Термините "извънземен" и "извънземен" често се свързват с герои в научнофантастичните произведения. Въпреки това, въпреки че е спекулативно, има клон на биологията, който изследва и разглежда съществуването на извънземен живот: екзобиология.
Но как е възможно да се изучават организми, чието съществуване не е доказано? Какво и къде трябва да търсят екзобиолозите, за да разберат дали има живот във Вселената?
Lкъм уравнението на Дрейк
През 1960 г. Франк Дрейк, американски астроном, провежда първото изследване в Националната радиоастрономическа обсерватория, за да се опита да открие радиосигнали от извънземни цивилизации. Година по-късно Дрейк формулира уравнение, което все още се прилага днес в областта на екзобиологията, предназначено да оцени броя на извънземните цивилизации в нашата галактика, обозначен с буквата N.
Уравнението на Дрейк отчита няколко параметъра и се формулира, както следва:
Стойностите на уравнението
Първата стойност е R *, което е скоростта на образуване на звезди в Млечния път. След това трябва да се вземат предвид само звезди, свързани с планетарни системи; те трябва да имат необходимите условия за живот, изисквания, които не са лесни за задоволяване и съответно представляват f p y n e . F l съответства на частта от планетите, където се предполага, че се развива живот, докато fi es частта от тях, където животът, който се развива, е интелигентен.
Не само трябва да е умен, но и променлив f cказва, че тези форми на живот трябва да могат да разработят технология, която излъчва радиосигнал в космоса. Последната променлива е L, периодът от време, в който трябва да се изпращат сигналите. Както се вижда, променливите са много и е трудно да се установи точно всяка отделна стойност, затова говорим за вероятност. Има обаче оценки и резултати, които могат, поне теоретично, да дадат стойност на променливата N и отговорете на въпроса.
Тълкувания и решения
От първото формулиране на уравнението много учени се опитаха да разработят неговия резултат. От 1960-те години на миналия век до днес наличните научни инструменти за обработка на стойности са еволюирали, но уравнението всъщност все още е начин за обсъждане на въпроса в научни термини, вместо да предоставя окончателни отговори.
Най-новите оценки предполагат до 23 извънземни цивилизации (екзобиология)
Но защо тогава никога не сме имали доказателства за съществуването му? Това е именно дилемата, известна като Парадокс на Ферми, който взе името си от италианския физик, който пръв го предложи, Енрико Ферми. Тъй като няма сигурност в това отношение, учените, занимаващи се с екзобиология днес, са се опитали да насочат вниманието си към изискванията, които трябва да има един организъм, за да се развива, без да изключват най-враждебните среди.
Екзобиология: условия за съществуване на живот
Когато се търсят форми на живот в космоса, се предполага, че те се намират на планети с характеристики, много подобни на тези на Земята: изобилие от вода, енергийни източници и други фундаментални молекули.
Според екзобиолозите това са минималните изисквания, но трябва да помним, че не можем да установим със сигурност, че животът винаги се основава на едни и същи идентични молекули.
По-общо казано, дори не сме сигурни, че може да бъде да предположим наличието на живот, ако присъстват всички съставки, които сме склонни да смятаме за незаменими: течен разтворител, източник на енергия и така наречените основни компоненти, тоест основни молекули, органични и неорганични , които комбинирани помежду си пораждат по-сложни структури. Други променливи параметри са pH, температура, налягане, соленост и радиация. По-често се наричат планети с характеристики, подобни на земните екзопланети.
Въпреки това, благодарение на организми, известни като екстремофили, ние знаем, че животът може да процъфтява не само на екзопланети, но навсякъде, където съществуват минималните условия.
екзопланети и светлинна година
Това, което наричаме Екзопланети Те са небесни тела, които са част от слънчева система, в нашата или в други галактики. Те се въртят около своето слънце на разстояние, което позволява наличието на течна вода или други разтворители, едно от най-важните изисквания за развитието на живота. Тези планети, подобно на Земята, могат да имат множество среди, в които химичните и физически условия са потенциално добри за поддържане на живот. За съжаление повечето от тях са на няколко светлинни години от нашата слънчева система.
El светлинна година е разстоянието, което светлината изминава за една година. Светлината от Слънцето достига до нас за 8 минути и половина, изминавайки разстояние от 150 милиона км Разстоянието, изминато от светлината за една година (светлинна година), е приблизително 63.000 63 пъти разстоянието, изминато от Слънцето до Земята. Така че 150 хиляди пъти по XNUMX милиона км.
Екзобиология: Проксима Б
Най-близкото е Проксима б, е част от системата Проксима Кентавър в нашата галактика, Млечния път. Проксима b е на 4,2 светлинни години и е осмата най-подобна на Земята планета според индекса ESI, физическа скала за измерване, използвана за сравняване на други планети със Земята. Стойността на този индекс е между 0 (няма сходство) и 1 (планета, идентична със Земята) и се изчислява въз основа на радиуса, плътността, скоростта на бягство и повърхностната температура. Proxima b има ESI стойност от 0,87 и показва, че планетата е много подобна на Земята. Тези данни обаче не дават информация за неговата обитаемост.
Лунас
Търсенето на живот в космоса не се ограничава само до екзопланетите, но засяга и техните спътници - луните. Пример може да се намери точно в нашата слънчева система. Смята се, че луната на Сатурн, енцелади луна на Юпитер, Европа, потенциално крият живот.
Разстоянието от слънцето Енцеладне му позволява да получава достатъчно слънчева радиация, за да се нагрее, така че температурите на повърхността му варират между -128°C и -240°C: определено не е място, където обикновено се търси живот. Въпреки това, благодарение на сондата Касини беше възможно да се установи, че на тази замръзнала луна присъстват вода и органични молекули. Анализите показват, че в струите водна пара, излъчвани на повърхността, присъстват азот, въглероден диоксид и метан. Поради тази причина се смята, че под замръзналата повърхност има изобилен слой вода, в който са разтворени различни молекули, отговорни за хидротермалната активност на субстрата, а също и за гейзерите на повърхността. Може да се смята, че това явление е повлияно от хипотетичното присъствие на метаногенни организми.
През 2018 г. някои изследователи се опитаха да реконструират условията на Енцелад с експеримент, показвайки, че микроорганизмът Methanothermococcus okinawensis ще има идеалните характеристики да живее и да произвежда метан в долния слой. Заключението от това изследване ни казва, че подобни организми може да са способни да направят това и следователно действително да са на Енцелад.
Какви бактерии могат да живеят на други планети?
Микроорганизмите със специфични способности се идентифицират като екстремофили, защото често живеят в условия, които са непосилни за по-сложни организми. Трябва да се отбележи, че тези организми обикновено живеят в тези условия, така че може да се смята, че те оцеляват и се срещат и в по-сложни сценарии.
Най-известният в света на биологията със сигурност е Thermus aquaticus, способен да расте при температури от 75°C; благодарение на него беше възможно значително да се подобри методът за амплификация на ДНК. Има много такива микроорганизми, всеки от които се е адаптирал към едно или повече различни условия, като по този начин е станал полиекстремофилен.
Ето няколко очарователни примера:
- Picrophilus oshimae живее в сулфат при много киселинни условия на pH със стойност 0,6 от 14, по-силна от солната киселина.
- Thermococcus piezophilus живее в бездната при налягане от 125 Mpa, което съответства на приблизително 1275 kg, приложени върху площ от един сантиметър. Доказано е, че други микроорганизми успяват да останат метаболитно активни дори при налягане от 2000 Mpa;
- Halarsenatibacter silvermanii живее в силно алкално езеро, където концентрациите на NaCl сол са 35% mg/L;
- Deinococcus radioduran s, считан досега за моделен микроорганизъм за изследване на устойчивостта към радиация и вакуум, полиекстремофил, способен да оцелее в условията на планетата Марс.
Има ли живот на Марс?
Марс е четвъртата най-отдалечена планета от нашето слънце, преди Земята. През последните десетилетия бяха проведени много мисии за неговото изследване и провеждане на изследвания. Perseverance на НАСА е най-новият, все още активен и се очаква да влезе отново през 2033 г.
Данните за почвата и условията на Марс в момента не изглеждат обещаващи за екзобиологията. През 2003 г. изследователски екип идентифицира съвпадение по отношение на състава на почвата между почвената проба, събрана от мисията Viking, и почвата от отдалечен район на пустинята Атакама в Чили и след няколко опита установи, че почвата не е подходяща за всякакъв вид органично отглеждане. И така, къде все още е възможно да се надяваме да открием следи от живот на Марс?
подземен живот
Откритие от 2022 г. даде енергия на екзобиолозите в търсенето им на извънземен живот. Това са малки кристали, присъстващи в скални включвания в централна Австралия, датиращи отпреди 830 милиона години. В тези малки кристали са идентифицирани органични съединения и присъствието на прокариотни и еукариотни клетки, които са живели запазени в тази микросреда. Според експертите тези видове утайки, независимо дали са със земен или извънземен произход, трябва да се разглеждат като потенциални гостоприемници за древни микроорганизми и органични съединения. Това предполага потенциално място за търсене и намиране на други планети: подпочвата.
Освен това в подпочвения слой явлението на змиевиден. Химико-физична реакция, протичаща при условия на алкално pH и която, благодарение на взаимодействието между вода и скали, освобождава водород, органични и неорганични въглеродни съединения. Серпентинизацията, според екзобиолозите, е широко разпространена в небесните тела на Слънчевата система, включително луните, и също така се смята, че може да е изиграла важна роля на Земята, благоприятствайки живота на специфични микроорганизми.
Изводи за екзобиологията
Изследванията в екзобиологията все още продължават, през октомври 2024 г. аерокосмическата агенция НАСА ще стартира нова мисия: CLIPPER. Целта ще бъде да се търсят следи от живот от парни струи, излъчвани от една от ледените луни на Юпитер: Европа.
В момента извънземни организми никога не са идентифицирани, но не може да се изключи тяхното възможно съществуване в космоса. Трябва обаче да вземем предвид, че животът може да се развие в условия, напълно различни от тези на Земята, и че следователно той се адаптира и се развива по непознати за нас начини. Откриването на извънземни форми на живот би привлякло голямо внимание от страна на научната общност към клона на екзобиологията, откривайки пътища, напълно неизследвани досега.