|
Жизнь может процветать даже во враждебных условиях
|
|
|
|
Всем известно, что для процветания жизни в любом мире необходимы вода, тепло и что-то съедобное. Это как мантра о пригодности для жизни. Но какие еще факторы влияют на пригодность для жизни? Что, если бы вы смягчили условия, благоприятствующие жизни? Сохранилось бы это? Если да, то что бы это было?
|
|
|
|
Это интересные вопросы, которые возникают по мере того, как вокруг других звезд продолжают открываться новые миры. Астробиология (наука о жизни на других планетах) придерживается общего (и консервативного) предположения, что наилучшими местами для поиска являются условия, подобные земным.
|
|
|
|
Проблема в том, что на данный момент Земля — единственное место, которое подходит под это определение. Нам известно примерно о 6000 экзопланетах (и их число растет). Лишь немногие из них приближаются к земному определению, которое устанавливает искусственные ограничения на то, где, по нашему мнению, может существовать жизнь.
|
|
|
|
Если мы расширим определение обитаемости, расширит ли это число мест, которые мы можем исследовать? Какие еще факторы следует учитывать ученым при поиске жизни в космосе?
|
|
|
|
|
|
|
В недавней статье под названием "Самоподдерживающиеся места обитания в экстремальных условиях", опубликованной на сервере препринтов arXiv и подготовленной ученым из Гарварда Робином Вордсвортом и профессором Чарльзом Кокеллом из Эдинбургского университета, рассматриваются возможности возникновения определенных типов организмов в мирах, где обитаемость может не соответствовать "стандартному определению". В частности, они изучают жизнеспособность простых форм жизни, основанных на фотосинтезе, в космосе или в других мирах.
|
|
|
|
"Наша идея состоит в том, чтобы исследовать пределы обитаемости неразумной жизни. Мы смогли показать, что нет физических ограничений для простых форм жизни, существующих за пределами планетарных гравитационных колодцев, чего мы изначально не ожидали", - написал Вордсворт в электронном письме.
|
|
|
|
Вопросы о жизни в других местах, которая не похожа на земную
|
|
|
|
В работе команды есть много интересного, но в резюме TL:DR говорится, что жизнь МОЖЕТ существовать в самых разных ситуациях, при условии соблюдения определенных параметров. И они не обязательно должны быть строго земными. Но для достижения наилучших результатов эти организмы должны заниматься фотосинтезом и жить в месте, куда может проникать солнечный свет от звезды системы.
|
|
|
|
Нам достаточно взглянуть на другие миры Солнечной системы, чтобы понять, что стандартное определение для них не подходит. Венера, например, не может поддерживать жизнь на своей поверхности. Но недавние открытия (и разногласия по этому поводу) о фосфине и теплых слоях его атмосферы позволяют предположить, что высоко над поверхностью планеты могут быть пригодные для жизни места. Нет никаких доказательств того, что он существует в этих облаках. Но они могут обеспечивать набор условий для определенных видов жизни, и эти условия не подходят под определение земных.
|
|
|
|
Ученые также предполагают, что Титан, Энцелад и Европа могут быть пригодны для жизни. Опять же, ни на одном из них ничего не было обнаружено. Однако, возможно, что по крайней мере на Энцеладе и Европе могут быть безопасные гавани для определенных видов жизни. Конечно, не похоже на земное, поскольку эти формы, вероятно, не выжили бы там.
|
|
|
|
Итак, авторы задаются вопросом, насколько сложной должна быть жизнь за пределами Земли? Это приводит к гораздо более интересному вопросу: какова минимальная физическая структура, которая могла бы поддерживать пригодные для жизни условия в другом мире? Могут ли неразумные организмы существовать в других условиях и изменять их?
|
|
Изучение других параметров жизни
|
|
|
|
Чтобы ответить на эти вопросы, авторы рассмотрели различные параметры, включая обитаемость планеты, атмосферное давление, температуру, потерю летучих веществ (с поверхности и из атмосферы, что также предполагает изучение гравитационного поля), радиацию, свободную энергию и питательные вещества, масштаб и местоположение, а также поддержание и рост. Все эти факторы влияют на зарождение жизни и ее непрерывную эволюцию.
|
|
|
|
В качестве примера они рассматривали простые формы фотосинтеза (то есть те, которые зависят от фотосинтеза). Это потому, что, как отмечает Вордсворт, ключевым источником энергии является солнечное излучение. "Когда источником энергии является солнечное излучение, жизнь может процветать и распространяться на гораздо большей территории, пока ее рост не будет ограничен другими факторами, такими как доступность необходимых питательных веществ или сырья", - отметил он.
|
|
|
|
Такая зависимость от солнечной энергии важна. Однако в таких местах, как Европа или Энцелад, она играет гораздо меньшую роль. В этих двух мирах есть внутренние источники энергии или химические источники энергии, но они не позволяют осуществлять фотосинтез. Если под их ледяными панцирями и существует жизнь, она не будет наслаждаться солнечным светом. Это потому, что эти поверхности недостаточно прозрачны, чтобы пропускать солнечный свет. Это должно зависеть от центральных источников энергии.
|
|
|
|
Это в значительной степени ограничивает области, где может процветать жизнь. Это не значит, что ее там не будет. Она будет развиваться в более ограниченных условиях, чем простые фотосинтезирующие организмы, возникающие при поступлении энергии от звезды.
|
|
|
|
В результате своих исследований Вордсворт и Кокелл утверждают, что неразумная жизнь может процветать в надлежащих условиях в других мирах. Они не обнаружили никаких ограничений для ее выживания в автономных экосистемах в других местах, при условии, что эти экосистемы могут регулировать свою пригодность для жизни внутри себя. Другими словами, жизнь — особенно ее простейшие формы — может существовать в условиях, которые не всегда похожи на земные.
|
|
|
|
Это не всегда относится к другим планетам
|
|
|
|
Еще один результат исследования Вордсворта-Кокелла указывает на преимущества для других областей исследований. Например, для обеспечения жизнедеятельности человека в космосе. Это позволило бы использовать биотехнологии в медицине, производстве продуктов питания, строительстве жилых помещений и двигателях космических аппаратов. По сути, мы могли бы создать биологически генерируемые среды обитания для таких сред, как Луна или Марс.
|
|
|
|
Кроме того, идея о том, что такая простая жизнь может существовать в самых разнообразных условиях, может подтолкнуть астробиологию отказаться от идеи о том, что только места, похожие на Землю, должны быть "святым Граалем" в поисках жизни. Конечно, если вы предполагаете, что жизнь может существовать и в других местах с более экстремальными условиями, вам нужно найти способы ее обнаружения. Для такого обнаружения требуются новые стратегии, которые зависят от того, где и что вы ищете.
|
|
|
|
Наконец, нам нужно посмотреть, насколько сильно живые существа на нашей планете повлияли на ее пригодность для жизни. Нам также необходимо понять, каковы были начальные условия, которые сформировали жизнь на этой планете. Затем ученые смогут применить эту информацию в поисках жизни в других местах. Это приводит к дальнейшим размышлениям о том, как мы могли бы (если бы захотели) изменить биосферу других миров. Очевидно, на ум приходит Марс. Это терраформирование, и ученые продолжают изучать эту возможность.
|
|
|
|
Источник
|
