Bagaimana keadaan fizikal di Bumi, Matahari dan sistem suria yang seharusnya untuk pembentukan biosfer di planet kita? Faktor galaksi apa yang mempengaruhi asal usul kehidupan? Adakah kehidupan di luar Bumi? Ini dan persoalan saintifik lain dalam rangka festival pendidikan Science Bar Hopping dijawab oleh Calon Sains Fizikal dan Matematik, Penyelidik Kanan Jabatan Fizik Suria dan Hubungan Matahari-Terestrial Institut Magnetisme Terestrial dan Penyebaran Gelombang Radio. N. V. Pushkova RAS Maria Ragulskaya.
“Dalam komuniti saintifik, sudut pandang yang dominan adalah bahawa kehidupan adalah fenomena global. Dan jika kita mendekati masalah rekonstruksinya, tanpa mempertimbangkan hanya prinsip antropogenik, maka kehidupan dapat diciptakan di banyak planet, kerana tidak ada batasan fizikal dan kimia dalam hal ini,”kata pakar itu.
Aktiviti dan kehidupan suria
Biosfera Bumi memproses sejumlah besar tenaga suria, yang melebihi tenaga proses tektonik dan gunung berapi sebanyak 30 kali dan hampir sama dengan semua tenaga haba dari bahagian dalam Bumi. Dalam tempoh perubahan aktiviti solar selama sebelas tahun, sumbangan Matahari terhadap pengembangan biosystem dan iklim adalah 10%. Dalam tempoh 250 tahun, sumbangan ini meningkat kepada 70%.
Hidup kita berpusing
Hidup adalah berasaskan karbon dan air. Struktur kompleks ini memerlukan asas kimia dan pelarut. Kod genetik kehidupan duniawi -bukan satu-satunya biokimia yang mungkin. Amonia cair dan asid sulfurik sesuai sebagai pelarut, dan ikatan boron atau nitrogen pada suhu tinggi akan menggantikan karbon. Manusia terdiri daripada molekul kekiringan tertentu, juga tidak eksklusif. Kekiringan adalah sifat molekul untuk tidak bergabung di ruang angkasa dengan gambar cerminnya. “Chirality seperti sarung tangan - kiri dan kanan. Sekiranya molekul dipusingkan ke satu arah, maka tidak ada pergerakan di angkasa ke arah lain yang dapat membalikkannya. Tidak betul mengatakan bahawa proses kehidupan tidak dapat direalisasikan di Alam Semesta, seperti di Bumi, tetapi berpusing ke arah yang berlawanan. Tidak diketahui sebab apa hanya satu pilihan yang berlaku di planet kita. Masalah ilmiah ini ditangani oleh para saintis yang mengkaji asal usul kehidupan. Artinya, tidak cukup untuk mengumpulkan molekul, perlu menyediakan proses,memisahkan kanan dari kiri dan mengumpulkan pilihan yang sesuai untuk kehidupan. Dan, secara paradoks, proses seperti itu diberikan kepada kita oleh Matahari muda dengan sinarannya - kata pakar.
Video promosi:
Di mana untuk mencari kehidupan?
Tempoh awal perkembangan kehidupan di Bumi berbeza dengan zaman moden: komposisi kimia lautan, atmosfer, suhu, lokasi planet-planet dan pengeboman meteorit aktif. Pencarian asal usul kehidupan harus bermula dari saat komposisi kimia Alam Semesta menjadi hampir sama seperti sekarang - ini adalah 7.8 bilion tahun yang lalu. Dalam tempoh ini, unsur penting utama muncul - karbon dan air. Unsur-unsur tubuh kita adalah sisa-sisa bintang yang terbakar. Kita semua terbuat dari bahan bintang. Maksudnya, selama kira-kira separuh dari kehidupan mereka, Matahari, Bumi dan Sistem Suria berada dalam keadaan yang sama sekali berbeza, dan bukan pada keadaan yang biasa dilakukan oleh manusia. Kehidupan yang boleh dipercayai di Bumi - yang terdapat dalam fosil - 3.8-4 bilion tahun yang lalu. Para saintis tidak dapat mengatakan bahawa tidak ada kehidupan sebelumnya,kerana secara praktikalnya tidak ada batuan yang bertahan lebih tua dari zaman ini. Lebih banyak maklumat kuno boleh didapati dari meteorit.
Bagaimana sistem suria dilahirkan?
Sistem suria mengambil masa sekitar 900 juta tahun untuk terbentuk. Dia dilahirkan dalam kelompok bintang yang padat dengan sistem bintang yang serupa. Mereka muncul selepas letupan supernova. Mungkin kejatuhan meteorit disebabkan oleh fakta bahawa sistem tersebut menyimpang dan bertukar-tukar bahan meteorit.
Kehidupan galaksi
Dalam medium antara bintang galaksi, banyak bahan organik kompleks telah dijumpai yang membentuk organisma hidup. Awan galaksi, yang melintasi sinar kosmik, merupakan sumber bahan organik yang besar. Saintis moden telah menemui lebih daripada 200 bahan tersebut. Para saintis mempunyai tugas yang sukar - untuk menguraikan data ini.
Awal Marikh - sebuah oasis untuk kehidupan
Di awal Marikh, selama setengah miliar tahun pertama, ada semua syarat untuk asal dan perkembangan kehidupan, sementara di Bumi tidak ada proses seperti itu. Planet muda ini memiliki lautan dengan bekalan air, atmosfer dan iklim yang hangat. Walau bagaimanapun, Marikh adalah planet kecil dan jauh dari Matahari. Terdapat juga hal seperti "angin suria" - aliran zarah terion dari korona suria. Aliran ini merobek atmosfer Marikh. Sebilangan besar meteorit yang sampai ke kita adalah Martian. Sekiranya terdapat kehidupan di planet ini, maka ia bergerak dari Marikh ke Bumi, dan bukan sebaliknya.
Matahari: dulu dan sekarang
Matahari awal dan Matahari moden tidak sama. Matahari mempunyai lebih banyak bintik matahari, dan kecerahannya jauh lebih rendah - 70% dari keadaan semasa. Bintang secara beransur-ansur menyala (hingga kini, cahaya bercahaya meningkat satu setengah kali), tetapi pada masa yang sama suar suria sangat aktif. Jisim Matahari awal hingga 103%, tempoh putaran adalah dari 6 hingga 10 hari. Keamatan proses yang sedang berlangsung adalah seratus kali lebih tinggi daripada tahap semasa.
Mencari planet untuk hidup
Untuk bertahan hidup, biosfera memerlukan: air cair pada objek ruang untuk jangka masa geologi yang panjang, sebatian organik, sumber tenaga untuk proses biokimia dan cangkang pelindung. Matlamat para saintis adalah untuk mencari tempat yang dilindungi dari sinaran dan tempat air dapat disimpan. Mereka tidak mencari kehidupan dalam persekitaran mono. Para saintis percaya bahawa kehidupan terbentuk disebabkan oleh tiga fasa: cecair, gas dan pepejal.
Terdapat perdebatan besar antara ahli biologi dan ahli geologi mengenai di mana misi angkasa dapat didarat untuk mencari biosfer di Marikh. Ahli geologi mendakwa bahawa batu yang paling kuno. Ahli biologi, sebaliknya, percaya bahawa dengan radiasi yang berjuta-juta tahun, batu-batu ini hilang. Ahli biologi membuktikan bahawa Mars masih mempunyai jenis atmosfera quasiperiodik. Dari semasa ke semasa, Mars mengubah paksi planet ini, dan topi kutubnya mencair. Mungkin sekali setiap 120 ribu tahun, air muncul di Marikh selama beberapa minggu. Organisma terestrial dapat bertahan 120 ribu tahun dalam animasi yang ditangguhkan. Sekiranya air muncul di Marikh sekali setiap 120 ribu tahun, beberapa minggu akan cukup bagi organisma untuk menghidupkan semula, menghasilkan kitaran hidup, meninggalkan keturunan dan kemudian menunggu 120 ribu tahun akan datang,”kata pakar itu.
Mereka mencari kehidupan di Venus. Di bawah keadaan tekanan dan suhu Venus, bukannya karbon, sebatian kimia berdasarkan nitrogen dapat diperoleh, dan cecair supercritical karbon dioksida akan bertindak sebagai air. Para saintis dapat menulis reaksi secara teori, tetapi mereka tidak dapat mengujinya dalam keadaan terestrial. Adalah perlu untuk membina sebuah kilang yang mempunyai ukuran beberapa planet. Tanah ini kecil untuk makmal pengeluaran bahan-bahan tersebut. Tetapi di ruang angkasa, eksperimen ini sangat mungkin.
Pada 2019-10-03, keberadaan 4011 eksoplanet di 2996 sistem planet telah disahkan dengan pasti. Antaranya, jenis daratan - dari 5%.
Faktor pembatas utama dalam mencari kehidupan adalah radiasi dari bintang induk atau planet gergasi gas. Biosfera dapat menyesuaikan diri dengan apa sahaja: menahan suhu tinggi, mencari bahan kimia dan sumber tenaga. Walau bagaimanapun, biosfera tidak dapat menahan kesan kuat sinaran sinaran.
Kehidupan terestrial bukanlah satu-satunya bentuk biokimia yang mungkin. Buaian kehidupan boleh menjadi cakera galaksi molekul dan eksoplanet, dan gunung berapi dan lautan Bumi, Marikh dan planet kecil dan planet raksasa. Oleh itu, adakah manusia akan dapat mengenal pasti kehidupan seperti itu jika secara tidak sengaja menemuinya dalam misi ruang angkasa?”Kesimpulan Maria Ragulskaya.
