 |
|
Метаболизм микроорганизмов на планетах земной группы
|
| Известно, что ионизирующее излучение оказывает разрушительное воздействие на биологию, вызывая, помимо прочего, повреждение ДНК, клеток и образование активных форм кислорода. Хотя прямое воздействие высокой дозы радиации действительно неблагоприятно для биологической активности, ионизирующее излучение может вызывать и, как известно, в некоторых случаях приводит к образованию ряда биологически полезных продуктов. Одним из таких механизмов является получение биологически полезных продуктов с помощью радиолиза, вызванного заряженными частицами. Энергетически заряженные частицы взаимодействуют с поверхностями планетарных объектов, таких как Марс, Европа и Энцелад, не защищаясь от их разреженной атмосферы. В зависимости от энергии этих частиц, они могут проникать на глубину нескольких метров под поверхность и инициировать ряд химических реакций на своем пути. Некоторые побочные продукты невозможно получить с помощью излучения с более низкой энергией (например, солнечного света), что открывает новые возможности для их использования в жизни. |
|
| Основная цель статьи - изучить концепцию радиолитической обитаемой зоны (RHZ), где химический состав радиолиза, вызванного галактическими космическими лучами, потенциально может быть использован для метаболической активности. Сначала мы рассчитываем выделение энергии и скорость образования электронов с помощью численной модели GEANT4, затем оцениваем текущее производство и возможные химические пути, которые могут быть полезны для поддержания биологической активности на Марсе, Европе и Энцеладе. Концепция RHZ обеспечивает новую основу для понимания потенциала жизни в условиях высокой радиации. Объединив расчеты накопления энергии с энергетическими потребностями микробных клеток, мы определили радиальную зону для Марса, Европы и Энцелада. Эти зоны представляют собой регионы, где выработка энергии за счет радиолиза достаточна для поддержания метаболизма микроорганизмов. Мы обнаружили, что плотность бактериальных клеток самая высокая на Энцеладе, за ним следуют Марс и Европа. Мы обсуждаем влияние этих механизмов на обитаемость таких объектов в Солнечной системе и за ее пределами. |
| Источник |
