Термины «инопланетянин» и «инопланетянин» часто ассоциируются с персонажами научно-фантастических произведений. Однако, хотя это и спекулятивно, есть раздел биологии, который исследует и рассматривает существование внеземной жизни: экзобиология.
Но как можно изучать организмы, существование которых не доказано? Что и где должны искать экзобиологи, чтобы понять, есть ли жизнь во Вселенной?
Lуравнение селезня
В 1960 году Фрэнк Дрейк, американский астроном, провел первое исследование в Национальной радиоастрономической обсерватории, пытаясь обнаружить радиосигналы внеземных цивилизаций. Год спустя Дрейк сформулировал уравнение, применяемое до сих пор в области экзобиологии, предназначенное для оценки количества внеземных цивилизаций в нашей галактике, обозначенных буквой N.
Уравнение Дрейка учитывает несколько параметров и формулируется следующим образом:
Значения уравнения
Первое значение R *, то есть скорость звездообразования в Млечном Пути. После этого следует принимать во внимание только звезды, связанные с планетными системами; они должны иметь необходимые условия для жизни, требования, которые нелегко удовлетворить и соответственно представлены f p y n e . F l соответствует доле планет, на которых предполагается развитие жизни, а fi es та часть из них, где развивается разумная жизнь.
Он должен быть не только умным, но и переменным f cговорит, что эти формы жизни должны быть в состоянии разработать технологию, излучающую радиосигнал в космос. Последняя переменная L, период времени, в течение которого должны быть отправлены сигналы. Как видно, переменных много и установить точно каждое отдельное значение сложно, поэтому говорим о вероятности. Однако существуют оценки и результаты, которые хотя бы теоретически могут дать значение переменной N и ответьте на вопрос.
Интерпретации и решения
С момента первой формулировки уравнения многие ученые пытались уточнить его результат. С 1960-х годов по сегодняшний день научные инструменты, доступные для обработки значений, развивались, но уравнение, по сути, по-прежнему является способом обсуждения вопроса с научной точки зрения, а не дает окончательных ответов.
По последним оценкам, существует до 23 внеземных цивилизаций (экзобиология).
Но тогда почему у нас никогда не было доказательств его существования? Именно эта дилемма известна как Парадокс Ферми, который получил свое название от итальянского физика, который первым предложил его, Энрико Ферми. Поскольку определенности на этот счет нет, ученые, занимающиеся сегодня экзобиологией, попытались сосредоточить свое внимание на требованиях, которые должен иметь организм для развития, не исключая при этом наиболее враждебных сред.
Экзобиология: условия существования жизни
При поиске форм жизни в космосе предполагается, что они встречаются на планетах с характеристиками, очень похожими на земные: изобилие воды, источников энергии и других фундаментальных молекул.
По мнению экзобиологов, это минимальные требования, но надо помнить, что мы не можем с уверенностью установить, что жизнь всегда основана на одних и тех же одинаковых молекулах.
В общем, мы даже не уверены, что это может быть выдвинуть гипотезу о наличии жизни, если присутствуют все ингредиенты, которые мы склонны считать незаменимыми: жидкий растворитель, источник энергии и так называемые основные компоненты, то есть основные молекулы, органические и неорганические , которые в сочетании друг с другом создают более сложные структуры. Другими переменными параметрами являются pH, температура, давление, соленость и радиация. Планеты с характеристиками, подобными Земле, чаще называют экзопланеты.
Однако благодаря организмам, известным как экстремофилы, мы знаем, что жизнь может процветать не только на экзопланетах, но везде, где существуют минимальные условия.
экзопланеты и световой год
Что мы называем Экзопланеты Это небесные тела, которые являются частью солнечной системы, в нашей или в других галактиках. Они вращаются вокруг своего солнца на расстоянии, допускающем наличие жидкой воды или других растворителей, что является одним из важнейших требований для развития жизни. Эти планеты, как и Земля, могут иметь множество сред, в которых химические и физические условия потенциально хороши для поддержания жизни. К сожалению, большинство из них удалены от нашей Солнечной системы на несколько световых лет.
El Año Luz это расстояние, которое свет проходит за один год. Свет от Солнца достигает нас за 8 с половиной минут, преодолевая расстояние в 150 миллионов км.Расстояние, пройденное светом за один год (световой год), примерно в 63.000 63 раз превышает расстояние, пройденное Солнцем до Земли. Итак, 150 тысячи раз по XNUMX миллионов км.
Экзобиология: Проксима Б
Ближайший Проксима б, является частью системы Проксима Центавра в нашей галактике Млечный Путь. Проксима b находится на расстоянии 4,2 световых года и является восьмой наиболее похожей на Землю планетой согласно индексу ESI, шкале физических измерений, используемой для сравнения других планет с Землей. Значение этого индекса находится между 0 (нет сходства) и 1 (планета идентична Земле) и рассчитывается на основе радиуса, плотности, скорости убегания и температуры поверхности. Проксима b имеет значение ESI 0,87 и указывает на то, что планета очень похожа на Землю. Однако эти данные не дают информации о его обитаемости.
Лунас
Поиски жизни в космосе не ограничиваются экзопланетами, но затрагивают и их спутники — луны. Пример можно найти внутри нашей Солнечной системы. Считается, что это спутник Сатурна, Энцелад, и спутник Юпитера, Европа, потенциально приют жизни.
Расстояние от солнца Энцеладон не позволяет ему получать достаточно солнечной радиации, чтобы нагреться, поэтому температура его поверхности колеблется от -128°C до -240°C: определенно не то место, где обычно ищут жизнь. Однако благодаря зонду «Кассини» удалось установить, что на этой замерзшей луне присутствуют вода и органические молекулы. Анализы показали, что в струях водяного пара, выбрасываемых на поверхность, присутствуют азот, углекислый газ и метан. По этой причине считается, что под мерзлой поверхностью находится обильный слой воды, в котором растворены различные молекулы, ответственные за гидротермальную активность субстрата, а также за гейзеры на поверхности. Можно было бы подумать, что на это явление влияет гипотетическое присутствие метаногенных организмов.
В 2018 году некоторые исследователи попытались реконструировать условия Энцелада с помощью эксперимента, показав, что микроорганизм Метанотермококк окинавский у него были бы идеальные характеристики, чтобы жить и производить метан в нижележащем слое. Вывод этого исследования говорит нам о том, что подобные организмы могут быть способны на это и, следовательно, действительно находятся на Энцеладе.
Какие бактерии могут жить на других планетах?
Микроорганизмы с особыми способностями идентифицируются как экстремофилы, потому что они часто живут в условиях, недопустимых для более сложных организмов. Следует отметить, что эти организмы обычно живут в таких условиях, поэтому можно считать, что они выживают и встречаются и в более сложных сценариях.
Самым известным в мире биологии, безусловно, является Термус водный, способный расти при температуре 75°С; благодаря ему удалось значительно усовершенствовать метод амплификации ДНК. Таких микроорганизмов много, каждый из которых адаптировался к одному или нескольким различным условиям, становясь, таким образом, полиэкстремофилом.
Вот несколько увлекательных примеров:
- Пикрофилус ошимае он живет в сульфате в очень кислых условиях pH со значением 0,6 из 14, сильнее, чем соляная кислота.
- Термококк пьезофильный живет в бездне при давлении 125 МПа, что соответствует примерно 1275 кг, приложенным к площади в один сантиметр. Подтверждено, что другим микроорганизмам удается оставаться метаболически активными даже при давлении 2000 МПа;
- Халарсенатибактерии сильвермании живет в сильнощелочном озере, где концентрация солей NaCl составляет 35% мг/л;
- Дейнококк радиодуран с, на сегодняшний день считающийся модельным микроорганизмом для изучения устойчивости к радиации и вакууму, полиэкстремофилом, способным выживать в условиях планеты Марс.
Есть ли жизнь на Марсе?
Марс — четвертая по удаленности от нашего Солнца планета, предшествующая Земле. В последние десятилетия было выполнено множество миссий для его изучения и проведения исследований. Perseverance НАСА — самый новый, все еще активный, и ожидается, что он вернется в 2033 году.
Данные о почве и условиях на Марсе на данный момент не кажутся многообещающими для экзобиологии. В 2003 году исследовательская группа определила соответствие по составу почвы между образцом почвы, собранным миссией «Викинг», и почвой из отдаленного района пустыни Атакама в Чили, и после нескольких попыток определила, что почва не подходит. для любого типа органического выращивания. Так где же еще можно надеяться найти следы жизни на Марсе?
подземная жизнь
Открытие 2022 года вдохновило экзобиологов на поиски внеземной жизни. Это небольшие кристаллы, присутствующие во включениях горных пород в центральной Австралии, возраст которых составляет 830 миллионов лет. Внутри этих небольших кристаллов были идентифицированы органические соединения и присутствие прокариотических и эукариотических клеток, которые сохранились в этой микросреде. По мнению экспертов, эти типы отложений, будь то земного или внеземного происхождения, следует рассматривать как потенциальные хозяева для древних микроорганизмов и органических соединений. Это предполагает потенциальное место поиска и находки на других планетах: в недрах.
Кроме того, в недрах наблюдается явление серпантин. Химико-физическая реакция, протекающая в условиях щелочного pH и которая благодаря взаимодействию между водой и горными породами высвобождает водород, органические и неорганические соединения углерода. Серпентинизация, по мнению экзобиологов, широко распространена на небесных телах Солнечной системы, включая Луны, а также считается, что она могла играть важную роль на Земле, способствуя жизни специфических микроорганизмов.
Выводы об экзобиологии
Исследования в области экзобиологии все еще продолжаются, в октябре 2024 года аэрокосмическое агентство НАСА запустит новую миссию: CLIPPER. Целью будет поиск следов жизни от паровых струй, испускаемых одной из ледяных лун Юпитера: Европа.
На данный момент внеземные организмы так и не были идентифицированы, но их возможное существование в космосе исключать нельзя. Однако мы должны учитывать, что жизнь могла развиваться в условиях, совершенно отличных от земных, и что поэтому она приспосабливается и развивается неизвестными нам путями. Открытие внеземных форм жизни привлекло бы большое внимание научного сообщества к области экзобиологии, открывая пути, до сих пор совершенно неизведанные.