Содержание
что за наука, что изучает, как стать астробиологом
Писатели-фантасты подарили мировой массовой культуре огромное количество произведений, в которых описывали существ, обитающих на других планетах. Какие-то из них наделены характерными чертами обитателей Земли, а какие-то вообще не имеют ничего общего с землянами. В научном смысле изучением и поиском такой «внеземной» жизни занимаются астробиологи.
Содержание материала
- 1 Что такое астробиология?
- 2 День в лаборатории астробиолога
- 3 Как стать астробиологом?
Что такое астробиология?
Астробиология гораздо шире, чем просто наука о жизни за пределами нашей планеты. Она изучает вопросы в принципе связанные с появлением жизни, ее развитием, адаптивной функцией живых существ и так далее. Современная наука, к сожалению, не в состоянии ответить на все важные вопросы, касающиеся эволюционирования и жизни в целом, поэтому такая наука важна и нужна. Астробиология не занимается поиском инопланетян, а просто ищет новые формы жизни.
Почему одна планета пригодна для жизни, а другая нет?
Возможно ли развитие организмов в потенциально опасной для них среде? Как во Вселенной зарождается, поддерживается и уничтожается жизнь? — именно на эти и множество других вопросов астробиологи пытаются найти научный ответ.
Находясь в поиске разгадок, ученые занимаются активным изучением космоса, проводят различные эксперименты, а также собирают важные данные с орбитальных аппаратов и мощнейших телескопов, чтобы приоткрыть завесу нашей Солнечной системы. Большинство подобных исследований совершается на Земле, где жизнь активно развивается. Как правило, в команду специалистов-астробиологов входят представители разных наук: астрофизики, биохимики, микробиологи, океанологи, геологи и многие другие. Поэтому изюминкой данной науки является ее междисциплинность.
День в лаборатории астробиолога
Основной процент представителей этой науки работает в NASA, реже — в учебных заведениях. Одним из таких является Астробиологический институт NASA (NAI).
На его базе работает сразу несколько университетов, а также отдельных команд. Команда Аризонского государственного университета, например, занимается изучением элементов, которые представляют собой основные строительные блоки жизни на Земле: железо, азот, фосфор, углерод. На основании этих экспериментов они могут определить вероятность существования планет, пригодных для жизни в конкретной звездной системе.
Французский биолог Натали Каброл, которая осуществляет свою научную деятельность на базе института SETO, занимается изучением вулканических озер. Для того, чтобы выяснить как ведут себя те или иные организмы в экстремальных для них условиях, эта женщина погружается глубоко под воду.
Команда ученых из Университета Марса создает специальные палаточные городки на необитаемом острове Девон, где исследует условия «полярной пустыни», которая хоть и отдаленно, но чем-то похожа на марсианскую. Но не все учены подвергают свою жизнь риску во имя астробиологии. Астроном SETI Дэн Вертхаймер, например, потратил не один десяток лет в поисках «внеземных» сигналов.
Но, к сожалению, на данный момент ему ничего не удалось обнаружить.
Как стать астробиологом?
Количество учебных заведений, где выпускают дипломированных астробиологов, можно сосчитать на пальцах, настолько их мало. Но несколько все же есть. Среди них — University Of Washington и The Pennsylvania State University. Кроме того, найти вакансию астробиолога — это что-то из ряда фантастики. Лучше присоединиться к уже существующей команде астробиологов, там можно понаблюдать за этой наукой с ее практической части, разобраться в принципах работы, а также понять, частью какого исследования вы хотите стать.
Проще всего подойти к изучение астробиологии через тесно связанные с ней научные дисциплины, например, астрофизику, химию и микробиологию.
В настоящее время по-прежнему нет научных доказательств существования жизни за пределами нашей планеты. Однако, возможно, уже следующее поколение астробиологов сможет ответить на самые заветные вопросы, волнующие все человечество.
В поисках жизни: астробиология и ее «космический зверинец»
Когда-то давно люди, устремив взгляд в звёздное небо, думали, что смотрят на огни каких-то далеких костров. И уже тогда в пытливый ум человека закрался вопрос: «А есть ли еще жизнь во Вселенной?» С тех пор прошло много времени, а однозначный ответ на этот вопрос так и не появился. Поисками этого самого ответа занимается астробиология. Рассказываем, почему неправильно считать ее «наукой о зеленых человечках» и как продвигаются поиски жизни вне нашей планеты.
Что изучает астробиология и почему?
«Президент Трамп одобрил поиск инопланетян» – примерно с таким заголовком этой весной вышли заметки о дополнительном финансировании программы НАСА по астробиологии. И ведь, действительно, в представлениях обывателей и СМИ эта область исследований воспринимается как «наука о пришельцах» и не вызывает доверия. Хотя, на самом деле, это довольно большое заблуждение.
Есть такой псевдотермин – «ксенобиология», дословно означающий «наука о чужеземцах».
Вот такой науки точно нет, это определение в 1954 году придумал писатель-фантаст Роберт Хайнлайн для романа «Звёздный зверь». А астробиология (ранее именовавшаяся экзобиология) – это реальная междисциплинарная научная область. [myline]Астробиологи изучают то, как появляется, эволюционирует и распространяется любая форма жизни во Вселенной.[/myline] По данной причине эта наука опирается на знания и методы не только астрономии и биологии, но и физики, химии, геологии, антропологии и еще ряда дисциплин.
Сложность объяснения предмета астробиологии понимают и сами ученые. Вот так об этой проблеме говорит известный в профессиональных кругах астробиолог из НАСА Шон Домагал-Голдмэн:[myquotes]Когда кто-то интересуется у меня, чем я занимаюсь, мой ответ будет с оттенком тавтологии – я ищу способы поиска внеземной жизни. Дело в том, что астробиологи не сидят и ждут вторжения инопланетян и не изучают уфологические домыслы, а исследуют возможности существования жизни за пределами Земли.[/myquotes]
Поэтому ученые этой области пытаются найти ответы на весьма непростые вопросы: где и как лучше всего искать живые организмы? Каковы пределы известных нам форм жизни? Как изменения на планете могут повлиять на эволюцию жизни? Применимы ли известные законы о жизни на Земле к другим планетам? Получается, что астробиология – это биология в планетарном и астрофизическом контекстах, использующая множество экстраполяций.
Что ж, звучит увлекательно, серьезно и внушительно. Теперь посмотрим, где же эта наука развивается.
Где стоит искать астробиологов?
Исследовательский Центр Эймса — здесь расположена штаб-квартира Института Астробиологии / By NASA, via Wikimedia
Ни для кого не будет сюрпризом, что колыбель астробиологии находится в НАСА. Первый проект в этой области там стартовал аж в 1959 году, когда и наука такая еще не была формализована.
[myline]В настоящее время НАСА и учрежденный в структуре агентства Институт астробиологии – это ведущие исследовательские центры в данной сфере.[/myline] Но, кроме них, астробиологические сообщества и институты были созданы в Европе, Австралии, Канаде, Мексике и странах Южной Америки. Особенный авторитет — за центрами астробиологии в Вашингтонском университете, Аризонском и Университете Кардиффа. К слову, в России с 2010 года учрежден научный совет РАН по астробиологии.
На данный момент наиболее основательная космическая миссия, нацеленная на поиск внеземной жизни, состоялась давно – в 1976 году, в рамках программы «Викинг».
Она была направлена на поиск живых организмов или их следов на Марсе. По сути никаких сенсационных результатов для астробиологов эта «вылазка» на красную планету не дала. В перспективе свой аппарат для поиска следов жизни на Марс планирует отправить Евросоюз: с этой целью к 2018 году Европейское космическое агентство готовит к запуску марсоход ExoMars. Кроме него, в ближайшие годы на Марс планируется также отправить очередное детище Илона Маска, корабль Red Dragon, который попытается уловить на планете «биосигналы». Ну, конечно, нельзя не упомянуть НАСАвскую миссию «Марс-2020».
Как мы уже отметили, именно в НАСА сегодня ведутся основные научные разработки и исследования в сфере астробиологии. И нетрудно догадаться, что работа Института астробиологии идет в тесной координации с программами «Планетарная защита» и «Исследование Марса». Всего в этом ведущем научном центре задействованы 12 команд ученых, что составляет примерно 600 человек. И все они тщательно изучают данные, поступающие из космических миссий, а также выстраивают гипотезы, которые помогут понять, где же все-таки может быть внеземная, прежде всего пребиотическая, жизнь, и почему мы ее вряд ли найдем в пределах нашей системы.
Как продвигаются поиски жизни во Вселенной?
Важно понимать, что работа астробиологов во многом связана не с отчаянными попытками научно подтвердить существование инопланетян, а как раз наоборот – отмахиваться от лавины совершенно ненаучных доводов и псевдофактов на эту тему. То есть сейчас задача специалистов по астробиологии сопряжена с тем, чтобы тщательным образом проверять всю информацию, которая хоть как-то может быть связана с потенциальной вероятностью обнаружения следов жизни вне планеты Земля.
И несмотря на то, что до сих пор доказательств жизни где-либо вне земного пространства нет, астробиологи совершенно не скучают. [myline]Например, когда аппарат «Феникс» в 2008 году обнаружил на Марсе свидетельства существования льда и карбонатов, была запущена целая волна теоретических работ на тему биологического потенциала из марсианского прошлого.[/myline]
Марсоход Curiosity / By NASA / nasa.gov
Важное значение имеет миссия марсохода Curiosity, работающего на соседней с нами планете по сей день.
Его важнейшая задача – обнаружить следы того, что когда-то Марс был пригодным для жизни. Конечно, Curiosity не может определить, населяла ли планету микробная жизнь. Однако результаты, которые он собрал, убедили ученых в том, что часть посадочной площадки на красном кратере когда-то прекрасно способствовала поддержанию жизни. Это была первая формальная идентификация обитаемой окружающей среды за пределами Земли.
Кроме Марса, астробиологов также крайне интересуют экзопланеты. И по мере развития технологий и научного понимания этих небесных объектов, ученые-астробиологи расширяют свое предметное поле. Теперь их в большей степени интересуют не организмы «космического зверинца» экзопланет, а анализ атмосферы и, в конечном счете, поверхности этих тел. И вот почему.
На данный момент в атмосфере одной из экзопланет уже обнаружили наличие воды и двуокиси углерода. И как только будет подтверждено наличие хотя бы мельчайших концентраций озона, кислорода и метановых газов, астробиологи выйдут на авансцену космических исследований.
Глава научного отдела NASA Эллен Стофан: [myquotes]Я думаю, что через десять лет у нас будут серьезные доводы о существовании признаков жизни за пределами Земли, и полагаю, что окончательные доказательства этому появятся в течение 20-30 лет[/myquotes]
Поэтому новости о развитии астробиологии не стоит воспринимать как попытки оправдать уфологические сведения. А если вас, дорогие читатели, интересует то, как продвигается поиск жизни или пригодных для ее развития условий в бескрайнем космосе, то лучше смотреть не программы-псевдорасследования о пришельцах из секретных лабораторий, а обратиться на сайт Института Астробиологии в НАСА, где не только собраны все самые последние данные, но и есть возможность задать любой интересующий вас вопрос ведущим астробиологам. И, если в обозримом будущем человеку с нашей планеты все же удастся обнаружить дыхание жизни еще где-то во Вселенной, то благодаря знаниям и наработкам этих ученых, мы к сему факту будем научно подготовлены.
Miriam Espacio / Unsplash.
com
предложений карьерного пути | Астробиология
Астробиология изучает происхождение, эволюцию, распространение и будущее жизни во Вселенной. Эта междисциплинарная область требует всестороннего комплексного понимания биологических, планетарных и космических явлений. Астробиология занимается поиском обитаемой среды в нашей Солнечной системе и на планетах вокруг других звезд; поиск доказательств пребиотической химии или жизни на телах Солнечной системы, таких как Марс, спутник Юпитера Европа и спутник Сатурна Титан; и исследование происхождения, ранней эволюции и разнообразия жизни на Земле.
Область астробиологии является относительно новой по сравнению с давно устоявшимися областями астрономии, биологии, физики, геологии, планетологии и т. д. В настоящее время существует относительно немного специализированных программ на получение степени в области астробиологии. Типичный путь для студента, заинтересованного в аспирантуре по астробиологии, — это специализироваться на одной научной дисциплине.
Вы должны выбрать область, которая действительно волнует вас. Эта дисциплина станет основой знаний, на которые вы будете опираться, так что сделайте ее тем, чем вы увлечены.
Бакалавриат
Работая над созданием фундамента в интересующей вас области, изучайте астробиологию. Есть много онлайн-курсов, которые вы можете пройти. Учебник по астробиологии — хороший справочный инструмент для понимания, по крайней мере, на фундаментальном уровне области астробиологии. Вы можете просмотреть этот веб-сайт Программы астробиологии НАСА для получения последней информации о карьере, образовании, финансировании, новостях и публикациях в области астробиологии. Вы должны подписаться на Список рассылки программы астробиологии , чтобы быть в курсе событий в области астробиологии.
Возможности бакалавриата: Студентам доступно множество летних программ НАСА, стипендий и специальных программ.
Аспирантура:
При поиске аспирантуры обратите внимание на темы исследований отдельных ученых, занимающихся интересующей вас областью астробиологии, и сосредоточьте свои заявления на получение диплома о работе с этими людьми.
Хороший способ начать поиск — просмотреть исследовательские проекты в рамках Сетей координации исследований НАСА (RCN) и Исследовательских возможностей НАСА в области наук о космосе и Земле (ROSES), поддерживаемых Программой астробиологии НАСА.
Вы также должны быть в сети и взаимодействовать со своим астробиологическим сообществом. Посещайте такие мероприятия, как Конференция для выпускников по астробиологии (AbGradCon), и участвуйте в летних школах по астробиологии.
Постдокторская работа:
Когда вы планируете свою постдокторскую работу, вам нужно будет определить исследовательскую группу, занимающуюся интересующим вас исследованием, будь то поиск экзопланет или изучение микробов в экстремальных условиях. Вам следует прочитать недавно опубликованные статьи исследовательских групп, поддерживаемых интересующей вас астробиологической программой НАСА, и посетить их веб-сайт, чтобы получить представление о том, что они делают, и о том, как это соответствует вашим интересам.
Затем свяжитесь с главным исследователем (PI), чтобы узнать, есть ли у него докторская степень. или постдокторские должности доступны.
Вам также следует регулярно посещать нашу доску объявлений о вакансиях для докторантов. Вы также можете просмотреть список стипендий и возможностей НАСА.
Теперь вы астробиолог!
Помимо проведения исследований в лаборатории или чтения лекций в университете, астробиологам доступен широкий спектр профессий. Вы можете работать в пресс-службе, информируя СМИ о последних событиях; или как научный журналист, пишущий о последних открытиях на веб-сайтах, в журналах, газетах или книгах. Вы тоже художник? Вы можете разрабатывать учебные материалы, такие как графические истории астробиологии. Или заняться научной политикой, убедившись, что правительство принимает обоснованные решения о новых законах или финансировании; или работать в области управления проектами или администрации. Где вы хотите внести свой вклад, каков ваш путь?
Страница обновлена: 18 июля 2022 г.
астробиология | наука | Британика
Европа
Все СМИ
- Похожие темы:
- биология
обитаемая зона
Уравнение Дрейка
внеземная гипотеза
галактическая обитаемая зона
Просмотреть весь связанный контент →
Резюме
Прочтите краткий обзор этой темы
астробиология , также называемая экзобиологией или ксенобиологией , междисциплинарная область, занимающаяся природой, существованием и поиском внеземной жизни (жизнь за пределами Земли). Астробиология охватывает области биологии, астрономии и геологии.
Хотя до сих пор не найдено убедительных доказательств существования внеземной жизни, возможность того, что биота может быть общей чертой Вселенной, была усилена открытием внесолнечных планет (планет вокруг других звезд) и сильным подозрением, что несколько лун Юпитер и Сатурн могут иметь огромные запасы жидкой воды, а также благодаря существованию микроорганизмов, называемых экстремофилами, которые терпимы к экстремальным условиям окружающей среды.
Первое развитие указывает на то, что среда обитания для жизни может быть многочисленной. Вторая предполагает, что даже в Солнечной системе могут быть другие миры, на которых зародилась жизнь. Третий предполагает, что жизнь может возникнуть в широком диапазоне условий. Основные области астробиологических исследований можно классифицировать как (1) понимание условий, при которых может возникнуть жизнь, (2) поиск обитаемых миров и (3) поиск свидетельств жизни.
Викторина «Британника»
Наука: правда или вымысел?
Вас увлекает физика? Устали от геологии? С помощью этих вопросов отделите научный факт от вымысла.
Чтобы существовала жизнь, подобная земной (основанная на сложных соединениях углерода), в мире должна быть жидкая вода. Поскольку планеты либо слишком близко, либо слишком далеко от своих звезд-хозяев будут находиться при температурах, которые заставят воду либо кипеть, либо замерзать, астробиологи определяют «обитаемую зону», диапазон орбитальных расстояний, в пределах которых планеты могут поддерживать жидкую воду на своей поверхности.
. В Солнечной системе только Земля находится в обитаемой зоне Солнца. Однако фотографии и другие данные с космических аппаратов, вращающихся вокруг Марса, свидетельствуют о том, что вода когда-то протекала по поверхности красной планеты и до сих пор в больших количествах присутствует под землей. Следовательно, предпринимаются постоянные международные усилия по использованию роботизированных зондов для изучения Марса в поисках свидетельств прошлой и даже настоящей жизни, которая могла уйти в подземные жидкие водоносные горизонты.
Кроме того, открытия, сделанные космическим зондом «Галилео» (запущенным в 1989 г.), позволяют предположить, что некоторые из спутников Юпитера — главным образом Европа, а также Ганимед и Каллисто, — а также спутник Сатурна Энцелад могут иметь под собой долгоживущие жидкие океаны. ледяная внешняя оболочка. Эти океаны могут оставаться теплыми, несмотря на их большое расстояние от Солнца, из-за гравитационного взаимодействия между лунами и их планетой-хозяином, и они могут поддерживать жизнь, обнаруженную в глубоководных жерлах на Земле.
Даже Титан, большой спутник Сатурна с плотной атмосферой, предположительно может иметь необычную биологию на своей холодной поверхности, где могут существовать озера жидкого метана и этана. Европейский космический зонд «Гюйгенс» приземлился на Титане 14 января 2005 года и увидел признаки течения жидкости на его поверхности. Подобные открытия сильно способствовали появлению астробиологии как области исследования, расширив диапазон возможных внеземных сред обитания далеко за пределы общепринятого понятия «обитаемой зоны».
Дополнительным импульсом стало открытие с 1995 года сотен внесолнечных планет вокруг других нормальных звезд. Большинство из них представляют собой гигантские миры, подобные Юпитеру, и поэтому вряд ли сами по себе пригодны для жизни, хотя у них могут быть спутники, на которых может возникнуть жизнь. Однако эта работа показала, что по крайней мере от 5 до 10 процентов (а возможно, и до 50 процентов или более) всех солнцеподобных звезд имеют планеты, что подразумевает многие миллиарды солнечных систем в Галактике Млечный Путь.