было прыдумана ў 1954 годзе пісьменнікам-фантастам Робертам Хайнлайнам у яго рамане «Зорны Звер»[6]/

Пытанне «ці існуе жыццё недзе яшчэ ў Сусвеце» паддаецца праверцы, і такім чынам, пошукі адказу на яго з'яўляюцца эфектыўным напрамкам навуковых даследванняў. Сёння астрабіялогія стала фармалізаванай галіной даследаванняў, хаця некалі знаходзілася ўбаку ад асноўных навуковых пошукаў. Цікавасць NASA да астрабіялогіі пачалася з распрацоўкі касмічнай праграмы. У 1959 годзе НАСА прафінансавала свой першы праект па экзабіялогіі, а ў 1960 годзе стварыла Праграму вывучэння экзабіялогіі[4][7]. У 1971 годзе НАСА прафінансавала праект SETI па пошуку радыёсігналаў пазаземных цывілізацый. Праграма «Вікінг», распачатая ў 1976 годзе, уключала тры біялагічныя эксперыменты, распрацаваныя для пошука магчымых прыкмет існавання жыцця на Марсе. Навуковы апарат Mars Pathfinder, прызямліўшыся ў 1997 годзе, змяшчаў навуковы груз, прызначаны для вывучэння мікробных акамянеласцей, заключаных у камянях[8].

У 21-ым стагоддзі астрабіялогія робіцца цэнтрам растучай колькасці даследчыцкіх місій НАСА і Еўрапейскага касмічнага агенцтва ў Сонечнай сістэме. Першы еўрапейскі семінар па астрабіялогіі адбыўся ў мае 2001 года ў Італіі[9], вынікам якога стала Праграма Аўрора[10]. Цяпер НАСА курыруе Інстытут Астрабіялогіі НАСА (англ.). Усё большая колькасць універсітэтаў ва ўсім свеце ўводзіць праграмы навучання па астрабіялогіі. У Злучаных Штатах гэта Арызонскі ўніверсітэт[11], універсітэт Пенсільваніі, універсітэт штата Мантана і Вашынгтонскі ўніверсітэт; у Велікабрытаніі — універсітэт Кардыфа (створаны Цэнтр Астрабіялогіі)[12], у Аўстраліі Універсітэт Новага Паўднёвага Уэльса[13].

Дасягненні ў вобласці астрабіялогіі, назіральнай астраноміі і адкрыццё вялікай разнастайнасці экстрэмафілаў, якія могуць існаваць у самых суровых умовах на Зямлі, прывялі да дапушчэння, што жыццё можа квітнець на многіх планетах і спадарожніках у Сусвеце. Асаблівая ўвага цяперашніх астрабіялагічных даследванняў надаецца пошуку жыцця на Марсе з-за яго блізасці да Зямлі і геалагічнай гісторыі. Існуе ўсё больш сведчанняў, што раней на паверхні Марса мелася значная колькасць вады, якая разглядаецца ў якасці найважнейшага папярэдніка развіцця жыцця на аснове вуглярода[14].

Місіямі, якія былі распрацаваны для пошука жыцця, былі Праграма «Вікінг» і пасадачны модуль Бігль 2, накіраваныя да Марса. Асноўны вывад, які можна зрабіць па выніках працы «Вікінгаў»: альбо колькасць мікраарганізмаў у месцах пасадак апаратаў вельмі малая, альбо іх няма ўвогуле. Пасадачны модуль Бігль 2 верагодна прызямліўся ўдала, але на сувязь не выйшаў. Асноўнай прычынай выхаду са строю прызнана паломка абсталявання сувязі. Значную ролю ў астрабіялогіі павінна была адыграць місія Jupiter Icy Moons Orbiter (англ.), прызначаная для даследавання лядовых спадарожнікаў Юпітэра, але яна была адменена. У 2008 годзе пасадачны модуль Фенікс даследаваў марсіянскі грунт на наяўнасць слядоў мікробнага жыцця, а таксама прысутнасці вады. Галоўным навуковым вынікам місіі стала знаходка лёду пад тонкім пластом грунту, а таксама яго хімічны аналіз.

У лістападзе 2011 года НАСА запусціла марсаход Curisity, які працягнуў пошукі слядоў жыцця на Марсе. Еўрапейскае касмічнае агенцтва распрацоўвае марсаход Exomars, які плануецца да запуску ў 2018 годзе.

Міжнародны астранамічны саюз (МАС) рэгулярна праводзіць буйныя міжнародныя канферэнцыі пры дапамозе Камісіі 51 «Біяастраномія: пошук пазаземнага жыцця», якая была створана МАС для каардынацыі працы ў галіне пошука жыцця і розума ў Сусвеце і цяпер функцыянуе на базе Інстытута астраноміі пры Універсітэце Гаваяў.

Метадалогія[правіць | правіць зыходнік]

Звужэнне задачы[правіць | правіць зыходнік]

Для пошука жыцця на іншых планетах неабходна паменшыць памер задачы, для чаго выкарыстоўваюцца розныя дапушчэнні. Першае заключаецца ў тым, што пераважная большасць форм жыцця ў нашай Галактыцы заснавана на вугляроднай хіміі, як і ўсе формы жыцця на Зямлі[15], хаця не адмаўляецца магчымасць існавання невугляродных форм жыцця. Меркаванне заснавана на тым, што вуглярод з'яўляецца чацвёртым па распаўсюджанасці элементам у Сусвеце, а таксама дазвляе фарміраваць вакол сабе вялікую разнастайнасць малекул. Здольнасць атамаў вуглярода лёгка звязвацца адзін з адным дазваляе ствараць даволі доўгія і складаныя малекулы.

Наступнае дапушчэнне — наяўнасць вады ў вадкім стане. Вада з'яўляецца распаўсюджанным рэчывам, якое неабходна для фарміравання складаных вугляродных злучэнняў, якія, ў сваю чаргу, могуць прывесці да з'яўлення жыцця. Асобныя даследчыкі прапануюць таксама разглядаць асяроддзе аміяку ці водна-аміячных сумесей, бо яна забяспечвае большы дыяпазон тэмператур для жыцця і, такім чынам, пашырае колькасць патэнцыяльных светаў. Гэтае асяроддзе лічаць прыдатным як для вугляроднага, так і для невугляроднга жыцця.

Трэцяе дапушчэнне: пошук зорак, падобных да Сонца. Вельмі вялікія зоркі маюць адносна малы час жыцця, што, ў сваю чаргу, значыць, што ў жыцця не будзе дастаткова часу для развіцця на планетах, якія абарачаюцца вакол такіх зорак. Вельмі маленькія зоркі выдзяляюць так мала цяпла, што планеты могуць мець ваду ў вадкім стане, знаходзячыся толькі на вельмі блізкіх арбітах. Але пры гэтым, планеты будуць захоплены прыліўнымі сіламі зоркі[16]. Без тоўстага слоя атмасферы адзін бок планеты будзе пастаянна нагрэты, а другі замарожаны. Але ў 2005 годзе пытанне прыдатнасці да жыцця планет вакол чырвоных карлікаў было зноў пастаўлена ў парадак дня навуковай супольнасці, бо доўгі час існавання чырвоных карлікаў (да 10 трыльёнаў гадоў) можа дапускаць наяўнасць жыцця на планетах са шчыльнай атмасферай. Гэта мае вялікае значэнне, таму што чырвоныя карлікі вельмі распаўсюджаныя ў Сусвеце. (Гл. Прыдатнасць да жыцця сістэмы чырвонага карліка). Па падліках вучоных каля 10 % зорак ў нашай галактыцы падобныя па сваіх характарыстыках да Сонца, а ў радыусе 100 светлавых гадоў ад нас знаходзіцца каля тысячы такіх зорак. Гэтыя зоркі хучэй за ўсё будуць асноўнай мэтай падчас пошука жыцця ў іх сістэмах.

Паколькі Зямля з'яўляецца адзінай планетай, на якой дакладна вядома наяўнасць жыцця, то не ўяўляецца магчымым даведацца, карэктныя гэтыя дапушчэнні ці не.

Складаныя часткі астрабіялогіі[правіць | правіць зыходнік]

Экзапланета OGLE-2005-BLG-390Lb на адлегласці 20 000 светлавых гадоў ва ўяўленні мастака.
Місія Кеплер прызначана для пошука экзапланет.

Большасць звязаных з астраноміяй астрабіялагічных даследаванняў адносіцца да пошука планет за межамі Сонечнай сістэмы (экзапланет). Асноўнае дапушчэнне заключаецца ў тым, што калі жыццё ўзнікла на Зямлі, то яно можа ўзнікнуць і на іншых планетах з аналагічнымі характарыстыкамі. У сувязі з гэтым, у стадыі распрацоўкі знаходзіцца вялікая колькасць праектаў, прызначаных для пошука экзапланет, падобных да Зямлі. У першую чаргу гэта праграмы НАСА Terrestial Planet Finder (TPF) i Atlast, а таксама праграма Darwin Еўрапейскага касмічнага агенцтва. Існуюць таксама менш амбіцыйныя праекты, у якіх мяркуецца выкарыстоўваць наземныя тэлескопы. Акрамя таго, НАСА ўжо запусціла місію Кеплер у сакавіку 2009 года, а Французскае касмічнае агенцтва — спадарожнік COROT у 2006 годзе. Мэтай запланаваных місій з'яўляецца не толькі выяўленне планет памерам з Зямлю, але і непасрэднае назіранне святла ад планеты для наступнага спектраскапічнага вывучэння. Даследуючы спектры планет, можна вызначыць асноўны састаў атмасферы экзапланеты і/ці яе паверхні. Даследчая група НАСА — Лабараторыя віртуальных планет выкарыстоўвае камп'ютарнае мадэляванне для стварэння разнастайных віртуальных планет, каб зразумець, як яны будуць выглядаць пры назіранні Дарвінам ці TPF[17]. Калі гэтыя місіі пачнуць збор дадзеных, атрыманыя спектры планет можна будзе параўнаць са спектрамі планет у частцы характарыстык, якія могуць указваць на наяўнасць жыцця. Вымярэнне фотаметрыі экзапланеты таксама можа даць дадатковую інфармацыю аб асаблівасцях паверхні і атмасферы планеты.

Ацаніць колькасць планет з разумным жыццём можна пры дапамозе ураўнення Дрэйка. Ураўненне вызначае імавернасць наяўнасці разумнага жыцця як здабытак такіх параметраў, як колькасць планет, якія могуць быць населенымі, і колькасць планет, на якіх можа ўзнікнуць жыццё[18]:

дзе N — колькасць разумных цывілізацый, гатовых да ўступлення ў кантакт;
R* — колькасць зорак, якія ўтвараюцца штогод (зорак, падобных да Сонца);
fp — доля зорак, каля якіх ёсць планеты;
ne — сярэдняя колькасць планет і спадарожнікаў з прыдатнымі ўмовамі для зараджэння цывілізацыі;
fl — імавернасць зараджэння жыцця на планеце з прыдатнымі ўмовамі;
fi — імавернасць узнікнення разумных форм жыцця на планеце, на якой ёсць жыццё;
fc — адносіна колькасці планет, разумныя жыхары якой здольны да кантакту і шукаюць яго, да колькасці планет, на якіх ёсць разумнае жыццё;
L — час жыцця такой цывілізацыі (гэта значыць час, на працягу якога цывілізацыя існуе, здольна ўступіць у кантакт і хоча ўступіць у кантакт).

Але на дадзены момант гэта ураўненне абгрунтавана толькі тэарэтычна і малаверагодна, што ураўненне будзе ўдакладнена разумнымі граніцамі хібнасці ў бліжэйшы час. Першы множнік R вызначаецца з астранамічных назіранняў і з'яўляецца найменш абмяркоўваемай велічынёй. Па другім і трэцім множніках (зоркі з планетамі і планеты з прыдатнымі ўмовамі) на сёння ідзе збор дадзеных. Астатнія параметры заснаваны выключна на дапушчэннях. Праблема формулы ў тым, што яна не можа выкарыстоўвацца для стварэння гіпотэз, бо ўтрымлівае параметры, якія нельга праверыць. Другая звязаная тэма — парадокс Фермі, згодна з якім дапускаецца, што калі жыццё распаўсюджана ў Сусвеце, то павінны існаваць відавочныя прыкметы гэтага. На гэтым Парадоксе заснаваны такія праекты як SETI, якія спрабуюць выявіць радыёсігналы ад разумных пазазямных цывілізацый.

Іншай актыўнай вобласцю даследаванняў ў астрабіялогіі з'яўляецца вывучэнне планетнай сістэмы. Было выказана дапушчэнне, што асаблівасці нашай Сонечнай сістэмы (напрыклад, прысутнасць Юпітэра ў якасці ахоўнага шчыта)[19] маглі значна павялічыць імавернасць развіцця разумнага жыцця на нашай планеце[20][21]. Але канчатковыя высновы яшчэ не зроблены.

Біялогія[правіць | правіць зыходнік]

Чорныя курыльшчыкі падтрымліваюць жыццё асобных мікраарганізмаў на Зямле. Падобныя ўтварэнні могуць быць і на іншых планетах.

Біялогія і біяхімія ў адрозненне ад фізікі не дапускаюць імавернасцей і дапушчэнняў, гэта значыць, што альбо біялагічныя з'явы рэальныя, альбо не. Біёлагі не могуць сказаць, што працэс ці з'ява, з'яўляючыся матэматычна імавернымі, павінны існаваць на самой справе. Для біёлагаў аснова меркаванняў відавочная, і яны дакладна вызначаюць, што з'яўляецца гіпатэтычным, а што не.

Да 1970-ых гадоў вучоныя меркавалі, што жыццё цалкам залежыць ад энергіі Сонца. Расліны на Зямлі выкарыстоўваюць энергію сонечнага святла ў працэсе фотасінтэза, у выніку якога ўтвараюцца арганічныя рэчывы з вуглякіслага газа і вады і вызваляецца кісларод. Далей жывёлы з'ядаюць расліны, тым самым ажыццяўляецца перадача энергіі па харчовым ланцугу. Раней лічылася, што жыццё ў глыбінях акіяна, куды не даходзіць сонечнае святло, існуе дзякуючы харчовым рэчывам, якія ўтвараюцца ад выкарыстання арганічных рэштак, якія падаюць з паверхні акіяна, альбо ад мёртвых жывёл, гэта значыць, таксама залежыць ад Сонца. Меркавалася, што здольнасць жыцця да існавання залежыць ад яго доступа да сонечнага святла. Але ў 1977 годзе, падчас даследчыцкага пагружэння на глыбокаводным апараце Алвін каля Галапагоскіх астравоў вучоныя знайшлі калоніі гігантскіх трубчатых чарвей, малюскаў, ракападобных, мідый і іншых марскіх жыхароў, згрупаваных вакол падводных вулканічных утварэнняў, якія былі названыя чорныя курыльшчыкі. Гэтыя істоты квітнелі, нягледзячы на адсутнасць доступу да сонечнага святла. Пазней было высветлена, што яны складаюць цалкам незалежны харчовы ланцуг. Замест раслін аснову гэтага харчоывага ланцуга складае нейкая форма бактэрый, якая здабывае энергію з працэса акіслення рэактыўных хімічных рэчываў, такіх як вадарод ці серавадарод, якія паступаюць з унутраных частак Зямлі. Гэты хемасінтэз выклікаў рэвалюцыю ў вывучэнні біялогіі, даказваючы, што жыццё не абавязкова залежыць ад сонца — яно толькі патрабуе вады і энергіі.

Экстрэмафілы (агранізмы, здольныя выжыць у экстрэмальных умовах) з'яўляюцца ключавым элементам у даследаваннях астрабіёлагаў. У якасці прыкладаў такіх арганізмаў можна прывесці біёту, якая здольна выжыць пад тоўшчай вады каля некалькіх кіламетраў паблізу ад гідратэрмальных крыніц, і мікробаў, якія жывуць у вельмі кіслых асяроддзях[22]. Цяпер вядома, што экстрэмафілы жывуць у льдзе, кіпячай вадзе кіслаце, вадзе з ядзернага рэактара, солях крысталаў, таксічных адходах, і іншых месцах, якія раней лічыліся непрыдатнымі для жыцця[23]. Яны адкрылі новыя напрамкі даследаванняў у астрабіялогіі за кошт значнага павелічэння месц пражывання за межамі Зямлі. Характарыстыка гэтых араганізмаў, іх асяроддзя пражывання і эвалюцыйнага шляха лічыцца важнейшым кампанентам у разуменні таго, як можа развівацца жыццё ў іншых месцах у Сусвеце.

2 снежня 2010 года вучоныя абвясцілі, што бактэрыі экстрэмафілы (GFAG-1) ва ўмовах недахопу фосфару могуць замяняць яго ў малекуле ДНК на мыш'як[24]. Гэтае адкрыццё надае значнасць старой ідэі, згодна з якой жыццё на іншых планетах можа мець зусім іншы хімічны склад, і таму яно можа дапамагчы ў пошуках пазаземнага жыцця[24][25]. Пазней высветлілася, што гэта не так[26].

Іншай галіной даследаванняў, якая распрацоўваецца цяпер, з'яўляецца вывучэнне ўзнікнення жыцця, якое адрозніваецца ад эвалюцыйнага шляха. Аляксандр Апарын і Джон Холдэйн меркавалі, што ўмовы на ранняй Зямлі былі спрыяльнымі для фарміравання арганічных злучэнняў з неарганічных элементаў і, такім чынам, для фарміравання многіх хімічных рэчываў, характэрных для форм жыцця, якія мы зараз назіраем. У вывучэнні гэтага працэса, вядомага як перадбіятычная хімія, вучоныя дасягнулі пэўнага прагрэса, але дагэтуль незразумела, ці магло жыццё ўтварыцца такім чынам на Зямлі. Альтэрнатыўная тэорыя пансперміі зводзіцца да таго, што ўпершыню элементы жыцця, магчыма, сфарміраваліся на іншай планеце з яшчэ больш спрыяльнымі ўмовамі (ці нават у міжзорнай прасторы, на астэроідах і г. д.), а потым былі нейкім чынам перанесены на Зямлю. Спадарожнік Юпітэра Еўропа цяпер разглядаецца ў якасці найбольш імавернага месца для існавання пазаземнага жыцця ў Сонечнай сістэме[23][27][28][29][30]

Астрагеалогія[правіць | правіць зыходнік]

Асноўны артыкул: Геалогія планет зямнога тыпу ў Сонечнай сістэме (англ.)

Астрагеалогія — навуковая дысцыпліна, тэмай вывучэння якой з'яўляецца вывучэнне геалогіі планет і іх спадарожнікаў, астэроідаў, камет, метэарытаў і іншых астранамічных аб'ектаў. Інфармацыя, сабраная гэтай дысцыплінай, дазваляе ацаніць прыдатнасць планеты ці яе спадарожніка для развіцця і падтрымання жыцця.

Геахімія — дадатковая галіна астрагеалогіі, уключае ў сябе вывучэнне хімічнага саставу Зямлі і іншых планет, хімічных працэсаў і рэакцый, якія рэгулююць састаў парод і глебы, цыклы матэрыі і энергіі і іх узаемадзеянне з гідрасферай і атмасферай. Спецыялізацыі ўключаюць астрахімію, біяхімію і арганічную геахімію.

Акамянеласці з'яўляюцца найстарэйшымі вядомымі доказамі наяўнасці жыцця на Зямлі[31]. Аналізуючы іх, палеантолагі могуць лепей зразумець віды арганізмаў, якія ўзніклі на Зямлі ў далёкім мінулым. Асобныя рэгіёны Зямлі, такія як Пілбара (англ.) у Заходняй Аўстраліі і Сухія даліны ў Антарктыдзе, разглядаюцца ў якасці аналагаў асобных рэгіёнаў Марса, і такім чынам, могуць даць разуменне таго, як шукаць жыццё на Марсе, якое магчыма існавала там у мінулым.

Жыццё ў Сонечнай сістэме[правіць | правіць зыходнік]

Еўропа можа мець бактэрыі і мікраарганізмы ў акіяне пад замёрзлай паверхняй.

У разважаннях аб наяўнасці жыцця за межамі Зямлі нярэдка ўдзяляецца мала ўвагі абмежаванням, накладзенымі прынцыпамі біяхіміі[32]. Імавернасць таго, што жыццё ў Сусвеце заснавана на вугляродзе, павялічваецца за кошт таго, што вуглярод з'яўляецца адным з найбольш распаўсюджаных элементаў. Толькі два элементы, вуглярод і крэмній, могуць складаць аснову для дастаткова вялікіх малекул, здольных несці біялагічную інфармацыю. Як структурная аснова для жыцця, адной з важных асаблівасцей вуглярода з'яўляецца тое, што ў адрозненне ад крэмнія, ён можа лёгка ўдзельнічаць у фарміраванні хімічных сувязей з вялікай колькасцю іншых атамаў з вялікай колькасцю іншых атамаў, тым самым прадстаўляючы хімічную многабаковасць, неабходную для правядзення рэакцый метабалізма і ўзнаўлення. Разнастайныя арганічныя функцыянальныя групы, якія складаюцца з вадароду, кіслароду, азоту, фосфару, серы, а таксама мноства металаў, такіх як жалеза, магній і цынк, забяспечваюць вялікую разнастайнасць хімічных рэакцый. Крэмній, наадварот, узаемадзейнічае толькі з асобнымі атамамі і вялікія млекулы на базе крэмнія аднастайныя ў параўнанні з камбінаторным Сусветам макрамалекул на аснове вугляроду[32]. На самай справе вельмі верагодна, што асноўныя будаўнічыя блокі жыцця дзе-нідзе будуць падобныя на нашы, калі не ў дэталях, то ў цэлым[32]. Хаця зямное жыццё і жыццё, якое магло ўзнікнуць незалежна ад Зямлі, як мяркуецца, выкарыстоўвае многія падобныя, калі не ідэнтычныя, будаўнічыя блокі, у іншапланетнага жыцця, магчыма, будуць некаторыя асаблівыя біяхімічныя якасці. Калі жыццё мае супараўнальнае ўздзеянне на асяроддзе ў іншым месцы Сонечнай сістэмы, то адноснае ўтрыманне хімічных рэчываў, якімі б яны не былі, могуць выдаць яе прысутнасць[33].

Фатаграфіі, зробленыя даследчыцкай станцыяй Mars Global Surveyor 30 жніўня 1999 года (злева) і 10 верасня 2005 года. Апошняя фатаграфія мае размыў, які пакідаецца вадой.

Думка аб тым, дзе ў Сонечнай сістэме магло б узнікнуць жыццё, была гістарычна абмежавана меркаваннем, што жыццё ў выніку залежыць ад святла і цяпла Сонца і таму абмежавана паверхняй планеты[32]. Трыма найбольш верагоднымі кандытатамі на наяўнасць жыцця ў Сонечнай сістэме з'яўляюцца Марс, спадарожнік Юпітэра — Еўропа і спадарожнік Сатурна — Тытан[34][35][36][37][38]. Гэтае меркаванне заснавана на тым, што (у выпадку Марса і Еўропы) астранамічныя целы могуць мець вадкую ваду, малекулы якой неабходны для жыцця ў якасці растваральніка ў клетках[14]. Вада на Марсе знаходзіцца ў палярных шапках, і новаўтвораныя яры, нядаўна назіраныя на Марсе, дазваляюць меркаваць, што вадкая вада можа існаваць, прынамсі часова, на паверхні планеты[39][40], і магчыма, у падземных умовах у геатэрмальных крыніцах. Пры марсіянскіх нізкіх тэмпературах і нізкім ціску вадкая вада, верагодна будзе вельмі салёнай[41]. Што тычыцца Еўропы, то вадкая вада, верагодна, існуе пад паверхневым лядовым слоем[42][34][35]. Гэтая вада можа быць нагрэта да вадкага стану вулканічнай актыўнасцю на дне акіяна, але асноўнай крыніцай цяпла, верагодна, застаецца нагрэў прыліўнымі сіламі[43].

Іншым астранамічным аб'ектам, які патэнцыяльна можа падтрымліваць пазаземнае жыццё з'яўляецца самы вялікі спадарожнік Сатурна — Тытан[38]. Лічыцца, што Тытан мае ўмовы, падобныя да ранняй Зямлі[44]. На яго паверхні вучоныя выявілі першыя вадкія азёры за межамі Зямлі, але хучэй за ўсё яны складаюцца з этана і/ці метана[45]. Пасля вывучэння дадзеных з зонда «Касіні» у сакавіку 2008 года было абвешчана, што Тытан таксама можа мець падземны акіян, які складаецца з вадкай вады і аміяку[46]. Акрамя таго, спадарожнік Сатурна Энцэлад можа мець акіян пад лядовай шапкай[47].

Гіпотэза ўнікальнай Зямлі[правіць | правіць зыходнік]

Дадзеная гіпотэза на падставе астрабіялагічных вывадаў сцвяржае, што шматклетачныя формы жыцця з'яўляюцца больш рэдкімі, чым першапачаткова меркавалі вучоныя. Яна дае магчымы адказ на парадокс Фермі: «калі пазаземныя цывілізацыі з'яўляюцца даволі распаўсюджанымі, то чаму мы не назіраем ніякіх слядоў разумнага пазаземнага жыцця?» Гэта тэорыя з'яўляецца процілеглай кропкай гледжання прынцыпа звычайнасці, прапанаванага астраномамі Фрэнкам Дрэйкам, Карлам Саганам і іншымі. Прынцып звычайнасці дапускае, што жыццё на Зямлі не з'яўляецца выключнай з'явай і з вялікай доляй імавернасці можа быць знойдзена на незлічоным мностве іншых планет.

Згодна з антропным прынцыпам фундаментальныя законы Сусвету наладжаны такім чынам, каб была магчымасць існавання жыцця. Антропны прынцып падтрымлівае гіпотэзу ўнікальнай Зямлі, сцвяржаючы, што элементы, якія неабходны для падтрымання жыцця на Зямлі так «дакладна наладжаны», што шанс паўтарэння ў іншым месцы вельмі малы. Сцівен Джэй Гулд параўнаў сцвяржэнне, што «Сусвет добра прыстасаваны для нашага тыпу жыцця» з выказаваннямі, што «сасіскі былі створаны такімі доўгімі і вузкімі, каб іх было добра класці на сучасныя булачкі для хот-дога» ці «караблі былі вынайдзены ў якасці дома для малюскаў»[48][49].

Даследаванні[правіць | правіць зыходнік]

Хаця апісанне пазаземнага жыцця з'яўляецца нявырашаным пытаннем, а гіпотэзы і прагнозы наконт яе існавання і паходжання значна вар'іруюцца, тым не менш, развіццё тэорый для падтрымкі пошука жыцця ў бягучы момант можна лічыць найбольш канкрэтным практычным прымяненнем астрабіялогіі.

Біёлагі Джэк Коэн і матэматык Ян Сцюарт, сярод іншага разглядаюць ксенабіялогію асобна ад астрабіялогіі. Коэн і Сцюарт лічаць, што астрабіялогія — гэта пошук жыцця падобнага да таго, якое існуе на Зямле за межамі Сонечнай сістэмы, у той час, як ксенабіялогія займаецца даследаваннямі ў тых выпадках, калі мы мяркуем, што жыццё не заснавана на базе вуглярода ці кіслароднага дыхання, але пакуль яна мае вызначаючыя характарыстыкі жыцця. (Гл. Вугляродны шавінізм).

Вынікі даследаванняў[правіць | правіць зыходнік]

Астэроіды маглі перанесці «зародкі жыцця» на Зямлю.

На гэты момант доказаў наяўнасці пазаземнага жыцця знойдзена не было.

Але 6 жніўня 1996 года вучоныя НАСА пасля даследавання метэарыта ALH84001 абвясцілі, што метэарыт можа ўтрымліваць доказы жыцця на Марсе. Пры сканіраванні структур метэарыта растравым электронным мікраскопам былі выяўлены скамянеласці, якія нагадалі навукоўцам «сляды» зямных арганізмаў — так званых магнітатактычных бактэрый. Даследчыкі сцвяржалі, што менавіта такія спецыфічныя скамянеласці пакідаюць бактэрыі на Зямле, таму знаходка ідэнтычных скамянеласцей у мэтэарыце гаворыць на карысць існавання бактэрый на яго роднай планеце. Разам з тым, структуры, знойдзеныя на ALH 84001, складаюць 20-100 нанаметраў у дыяметры, што блізка да тэарэтычных нанабактэрый і значна менш за любую вядомую навуцы форму клетачнага жыцця. Застаецца незразумелым, ці сведчыць гэта аб тым, што на Марсе было ці ёсць жыццё, ці верагодныя мікраарганізмы апынуліся на метэарыце ўжо на Зямлі, пасля яго падзення[50][51][52][53].

Аб магчымай наяўнасці жывых істот на паверхні Венеры абвясціў у студзені 2012 года галоўны навуковы супрацоўнік Інстытута касмічных даследаванняў РАН Леанід Ксанфомаліті. Пры вывучэнні фатаграфій, перасланых савецкімі апаратамі ў 1970-я і 1980-я гады, ён знайшоў нейкія аб'екты, якія з'яўляюцца і знікаюць на серыі паслядоўных здымкаў. Напрыклад, аб'ект «скарпіён» з'яўляецца праз 90 хвілін пасля ўключэння камеры і праз 26 хвілін знікае, пакінуўшы пасля сябе равок у глебе. Ксанфомаліті лічыць, што падчас пасадкі модуль стварыў моцны шум і «прабывальнікі» пакінулі месца пасадкі, а праз нейкі час, калі ўсё сцішылася, яны вярнуліся[54].

Метан[правіць | правіць зыходнік]

У 2004 годзе наземнымі тэлескопамі і зондам Mars Express быў выяўлены спектральны маркер метана ў Атмасферы Марса. З-за сонечнай радыяцыі і касмічнага выпраменьвання згодна з прагнозамі навукоўцаў метан павінен быў знікнуць з атмасферы Марса на працягу некалькіх гадоў. Такім чынам, газ павінен быў актыўна папаўняцца, каб падтрымаць цяперашнюю канцэнтрацыю[55][56]. Адным з вопытаў марсахода Mars Science laboratory, запушчанага 25 снежня 2011 года, з'яўляецца выкананне больш дакладных вымярэнняў суадносін ізатопаў кісларода і вуглярода ў вуглякіслым газе і метане ў атмасферы Марса з мэтай вызначэння геахімічнага альбо біялагічнага паходжання метана[57][58][59].

Планетныя сістэмы[правіць | правіць зыходнік]

Магчыма, што ў асобных планет у Сонечнай сістэме, такіх як газавы гігант Юпітэр могуць быць спадарожнікі з цвёрдай паверхняй ці вадкім акіянам, якія з'яўляюцца больш прыдатнымі для жыцця. Большасць планет, выяўленых да 2014 года за межамі Сонечнай сістэмы, з'яўляюцца гарачымі газавымі гігантамі і непрыдатныя для жыцця. Такім чынам, дакладна невядома, ці з'яўляецца Сонечная сістэма, з такой планетай як Зямля, унікальнай ці не. Палепшаныя метады выяўлення і павялічаны час назірання безумоўна дазволяць знайсці болей планетных сістэм і, магчыма асобныя з іх будуць падобныя да Зямлі. Напрыклад, місія Кеплер, прызначаная для выяўлення планет памерам з Зямлю вакол іншых зорак шляхам вымярэння самых дробных змен у крывой бляску зоркі, калі планета праходзіць між зоркай і тэлескопам. Прагрэс у галіне інфрачырвонай і субміліметровай астраноміі дазволіў адкыць кампанеты іншых зорных сістэм. Інфрачырвоныя даследаванні выявілі паясы пылу і астэроідаў вакол далёкіх зорак, якія ляжаць у аснове фарміравання планет.

Прыгоднасць планеты да жыцця[правіць | правіць зыходнік]

Намаганні, накіраваныя для адказу на пытанне: «Наколькі распаўсюджаныя патэнцыяльна населеныя планеты» мелі пэўны поспех. 2 лютага 2011 года вучоныя, якія даследавалі дадзеныя з тэлескопа Кеплер, абвясцілі, што ёсць 54 кандыдаты ў планеты, якія знаходзяцца ў населенай зоне сваіх зорак. Прычым 5 з іх маюць памер супастаўны з Зямлёй[60].

Таксама вядзецца даследаванне адносна абмежаванняў навакольнага асяроддзя для жыцця і працы экстрэмальных экасістэм, дазваляючы даследчыкам прадказаць, якая планетная сістэма магла бы быць найбольш прыгоднай для жыцця. Такія місіі, як спускаемы апарат Фенікс, Mars Science Laboratory і ExoMars да Марса, «Касіні» да спадарожніка Сатурна Тытан і місія «Ice Cliper» да спадарожнік Юпітэра Еўропы, даюць надзею на далейшае пашырэнне ведаў аб магчымасці жыцця на іншых планетах у Сонечнай сістэме.

Навукова-папулярныя фільмы[правіць | правіць зыходнік]

  • «Сусвет. Астрабіялогія» (англ.: The Universe. Astrobiology) - навукова-папулярны фільм, зняты History Channel у 2008 годзе.

Гл. таксама[правіць | правіць зыходнік]

Зноскі[правіць | правіць зыходнік]

  1. Launching the Alien Debates (part 1 of 7). NASA (December 8.2006). Архівавана з першакрыніцы 29 верасня 2007.
  2. iTWire — Sciencist will look for alien life, but Where and How?
  3. Ward, P. D; Brownlee, D. (2004). The life and death of planeth Earth. New Yorc: Owl Books. ISBN 0805075127. 
  4. 4,0 4,1 About Astrobiology. NASA (January 21, 2008). Архівавана з першакрыніцы 15 лютага 2012.
  5. 4 November 2007 NASA Predicts Non-Green Plants on Other Planets. Goddard Space Flight Center. Архівавана з першакрыніцы 15 лютага 2012.
  6. Heinlein R and Harold W (21 July 1961). "xenobiology". Science: 223 and 225. http://www.jstor.org/stable/1708323. 
  7. Steven J. Dick and James E. Strick (2004). New Brunswick,NY: Rutgers University Press. 
  8. (5 September 1996)."Exoplanetology at the Pathfinder Landing Site". NASA Ames Research Center.
  9. First Ruropean Workshop onExo/Astrobiology. Europesa Space Agency (2001). Архівавана з першакрыніцы 15 лютага 2012.
  10. "ESA Embaracts Astrobiology". Science 292 (5522): 1626-1627. doi:10.1126/science.292.5522.1626. http://www.sciencemag.org/cgi/content/summary/292/5522/1626?maxtosho=. 
  11. Astrobiology at Arizona State University
  12. CASE Undergraduate Degress
  13. The Australian Centre of New South Wales
  14. 14,0 14,1 NOVA |Mars | Life's Little Essential | PBS
  15. polycyclic Aromatic Hydrocarbons: An interview With Dr. Farid Salama (2000).
  16. M Dwarfs: The Search for Life in On (29 August 2005). Архівавана з першакрыніцы 22 мая 2011.
  17. The Virtual Planet laboratory. NASA. Архівавана з першакрыніцы 15 лютага 2012.
  18. Ford, Stewe Wath is the Drace Equation?. SETI League (1995). Архівавана з першакрыніцы 2 чэрвеня 2012.
  19. Horner, Jonathan; Barrie Jones jupiter^Friend or foe?. Europlanet (August 24, 2007). Архівавана з першакрыніцы 15 лютага 2012.
  20. Jakowsky, Bruce The Role Of Astrobiology in Solar System Exploation. SpaceRef.com (September 14, 2001). Архівавана з першакрыніцы 15 лютага 2012.
  21. Bortman, Henry coming Soon: "Good" Jupiterus (September 29, 2004). Архівавана з першакрыніцы 15 лютага 2012.
  22. Wild Creatures (February 2005). Архівавана з першакрыніцы 19 сакавіка 2006.
  23. 23,0 23,1 Cavicchioli, R. (Fall 2002). "Extremophiles and the search for extraterrestial life.". Astrobiology 2 (3):  :281-92.. doi:10.1089/153110702762027862. PMID 12530238. 
  24. 24,0 24,1 Arsenic-living bacteria may help in hunt for alien life (December 2, 2010).
  25. Arsenic-Eating Bacteria Opens New Possibilites for Alien Life , space.com (December 2, 2010).
  26. Две дамы, ДНК и мышьяк Элементы.ру (артыкул Алены Клешчанка з часопіса «Хімія і жыццё», № 3, 2012 г.)
  27. Jupiter's Moon Europa suspected Of fostering Life (PDF) (2002). Архівавана з першакрыніцы 15 лютага 2012.
  28. "extremophiles and the search for estraterrestrial life.". Astrobiology 2 (3):  :281-92.. Fall 2002. doi:10.1089/153110702762027862. PMID 12630238. 
  29. David, Leonard. Europa Mission: Lost in NASA Buget , space.com (7 Februaru 2006).
  30. Clues to possible life on Europa may lie buried in antarctic ice , NASA (March 5, 1998).
  31. fossil Sucession. U.S. Geological Survey (14 August 1997). Архівавана з першакрыніцы 15 лютага 2012.
  32. 32,0 32,1 32,2 32,3 Pace, Norman R. (January 30 2001). "The universal nature of biochemitistry". Proceding of the National academy of sciences of the USA 98 (3): 805-808. doi:10.1073/pnas.98.3.805. PMID 11158550. PMC: 33372. http://www.pnas.org/content/98/3/805.full. 
  33. Tellitale chemistry could betray ET , New scientists (21 January 2011).
  34. 34,0 34,1 Tritt, Charles S. Possibility of Life on Europa. MilwaukeeSchool of Engneering (2002). Архівавана з першакрыніцы 15 лютага 2012.
  35. 35,0 35,1 Friedman, Louis Projects: europa Mission Campaiign. The Planetary society (December 14, 2005). Архівавана з першакрыніцы 15 лютага 2012.
  36. David, Leonard Move Over Mars -- Europa Needs Equal Billing. Space.com (10 November 1999). Архівавана з першакрыніцы 23 ліпеня 2008.
  37. Than, Ker New Instrument Designed to Sift for Life on Mars. space.com (2008 February 2007). Архівавана з першакрыніцы 15 лютага 2012.
  38. 38,0 38,1 Than, Ker. Scientists Reconsider Habitability of Saturn's Moon (13 September 2005).
  39. NASA Images in Brief Spurts on Mars , NASA .
  40. Water ice in crater at Martian north pole , European Space Agency (28 July 2005).
  41. Landis, Geofrey A. (June 1, 2001). "Martian Water: Are There Extant Halobacteria on Mars?". Astrobiology 1 (2): 161-164. doi:10.1089/153110701753198927. PMID 12467119. http://ww.liebertonline.com/doi/abs/10.1089/153110701753198927?prevSearch=allfield%3A%28Halobacteria+on-Mars%29. 
  42. Weinstock, Maia. Galileo Unocovers Compelling Evidence of Ocean On Jupiters Moon Europa (24 August 2000).
  43. Kruszelnicki, Karl. Life on Europa, Part 1 , ABC Science (5 November 2001).
  44. Titan: Life in Solar System? .
  45. Britt, robert Roy. Lakes Found on Saturn's Moon Titan (28 July 2006).
  46. Lovett, Richard A.. Saturn Moon Titan May Have Underground Ocean (March 20, 2008).
  47. Saturn moon 'may have an ocean' (2006-03-10).
  48. Gould, Stephen Jay (1998). "clear Thinking in the Sciences".. 
  49. gould, Stefen Jay (2002). Why People Belive Weird Things:Pseudoscience, superstition, and Other confusions of Our Time. 
  50. Crenson, Matt after 10 years, few belivwe life on Mars. Associated Press (on space com (2006-08-06accesdate=2008-10-20). [http://web.archive.org/20060809161936/www.space.com/scienceastronomy/ap_060806_mars_rock.html Архівавана з першакрыніцы 9 жніўня 2006.
  51. McKay, David S., et al. (1996) «Searc for Past Life on Mars: Possible Relic biogenic Activity in Martian Meteorite ALH84001». Science. Vol. 273. no. 5277, pp. 924—930. URL accesed March 18, 2006.
  52. McKay D. S., Gibson E. K., ThomasKeprta K. L., Vali H., Romanek C. S., Clemmett S. J., Chillier X. D. F., Maechling C. R., Zare R. N. (1996). "Search for past life on Mars: Possible relic biogenic activity in Martian meteorite ALH84001". Science 273 (5277): 924-930. doi:10.1126/science.273.5277.924. PMID 868069. 
  53. USa.gov: The U.S. Goverment's Official Web Portal
  54. Советские зонды, возможно, засняли живых существ на Венере. РИА Новости (20 студзеня 2012). Архівавана з першакрыніцы 15 лютага 2012.
  55. Vladimir A. Krasnopersky (February 2005). Icarus 180 (2): 359-367. doi:10.1016/j.icarus.2005.10.015. http://www.sciencdirect.com/science?_ob=ArticleURL&_Udi=B6WGF-4HTCW36-2&_User=10&_rdoc=1&_fmt=&_orig=searh&_sort=d&view=c&_acct=C000050221&_version=1&_urlVersion=0&_userid=10&md5=a614a9e35a422b94cc2611ccdc4bf180. 
  56. FourierSpectrometr website (ESA, Mars Express)
  57. Sample Analysis at Mars (SAM) Instrument Suite. NASA (October 2008). Архівавана з першакрыніцы 15 лютага 2002.
  58. Tenenbaum, David Making Sense of Mars Methane. Astroiology Magazine (June 09,2008). Архівавана з першакрыніцы 15 лютага 2012. Праверана 8 кастрычніка 2008.
  59. Tartsitano, C.G. and Webster, C.R. (2007). "Multilaser Herriot cell for planetary tunable laser spectrometrs". Applied Optics, 46 (28): 6923-6935. doi:10.1364/A).46.006923. 
  60. NASA Finds Earth-size Planet Canditates in the Habitable Zone

Літаратура[правіць | правіць зыходнік]

Астробиология // Большой энциклопедический словарь — М.: Большая Российская энциклопедия, 1999.

Спасылкі[правіць | правіць зыходнік]