Есть ли жизнь во вселенной, кроме Земли
Вопрос о наличии внеземной жизни во Вселенной волнует человеческий род с того самого момента, когда были открыты другие планеты. И хотя множество ученых по всему миру трудится над этим вопросом, он и по сегодняшний день остается неразрешенным.
Вероятность существования других разумных существ определяется масштабами космоса: чем больше Вселенная, тем выше шанс, что мы встретим жизнь где – то в ее удаленных уголках. Сегодня классическая модель Вселенной утверждает, что она бесконечна в пространстве, а значит, вероятность возникновения жизни на других планетах довольно высока.
Первым ученым, предположившим, что мы не одиноки во Вселенной был Джордано Бруно. Однако до сих пор нам не известны даже достоверные знания о планетах Солнечной системы, поэтому все выводы относительно инопланетной жизни могут быть только приравнены к рассуждениям.
Инопланетная жизнь — какой она может быть?
Для большинства людей инопланетная жизнь – это то, что мы видим в кино и читаем в фантастических книгах. Как правило, люди представляют инопланетян в виде зеленых человечков, гуманоидов с огромными глазами или и вовсе в качестве механических монстров, которые обязательно перемещаются на летающей тарелке или сверхтехнологичном космическом корабле. Однако творчество режиссеров и писателей уходит далеко за рамки научных представлений и открытий. Давайте же разберемся, какие факторы благоприятствуют наличию жизни.
Известно, что наша Вселенная весьма разнообразна и многогранна, если при этом учесть сложность эволюции человеческого вида, то можно предположить, что вероятность появления схожих форм жизни на других планетах ничтожно мала. Если где – то во Вселенной и существуют другие разумные существа, они скорей всего пошли по другой ветви развития, отличной от нашей эволюции.
Итак, что же такое «живое» существо? Возьмем за основу привычные признаки жизни, к которым относятся размножение и питание. Таким образом, к живым существам можно отнести вирусы, инфекционные белки и кристаллы. В данном случае можно говорить о пограничном значении вирусов, которые находятся между границей живого и неживого. Сами по себе вирусы не способны размножатся, не обладают привычным обменом веществ и нуждаются в клетке – хозяине для продолжения существования. Однако вирусы имеют гены, то есть свои ДНК и РНК и могут эволюционировать путем естественного отбора, это сближает их с людьми. Паразитируя в клетке, вирусы проявляют большую часть признаков жизни. Таким образом, можно провести грань между живыми и неживыми организмами.
Из этого следует, что основным признаком жизни является репликация ДНК – синтез дочерней молекулы. На основе этого фактора мы уже можем отдалиться от избитого образа зеленых человечков. Если вирусы обладают собственной ДНК, значит, абсолютно любая с виду субстанция может быть живым существом. То есть, человек может повстречаться с инопланетной жизнью, но не сразу определить, что это и есть она.
Ключевые факторы для существования жизни
Давайте постараемся и вовсе отстраниться от представления земной жизни, и рассмотрим понятие жизни как таковое, ведь мы говорим об условиях бескрайнего космоса и жизни на других планетах.
Физические факторы, поспособствовавшие возникновению жизни на Земле:
- температура на поверхности Земли колеблется от -50°C до +50°C;
- наличие большого количества воды (без воды невозможно существования жизни, но вода может быть представлены и в твердом состоянии);
- тяжелые элементы в структуре земного шара (металлы);
- наличие атмосферы и достаточного количества кислорода в ней (ученые на данный момент не представляют, чтобы существовали организмы, способные прожить без вспомогательных элементов атмосферы под влиянием космической радиации);
- гравитация (влияет на рост живых организмов, от гравитации зависит крепость скелета и мышц);
- защитный озоновый слой.
Наличие жизни на планетах Солнечной системы
Пока что научному сообщество удалось подобраться и изучить более детально только планеты нашей Солнечной системы, среди них лишь 3 имеют удовлетворительные условия для возникновения жизни: Земля, Марс и Венера. Так есть ли инопланетная жизнь здесь? Может быть, инопланетяне с Марса давно уже не выдумка?
Сначала поговорим о планете с красивым именем Венера. Исследовательские станции, отправленные на Венеру, установили, что температура ее поверхности непригодна для жизни, так как достигает +400°C. Атмосфера Венеры содержит большое количество углекислого газа и водяных паров, что отрицает возможность формирования жизни. По остальным физическим показателям Венера крайне схожа с Землей, так что не исключено, что жизнь здесь существует в иной биохимической форме.
Если же говорить о Марсе, то его температура наоборот достаточно холодная для формирования жизни – в районе экватора она составляет -50°C. Атмосфера Марса значительно разрежена: ее состав крайне схож с земным, но давление в 10 раз меньше. Ученые предполагают, что это связано с небольшой массой планеты, Марс просто не в состоянии удержать свою атмосферу. Было также установлено, что на Марсе слишком маленькое соотношение кислорода и углекислого газа для комфортного проживания.
Если же говорить о Юпитере и Сатурне, эти планеты имеют достаточную массу для удержания атмосферы, но низкую удельную плотность. То есть данные планеты не имеют твердой почвы, а полностью состоят из газов и осколков космического мусора. Даже если жизнь на этих планетах и способна существовать, то только в очень отличном от земной жизни виде.
Подводя итог, можно сказать, что подходящими условиями для проживания и размножения живых организмов в нашей Солнечной системе обладает исключительно Земля. Хотя в последнее время ведутся активные изучения спутников Сатурна и Юпитера. Особенный интерес научное сообщество проявляет к крупной планете под названием Энцелад, которая полностью покрыта водой. Правда температура поверхности Энцелада составляет -200°C, и вода здесь содержится исключительно в виде льда. Некоторые ученые выдвигают теорию, что под ледяной коркой может быть скрыт океан с пригодными для жизни условиями.
Существуют ли жизнь на других планетах или нет, все это еще предстоит нам узнать. Скорей всего эти тайные бытия будут открыты не нам и даже не нашим детям, а лишь нашим правнукам, когда космические технологии выйдут на новый уровень и позволят человеку спокойно перемещаться по вселенной.
В одной только нашей галактике находится около 200 млрд. звезд, вокруг которых вращаются планеты. Вы только подумайте: если уж в нашей Солнечной системе одна из девяти планет оказалась пригодной для жизни, то это не случайность! Где — то там далеко, в темном и необъятном космосе существует и другая, пока неизвестная нам форма жизни.
Источник
Есть ли жизнь в безднах космоса?
Еще совсем недавно ученые считали, что Земля — это типичная планета в самой заурядной звездной системе. И находится она в самом обычном уголке космоса. Однако со временем стали появляться свидетельства, что это не совсем так. Значит ли это, что жизнь на других планетах — явление крайне редкое?
На бескрайних просторах космоса
Научно-фантастические фильмы, начиная с 1950-х годов прошлого века, показывают нам всяких разных захватчиков с других планет. Они атакуют Землю и пытаются поработить человечество. Многочисленные «контактеры» клянутся, что их похитили пришельцы, прилетающие на нашу планету из глубин космоса. В общественном сознании Вселенная, как кажется, просто кишит жизнью. Особенно разумной жизнью. Однако что же на самом деле известно науке о вероятности существования жизни на других планетах? И если жизнь существует, может ли она быть разумной?
Многие ученые, в том числе знаменитый Френк Дрейк, разрабатывали различные уравнения, которые позволяли бы им вычислить вероятность существования в космосе других цивилизаций. И ответов на этот вопрос было получено много. Самый оптимистичный результат — в нашей галактике существует несколько миллиардов цивилизаций. Самая пессимистичная оценка — около 100. Многие ученые считают, что миллион цивилизаций, использующих радио — самый оптимальный вариант.
Подобные цифры были использованы при обосновании работы проекта SETI. В ходе этих работ радиоприемники ищут в небе признаки искусственных внеземных радиоисточников. Однако никаких сигналов никто так и не нашел. Энтузиасты SETI говорят, что это нормально. Поскольку эти гипотетические миллионы цивилизаций распределены по огромной Галактике, содержащей около 400 миллиардов звезд. И поэтому маловероятно, что какая-нибудь из этих цивилизаций окажется очень близко к нам.
Ключевой фактор: Луна
Одним из ключевых значений в вышеупомянутых уравнениях является доля планет, пригодных для жизни, и где жизнь действительно появляется. Часто это значение устанавливалось как единица. Это означает, что ученые ожидают, что на каждой планете, где условия подходят для развития жизни, жизнь обязательно появится. Однако это может быть вовсе не так.
Многие ученые считают Землю типичной каменистой планетой. Ничего особенного в ней нет. Казалось бы.
Однако у Земли есть что-то очень необычное. И это может сильно повлиять на появление жизни. Это Луна. Ни одна другая планета в Солнечной системе не имеет такого естественного спутника. Который был бы настолько крупным по отношению к своей планете.
Наличие такого крупного спутника очень сильно повлияло на эволюцию Земли. И наиболее очевидно, что главным воздействующим фактором являются чрезвычайно мощные приливные силы. Гравитация Луны тянет воду, находящуюся на поверхности Земли, к себе. Это дает нам приливы и отливы. Приливы, в свою очередь, влияют на нашу планету. Первоначально, сразу после того как Земля образовалась, она делала один оборот вокруг своей оси за шесть часов. Приливы замедлили ее вращение до одного оборота за 24 часа. Если бы не было Луны, в океане Земли все равно были бы приливы, вызванные гравитацией Солнца. Но они были бы намного слабее.
Ну и что, спросите Вы. Ну приливы. А дело тут вот в чем: почти все ученые, которые занимаются вопросами появления жизни считают, что этот процесс занял бы гораздо больше времени без сильных приливов, вызванных гравитацией Луны. А некоторые даже считают, что жизнь в таком случае не возникла бы вообще!
Типичная планетная система
В те времена, когда Дрейк с товарищами придумывали свои уравнения, ученые ничего не знали о планетных системах, которые находятся в других местах космоса. Никаких внесолнечных планет тогда еще не было найдено. Однако в последние десятилетия астрономы использовали много всяких хитрых способов их найти. И таких планет было обнаружено очень много. На данный момент уже известно о существовании более 4000 тысяч планетных систем. Однако почти ни одна из этих систем не похожа на нашу. Большинство из них имеют большие газовые гиганты на коротких орбитах вокруг центральной звезды. А подобная конструкция не похожа на строение нашей системы. Ведь у нас именно «каменистые» планеты расположены близко к звезде. А газовые гиганты находятся дальше.
Различия, которые мы видим, могут указывать на то, что большинство звездных систем формировалось не так, как наша. Если это действительно так, то планет земного типа в космосе гораздо меньше, чем считалось раньше.
Жизнь в нашей Галактике
Так что. Мы все-таки одни? Похоже, что все идет к тому, что Земля и Солнечная система вовсе не типичные объекты космоса. А напротив — очень необычные. Однако это вовсе не означает, что жизнь не могла появиться где-то еще. Но при совершенно иных обстоятельствах. Например в системах, имеющих только планеты-гиганты, жизнь может поддерживаться на спутниках этих планет.
И в нашей собственной звездной системе есть такие спутники. Это, например, Европа. Спутник Юпитера. Она считается возможной гаванью для простой жизни. Титан, спутник Сатурна, тоже рассматривается в качестве подобного объекта. И Европа, и Титан, вероятно, слишком далеки от Солнца, чтобы развить какую-либо продвинутую жизнь. Однако наличие подо льдами Европы жидкой воды установлено достоверно.
Возможно, какая-то жизнь может существовать и в облаках самих планет-гигантов. Представьте себе колонию огромных, похожих на медуз, животных, плавающих под красноватым инопланетным небом. Покойный Роберт Форвард, ученый и писатель-фантаст, в одном из своих романов однажды предположил, что жизнь может существовать даже на поверхности нейтронной звезды. Хотя понятно, что такая жизнь будет радикально отличаться от нашей.
Выходя за пределы нашей Солнечной системы мы должны быть готовы найти в космосе жизнь. Но она может сильно отличаться от маленьких серых человечков с большими глазами, которых мы так часто воображаем в своих грезах. Скорее всего, она будет очень сильно отличаться от нашей. И встречаться гораздо реже, чем мы думали раньше…
Источник
Может ли жизнь появиться не на планете, а… в космическом пространстве?
Когда мы думаем о том, существуют инопланетяне или нет, мы обычно представляем их на планете, похожей на Землю, которая вращается где-нибудь у далекой звезды. Едва ли кто задумывается о том, что они живут в самом космосе. Но эта идея имеет право на жизнь. В апреле 2016 года ученые еще больше убедились в том, что ключевые элементы жизни могут появиться из простых веществ в сомнительных для жизни условиях межзвездного пространства.
Возможна ли жизнь в космическом пространстве?
Что есть в Космосе
Корнелия Майнерт из Университета Ниццы во Франции и ее коллеги показали, что смесь замерзшей воды, метанола и аммиака — все эти соединения в изобилии имеются в «молекулярных облаках», где образуются звезды — могут превращаться в самые разные молекулы сахаров под воздействием ультрафиолетовых лучей, которые также наполняют космос. Среди этих сахаров и рибоза, часть ДНК-подобной молекулы РНК.
Из этого следует, что фундаментальные молекулы жизни могут быть сформированы во внешнем космосе, а после попасть на планеты вроде Земли автостопом, вместе с ледяными кометами и метеоритами. Ну и что, спросите вы? Мы десятилетиями знали, что прочие строительные блоки жизни могут выходить из химических реакций вроде этой, а после попадать в кометы, астероиды и планеты. Но не все так просто. Возможно, самой жизни не нужна теплая и уютная планета, купающаяся в лучах солнца, чтобы зародиться. Если сырые ингредиенты находятся в подвешенном состоянии в космосе, может ли жизни зародиться из них?
Наша планета в начале своего существования была совсем не такой как сейчас
Идеи о происхождении жизни нечасто рассматривают такой сценарий. И без того сложно выяснить, как жизнь зародилась на ранней Земле, не говоря уж об условиях, в которых температуры близки к абсолютному нулю, а вместо атмосферы почти полный вакуум.
Создать основные строительные блоки жизни, сахара и аминокислоты — это еще самое простое. Есть масса химически возможных способов это сделать, имея в наличии хотя бы простые молекулы юных солнечных систем.
Подписывайтесь на наш канал в Яндекс Дзен. Там можно найти много всего интересного, чего нет даже на нашем сайте.
Куда сложнее заставить эти сложные молекулы собраться в нечто, способное поддерживать такие жизненные процессы, как воспроизводство и метаболизм. Никто никогда такое не делал. Никто не предлагал возможного способа это сделать — даже в самой уютной лабораторной среде, не говоря уж о самом космосе.
Где может зародиться жизнь
И все же нет никаких причин, почему жизнь не могла бы появиться далеко от какой-либо звезды, где-нибудь в бесплодной пустыне межзвездного пространства. Совсем наоборот.
Главное, определиться с тем, что мы считаем жизнью как таковой
Но сначала нам нужно договориться о том, что считать «жизнью». Ведь совсем не обязательно искать что-нибудь знакомое. Например, можно представить что-нибудь вроде Черного Облака в одноименном классическом фантастическом романе Фреда Хойла 1959 года: некий живой газ, который плавает в межзвездном пространстве и с удивлением обнаруживает жизнь на планете. Правда, Хойл не предложил внятного объяснения, как газ без определенного химического состава мог бы стать разумным. Пожалуй, мы будем представлять что-нибудь более твердое.
На чем основана жизнь
Хотя мы не можем быть уверены, что вся жизнь основана на углероде, как у нас на Земле, есть все основания полагать, что так и есть. Углерод намного более гибкий строительный блок для сложных молекул, чем тот же кремний, второй по популярности теоретический базис для жизни. Ученые любят рассуждать о том, какой могла бы жить инопланетная биохимия на основе кремния, в первую очередь.
Астробиолог Чарльз Кокелл из Университета Эдинбурга в Великобритании считает, что основа жизни на Земле — углерод и необходимость воды — «отражает универсальную норму». Он признает, что его взгляд несколько консервативен, а это наука, как правило, отвергает. Но давайте возьмем условную жизнь на углероде. Как она могла бы зародиться в условиях глубокого космоса?
Углерод, вода, аминокислоты…. Это все, что необходимо для возникновения жизни?
С химической основой все понятно. Как и сахара, жизни на Земле нужны аминокислоты, строительные блоки белков. Но мы знаем, что они могут быть образованы и в космическом пространстве, поскольку их находят в «примитивных» метеоритах, которые никогда не видели поверхности планеты.
Они могут появляться в ледяных гранулах в процессе химической реакции под названием синтез Штреккера, названного в честь немецкого химика 19 века, который его открыл. В этой реакции участвуют простые органические молекулы, кетоны или альдегиды, в сочетании с цианистым водородом и аммиаком. В качестве альтернативы для инициации предлагается химия в сочетании с ультрафиолетовым светом.
На первый взгляд кажется, будто этим реакциям нет места в глубоком космосе, поскольку нет источников тепла или света, чтобы их подтолкнуть. Молекулы, которые сталкиваются между собой в холодных, темных условиях, не имеют достаточно энергии, чтобы началась химическая реакция. Они словно пытаются перепрыгнуть барьер, который слишком высок для них.
Но в 1970-х годах советский химик Виталий Гольданский показал обратное. Некоторые химические вещества могут реагировать даже будучи охлажденными до температуры в четыре градуса выше абсолютного нуля — это почти как температура самого космоса. Все, что им нужно, это помочь высокоэнергетическим излучением вроде гамма-лучей или электронных лучей — космических лучей, которые проносятся через весь космос.
Полимерные цепочки из молекул углерода
При таких условиях, как обнаружил Гольданский, формальдегид, распространенная в молекулярных облаках молекула на основе углерода, может собираться в полимерные цепочки в несколько сотен молекул длиной. Гольданский полагал, что такие космические реакции могли бы помочь молекулярным строительным бокам жизни собраться из простых ингредиентов, цианистого водорода, аммиака и воды.
Заставить же подобные молекулы слиться в более сложные формы намного труднее. Высокоэнергетическое излучение, которое могло помочь начаться первым реакциям, теперь становится проблемой. Ультрафиолет и другие формы излучения могут вызывать реакции, подобные тем, что продемонстрировала Майнерт. Но Кокелл говорит, что они будут так же разбивать молекулы, как и собирать. Возможные биомолекулы — предшественники белков и РНК, например, — будут разбиваться на части быстрее, чем производиться.
«В итоге рождается вопрос: сможет ли совершенно чужеродная среда обеспечить появление и рост самовоспроизводящихся химических систем, которые смогут развиваться», говорит Кокелл. «Не вижу причин, почему это не могло бы произойти в очень холодных условиях или на поверхностях ледяных гранул, но вообще, сомневаюсь, что в таких условиях могут появиться очень сложные молекулы».
Найдем ли мы когда-нибудь жизнь еще на какой-то планете или в космическом пространстве?
Мягкие источники энергии
Планеты предлагают два более мягких источника энергии: тепло и свет. Жизнь на Земле зависит от солнечного света, поэтому не будет лишним предположить, что жизнь на «экзопланетах» возле других звезд также будет опираться на энергетические резервы своих собственных светил.
Все самые свежие новости из мира высоких технологий вы также можете найти в Google News.
Жизненно важное тепло также есть везде. Некоторые ученые считают, что первая жизнь на Земле полагалась не на солнечный свет, а на вулканическую энергию, которая выходила из недр планеты, а также на горячие источники в глубоком море. Даже сегодня эти источники извергают богатое минералами теплое варево.
Тепло есть также на крупных спутниках Юпитера. Оно рождается в процессе действия мощных приливных сил, которые оказывает на спутники гигантская планета, сжимающая недра лун и нагревая их в процессе внутреннего трения. Эти приливные энергии приводят к тому, что на ледяных спутниках Европа и Ганимед тают океаны, а Ио вообще обладает самой мощной вулканической системой в Солнечной системе.
Трудно представить, как молекулы, вынужденные прятаться в ледяных гранулах межзвездного пространства, могли бы найти эту заботливую энергию. Но ведь могут быть и другие варианты?
В 1999 году планетолог Дэвид Стивенсон из Калифорнийского технологического института предположил, что галактики могут быть полны «блуждающих планет», которые плавают за пределами звездных окрестностей, слишком далеко от своей родительской звезды, чтобы почувствовать ее гравитацию, тепло или свет.
Эти миры, говорил Стивенсон, могли сформироваться как и обычная планета, близко к звезде, в ее среде из газа и пыли. Но затем гравитационный буксир крупных планет вроде Юпитера или Сатурна привел к тому, что планеты ушли со своих траекторий и были выброшены в пустое пространство между звездами. Может показаться, что их ждет холодное и бесплодное будущее. Но Стивенсон утверждал, что напротив, эти планеты-изгои могут быть «наиболее распространенными живыми мирами во Вселенной» — поскольку они могут оставаться достаточно теплыми, чтобы поддерживать существование жидкой воды под землей.
Возможна ли жизнь на блуждающей планете?
Все твердые планеты внутренней Солнечной системы имеют два внутренних источника тепла.
Во-первых, каждая планета имеет огненное ядро, еще горячее после образования. Во-вторых, радиоактивные элементы. Они разогревают недра планеты в процессе распада — кусок урана теплый на ощупь. На Земле радиоактивный распад внутри мантии отвечает за половину общего нагрева.
Изначальное тепло и радиоактивный распад внутри твердых блуждающих планет может согревать их миллиарды лет — возможно, достаточно, чтобы планеты оставались вулканически активными и чтобы хватало энергии для начало жизни.
Планеты-изгои также могут иметь плотные, удерживающие тепло атмосферы. По сравнению с газовыми гигантами вроде Юпитера и Сатурна, атмосфера Земли тонкая и хрупкая, поскольку тепло и свет Солнца уносит прочь легкие газы вроде водорода. Меркурий же так близко к Солнцу, что у него вообще нет никакой атмосферы.
Но на блуждающих планетах размером с Землю, которые будут далеко от влияния родной звезды, может остаться и первичная атмосфера. Стивенсон подсчитал, что температуры и давления на такой планете будет достаточно, чтобы поддерживать воду в жидком состоянии на поверхности даже в отсутствие какого-либо солнечного света.
Планеты-изгои
Более того, планеты-изгои не будут подвержены падениям крупных метеоритов, как когда-то Земля. Они могут быть выброшены из родной солнечной системы даже со своими спутниками на поводке, которые впоследствии обеспечат некоторый нагрев за счет приливных сил.
Даже если у такой планеты нет плотной атмосферы, она все еще может быть обитаемой.
В 2011 году планетолог Дориан Эббот и астрофизик Эрик Швитцер из Университета Чикаго подсчитали, что планеты в три с половиной раза больше Земли могут быть покрыты толстым льдом целиком. Под ним будет океан жидкой воды на много километров ниже поверхности, согретый недрами.
«Общая биологическая активность будет ниже, чем на планете вроде Земли, но вы все еще можете что-нибудь найти», говорил Эббот. Он надеется, что когда космические зонды исследуют подповерхностные океаны ледяной луны Юпитера в ближайшие десятилетия, мы узнаем больше о возможности существования жизни на ледовитых планетах.
Чтобы не пропустить ничего интересного из мира высоких технологий, подписывайтесь на наш новостной канал в Telegram. Там вы узнаете много нового.
Эббот и Швитцер называют эти потерянные миры «планетами Степпенвольфа», поскольку «любая жизнь на таких мирах будет подобна одинокому волку, блуждающему по галактической степи». Срок обитаемости жизни на такой планете может быть до 10 миллиардов лет или около того, подобно тому, что на Земле, говорит Эббот.
За пределами нашей Солнечной системы возможно существует инопланетная жизнь
Если он прав, за пределами нашей Солнечной системы могут быть блуждающие планеты в межзвездном пространстве, а на них — инопланетная жизнь. Обнаружить их на таком расстоянии, крошечные и темные, будет очень сложно. Но если повезет, такая планета может пройти на расстоянии тысяч а. е. (расстояние от Земли до Солнца) и отразить крошечное количество солнечного света. Мы могли бы попытаться увидеть ее с нашими современными телескопами.
Если жизнь может образоваться и выжить на межзвездной планете Степпенвольфа, говорят Эббот и Швитцер, из этого можно сделать простой вывод: жизнь должна быть повсюду во Вселенной. Да, жизнь на них будет чертовски странной. Представьте себе купание в теплых вулканических источниках под вечной ночью, как зимой в Исландии. Но для тех, кто больше ничего не знает, это будет похоже на дом.
Источник