Содержание
Хабар 24 — Новости Казахстана и мира на сегодня
Избранное
-
Культура: «Азия дауысы» возвращается после долгого перерыва
-
Общество: Суд над вайнерами по делу о финпирамиде начался в Алматы
-
Общество: В зоопарке Алматы родились ягуары-двойняшки
-
Культура: Казахстанские артисты покорили сцену Большого театра Беларуси
-
Общество: Пятая часть арендодателей в Казахстане не платит налоги
-
Общество: Депутат: Соцработникам надо повысить зарплаты
К. Токаев посадил дерево на Аллее почетных гостей в Ташкенте
К.Токаев возложил цветы к монументу Независимости Узбекистана
Касым-Жомарт Токаев прибыл с госвизитом в Узбекистан
К.Токаев выразил соболезнования родным и близким А.Айталы
Новости Казахстана
Все новости
«>Культура
«Азия дауысы» возвращается после долгого перерыва
21.12.2022, 23:13
После перерыва почти в два десятилетия в Алматы вновь возродится один из самых крупных музыкальных фестивалей Центральной Азии – «Азия Дауысы». Об этом журналистам рассказал его новый главный продюсер Арманжан Байтасов, передает корреспондент «Хабар 24».
«>Общество
В зоопарке Алматы родились ягуары-двойняшки
21.12.2022, 17:13
В Алматинском зоопарке пополнение в семье ягуаров, передает корреспондент «Хабар 24».
«>Культура
Казахстанские артисты покорили сцену Большого театра Беларуси
21.12.2022, 16:37
Артисты «Астана Опера» покорили сцену Большого театра Беларуси, сообщает корреспондент «Хабар 24». В рамках XII Минского международного Рождественского оперного форума казахстанская труппа представила зарубежной публике один из самых востребованных спектаклей – оперу «Шелковая лестница».
«>Общество
Пятая часть арендодателей в Казахстане не платит налоги
21. 12.2022, 16:01
Больше тысячи владельцев недвижимости сдавали свои квартиры и не платили налоги. Это пятая часть всех арендодателей по стране. Об этом сообщил председатель Комитета госдоходов Данияр Жаналинов, передает корреспондент «Хабар 24».
Лента новостей
В мире
Все новости
Свиной грипп выявили в 86 регионах России
22.12.2022, 05:05
Из-за рекордной заболеваемости гриппом в российских регионах в несколько раз…
Япония страдает от аномальных снегопадов
21.12.2022, 22:13
Япония страдает от аномальных снегопадов, есть погибшие, сообщает корреспондент «Хабар…
Илон Маск готов покинуть пост главы Twitter
21. 12.2022, 17:37
Илон Маск готов покинуть пост генерального директора Twitter, сообщает корреспондент…
Товарооборот между Казахстаном и Китаем вырос на 30%
21.12.2022, 13:00
Товарооборот между Казахстаном и Китаем за первые десять месяцев вырос…
Происшествия
Все новости
Стали известны результаты проверки готовности к отопительному сезону
20.12.2022, 20:35
Перебои в подаче тепла, отсутствие резервных энергоисточников и несвоевременная поставка…
Хищения при строительстве дорог: возбуждено 23 уголовных дела
20. 12.2022, 20:30
Свыше 40 млрд тенге похитили подрядные организации при строительстве автодорог.…
Гибель тюленей на Каспии: причину установят до 15 января
20.12.2022, 19:06
Точную причину массовой гибели тюленей в акватории Каспийского моря огласят…
Коммунальную аварию устраняют в Костанае
20.12.2022, 18:17
В Костанае 30 многоэтажных домов, школа и международный аэропорт остались…
Телепроекты
Все телепроекты
Интервью
Центрально-Азиатский медиафорум. Султан Раев
21.12.2022, 14:00
Интервью с Генеральным секретарём ТЮРКСОЙ.
Интервью
Вице-министр о ситуации с ТЭЦ в Казахстане
20.12.2022, 21:12
Жандос Нурмаганбетов, вице-министр энергетики РК.
Интервью
Центрально-Азиатский медиафорум. Интервью Тамилы Маматовой
20.12.2022, 19:09
Тамила Маматова, скульптор (Кыргызстан).
Интервью
Центрально-Азиатский медиафорум. Интервью Марата Фатхуллина
20.12.2022, 15:05
Спикер – Марат Фатхуллин, вице-президент Elsevier Global.
Популярное
© 2022, Телеканал «Хабар 24». Все права защищены.
комета — последние новости сегодня и главные события по теме
Статей
За период
Кыргызстанцы увидят самую яркую комету года — появляется раз в 200 тыс лет
2 декабря 2021, 09:20
- комета
- Новости
- Общество
- Кыргызстан
- астрономия
Еще 3
Сегодня комета NEOWISE максимально близится к Земле — как увидеть
23 июля 2020, 11:20
- комета
- Новости
- Общество
- Кыргызстан
- В мире
- астрономия
- земля
Еще 3
Потрясающее зрелище — полет кометы сняли с борта МКС. Видео
19 июля 2020, 10:25
- комета
- Новости
- Общество
- Видео
- Мультимедиа
- В мире
- космонавт
- земля
Еще 3
Как кыргызстанцам увидеть комету, о которой все говорят. Короткий гайд
17 июля 2020, 08:46
- комета
- Новости
- Общество
- Кыргызстан
- астрономия
Еще 3
Как комета пролетает близ Земли — завораживающее видео из космоса
10 июля 2020, 09:38
- комета
- Новости
- Общество
- В мире
- космос
- полет
- Видео
- земля
Еще 3
К Земле приближается комета, которая может стать ярчайшей за 13 лет
25 марта 2020, 08:47
- комета
- Новости
- Общество
- В мире
- земля
- космос
- астрономия
Еще 3
Кыргызстанцы могут увидеть мощный звездопад и комету. Что нужно знать
11 декабря 2018, 18:19
- комета
- Общество
- Новости
- Кыргызстан
- космос
- астрономия
- метеорный поток
Еще 3
В какой части Кыргызстана будет виден звездопад, рассказали синоптики
12 августа 2016, 15:57
- комета
- Новости
- Кыргызстан
- Общество
- звездопад
- метеорит
Еще 3
Ученые: вода на Луне появилась благодаря «бомбардировке» астероидами
1 июня 2016, 09:55
- комета
- Пресс-дайджест
- Новости
- Общество
- В мире
- луна
- астероид
- вода
Еще 3
Девятая планета отправила опасный для Земли поток комет
8 апреля 2016, 09:34
- комета
- Новости
- Общество
- В мире
- земля
Еще 3
Впервые на комете астрономы нашли спирт и сахар
25 октября 2015, 10:53
- комета
- Новости
- Общество
- В мире
- спирт
- ученые
- астрономия
Еще 3
Ученые обнаружили силовое поле вокруг кометы Чурюмова-Герасименко
4 июня 2015, 08:35
- комета
- Новости
- Общество
- В мире
- Алан Стерн
- Солнце
Еще 3
Еще 20 материалов
- За неделю
- За месяц
- За год
- За все время
Лента новостей
Столкновения с кометами могли доставить в европейский океан ингредиенты для жизни
Юпитер — самая посещаемая планета в Солнечной системе, во многом благодаря НАСА. Все началось с Pioneer 10 и 11, за которыми последовали Voyager 1 и 2. Все они были пролетными миссиями, и только в 1996 году космический корабль Galileo стал первым, кто вышел на орбиту газового гиганта и даже отправил зонд в его атмосферу. Затем в 2016 году космический аппарат «Юнона» вышел на орбиту вокруг Юпитера и находится там до сих пор.
Все эти миссии были сосредоточены на Юпитере, но попутно они дали нам дразнящие намеки на ледяную луну Европу. Самое впечатляющее, что мы узнали, это то, что Европа, хотя и замерзшая на поверхности, содержит океан подо всем этим льдом. И этот теплый соленый океан может содержать больше воды, чем все океаны Земли вместе взятые.
Может ли это сохранить жизнь?
В новом исследовательском письме рассматривается роль комет в жизни на Европе. Его название «Обмен поверхности с океаном в результате опускания камер плавления, вызванных ударами на Европе», и он опубликован в Письмах о геофизических исследованиях AGU. Ведущий автор — Эван Карнахан, докторант UT Austin.
В исследовании изучается влияние комет на Европу и то, как они могли доставлять важные химические вещества с холодной поверхности Луны в теплые подповерхностные слои океана. Ледяной панцирь Европы представляет собой барьер толщиной в десятки километров, и трудно представить сценарий, при котором комета могла бы пробить весь этот лед. Но авторы говорят, что это может и не понадобиться. Вместо этого комете, возможно, нужно будет пройти через весь этот лед только наполовину, а естественные условия сделают все остальное.
Художественная иллюстрация, показывающая вид в разрезе океана и ледяной оболочки Европы, основанный на наблюдениях на ее поверхности и над ней. Диапиры показывают, что океан и лед Европы являются конвективными, что является важной характеристикой в этом исследовании. (НАСА)
Исследование основано на компьютерной модели Европы и ее сложной многослойной структуре. Модель показала, что тепло от удара создаст массу талой воды. Талая вода будет тонуть и тонуть сквозь лед в океан, что исследователи называют механизмом вязкого погружения. И он будет нести с собой окислители — класс химических веществ, необходимых для жизни — с поверхности Луны в теплый океан. Оказавшись там, они могут помочь поддерживать любую существующую жизнь.
«Как только вы наберете достаточно воды, вы просто утонете», — сказал ведущий автор исследования Карнахан. «Это как Титаник раз 10».
Это не первая попытка понять, как кометы могут переносить химические вещества, связанные с жизнью, в океан Европы. Но большая часть этой работы показала, что комете придется полностью пробить лед и достичь океана, чтобы доставить химические вещества на поверхность. Если это правда, то только самые большие кометы могут выполнить эту работу, что сильно ограничивает шансы на то, что это когда-либо произойдет.
Изображения с космического корабля НАСА «Галилео» показывают сложные детали ледяной поверхности Европы. Гребни, глыбы и трещины свидетельствуют о сложности под ледяной поверхностью. Изображение: NASA/JPL-Caltech
Это исследование предполагает обратное. Показывая, что комете не обязательно проникать в океан, расширяется круг потенциальных комет, которые могут доставлять химические вещества.
«Это увеличивает вероятность того, что у вас будут необходимые химические ингредиенты для жизни», — сказал соавтор Марк Хессе, профессор факультета геологических наук Школы наук о Земле Джексона при Техасском университете.
Европа естественным образом производит окислители на своей поверхности посредством радиолиза и фотолиза. Радиолиз — это диссоциация молекул под действием излучения, и он связан с интенсивным излучением Юпитера и мощными магнитными полями. Вращающаяся магнитосфера газового гиганта захватывает заряженные частицы, и эти частицы догоняют Европу, когда она вращается вокруг Юпитера. Разреженная атмосфера Луны не является защитой, и когда эти частицы обладают достаточно высокой энергией, они могут проникнуть прямо в лед. Там они производят окислители, необходимые для жизни.
Излучение Юпитера может разрушить молекулы на поверхности Европы. Но он также создает другие химические вещества, некоторые из которых важны для жизни и могут быть перенесены в подповерхностный океан при столкновении с кометами. Изображение предоставлено: NASA/JPL-Caltech
Фотолиз похож на радиолиз, но управляется светом. Когда энергия Солнца попадает на водяные шлейфы Европы, фотолиз (также называемый фотодиссоциацией) расщепляет молекулы воды и производит кислород. Таким образом, из-за фотолиза и радиолиза поверхность Европы и ее недра содержат важные химические вещества для жизни на основе углерода.
На этом комбинированном изображении показаны предполагаемые шлейфы водяного пара, извергающиеся в положении на 7 часов от лимба спутника Юпитера Европы. Шлейфы, сфотографированные спектрографом изображений Хаббла, были видны в силуэте, когда Луна проходила перед Юпитером. Ультрафиолетовая чувствительность Хаббла позволила различить особенности, которые возвышаются более чем на 160 километров над ледяной поверхностью Европы. Считается, что вода поступает из подземного океана на Европе. Данные Хаббла были получены 26 января 2014 года. Изображение Европы, наложенное на данные Хаббла, собрано из данных миссий Галилео и Вояджер. Изображение предоставлено: ESA/NASA/STScI
Ученые уже знают, как эти процессы создают химические вещества на поверхности Европы. Но компьютерные модели Европы и комет, разработанные исследовательской группой, делают еще один шаг вперед.
Европа — самый гладкий объект в Солнечной системе. Поверхность Луны тектонически активна, и вся эта активность со временем стирает последствия. Но ученые все же обнаружили там десятки кратеров. Некоторые европейские кратеры имеют характерный вид и выглядят как концентрические кольца ряби. Это предполагает «… замерзшую талую воду и послеударное движение под кратером», — говорится в пресс-релизе, представляющем исследование.
Это кратер от удара Шины на Европе. Яблочко кратера имеет диаметр около 40 км (25 миль), но вся ударная структура намного больше: это изображение занимает площадь примерно 424 на 456 километров (265 на 285 миль). Это мозаичное изображение, а отдельные изображения были сделаны 29 марта 1998 года на расстоянии примерно 18 000 километров (11 250 миль) системой твердотельной визуализации (SSI) на космическом корабле NASA Galileo. Изображение предоставлено: НАСА
Итак, есть свидетельства наличия важных химических веществ на поверхности Европы, а также свидетельства ударов. Вопрос, который хотели изучить исследователи, заключается в том, как они могут объединиться для доставки химических веществ в океан.
Они не первые, кто задают этот вопрос. Исследование 2015 года показало, что комета диаметром 0,5 км может пробить 5 км льда, а комета диаметром 5 км может пробить 40 км льда. Мы еще точно не знаем, насколько толстый лед Европы, но 40 км — это максимальная толщина. Исследование 2015 года показало, что даже если бы лед Европы имел толщину 40 км, комета, достаточно большая, чтобы пробить его, будет сталкиваться с Луной каждые 250 миллионов лет. Если лед менее толстый, от 8 до 13 км, то кометы диаметром от 0,7 до 1,5 км прорывают лед каждые 3-7 миллионов лет.
Поскольку Европа имеет такую толстую слоистую ледяную оболочку, кратеры, созданные кометами или другими ударными элементами, являются временными. Поверхностные свидетельства остаются на миллионы лет, но временный кратер, пронизывающий лед, не существует долго. Океан и лед Европы конвективны, и любой кратер, который уходит глубоко во лед, быстро заполняется. Исследование 2015 года показало соотношение между глубиной и диаметром этих кратеров и то, как они коррелируют с разной толщиной льда. Результаты показали, какие размеры существующих поверхностных кратеров, вероятно, создавали толщу воды, которая достигала поверхности океана, потенциально пропуская поверхностные химические вещества в океан.
Этот рисунок из исследования 2015 года показал, что по мере того, как болиды становятся больше по сравнению с толщиной льда, геометрия переходной полости изменяется, становясь глубже по сравнению с шириной. Это не удивительно, но это важная часть головоломки, которая показывает, что возможно. Изображение предоставлено: Cox and Bauer 2015. https://doi.org/10.1002/2015JE004877
Это новое исследование моделирует среду удара после удара кометы о поверхность, чтобы показать, как удар может перенести существующие поверхностные химические вещества через лед в океан. . Это показало, что нарушение средней точки ледяной оболочки имеет решающее значение. Если это произойдет, более 40% талой воды от удара попадет в подповерхностный океан.
Это может быть много талой воды, которая может переносить много химических веществ с поверхности в теплый океан. Если бы комета шириной 800 метров (полмили) достигла средней точки льда, она доставила бы достаточно воды, чтобы заполнить кратерное озеро Орегона. Это 18,7 км 3 или 4,49 кубических миль воды. (Одна кубическая миля — это более 1 триллиона галлонов/3,8 триллиона литров.) Это может происходить каждые три миллиона лет, если исследование 2015 года верно.
Кратер Мананнан на Европе имеет диаметр 30 км (18,6 миль) и является одним из крупнейших кратеров Луны. Кратер является предметом множества исследований из-за его известности на изображениях и данных миссии Галилео. У него необычная «паучья местность», которая может быть важной подсказкой. Это может быть доказательством того, что создавший его ударный элемент создал достаточно глубокий временный кратер для переноса поверхностных химических веществ в океан.
На этом изображении кратера Мананнан видны концентрические кольца и «паукообразная» местность. Предыдущие исследования предполагают, что необычная особенность является признаком того, что кратер проник достаточно глубоко, чтобы создать проницаемую колонну между поверхностью и океаном. Изображение предоставлено: НАСА/Лаборатория реактивного движения/Университет Аризоны.
Команда смоделировала кратер Мананнан и его плавильную камеру после удара. Моделирование показывает, как талая вода опускается в океан в течение нескольких сотен лет после удара. Их результаты также показали, что столкновение может создать канал из океана очень близко к поверхности, и что он останется открытым более тысячи лет. «Если океан находится под давлением или содержит газы, которые могут выделяться, — пишут авторы, — этот канал может служить потенциальным путем для океанских жидкостей на поверхность».
Исследователи пришли к трем выводам, которые помогают нам понять, как кометы могут создать канал для поверхностных химических веществ, которые достигают океана Европы:
- Кометы, ударяясь о ледяной панцирь Европы, создают камеры таяния. Эти камеры вязко деформируются и проваливаются сквозь скорлупу. Эта деятельность изменяет морфологию поверхностных кратеров, и об этом свидетельствуют концентрические кольца и паутина в кратерах Тир и Мананнан.
- Если глубина переходной полости под местом удара превышает половину толщины льда, растаявший лед может выносить химические вещества с поверхности в океан.
- Ударные талые воды, стекающие в океан, создают пористый канал, по которому океанская вода может выходить на поверхность.
Авторы излагают все это в своей статье. «Образование ударных расплавов приводит к перемешиванию внутри ледяной оболочки и переносу объемов расплава порядка десятков кубических километров с поверхности Европы в океан», — объясняют они. «Это затопление больших объемов расплава под кратерами, вероятно, изменяет морфологию кратеров, влияет на криовулканизм и может способствовать обитаемости океанов в ледяных мирах».
Они говорят, что их работа показывает, что этот процесс является надежным и широко распространенным механизмом, который может транспортировать химические вещества с поверхности в океан. За долгую историю Европы это случалось много раз.
Мы все надеемся, что в океане Европы есть что-то живое или, по крайней мере, там есть пребиотическая химия. Один из самых больших вопросов заключается в том, существует ли химическая связь между холодной поверхностью Луны и ее теплым океаном. Это исследование приближает эту возможность.
В то время как предыдущие исследования показали, что удары могут создавать много талой воды, это первое показывает, как вода может погружаться в океан. На самом деле, они считают маловероятным, что большие объемы талой воды могут что-то сделать, кроме как утонуть. «Мы предостерегаем от идеи, что вы можете поддерживать очень большие объемы расплава в неглубоких недрах, не опускаясь», — сказал Карнахан.
Европа до сих пор остается загадкой. Это исследование основано на симуляциях, они надежны и строго ограничены имеющимися доказательствами. Но они все еще симуляции, и наши доказательства неполны. Каким-то образом все доказательства связаны друг с другом, но мы не можем быть уверены, пока не отправим туда космический корабль, предназначенный для решения конкретных вопросов.
Предстоящие миссии, возможно, не дадут нам окончательного ответа, которого мы так жаждем, но они устранят некоторые возможности и приблизят нас к ответу. НАСА запустит Europa Clipper в 2024 году, если все пойдет по графику. Трудно вывести космический корабль на орбиту вокруг Европы, когда Юпитер находится так близко, поэтому Clipper будет вращаться вокруг Юпитера и наблюдать за Европой во время пролета. Его научная фаза должна начаться в 2030 году и продлится четыре года.
На этой иллюстрации показано, как облет Europa Clipper позволит изучить и нанести на карту почти всю поверхность Европы. Изображение предоставлено NASA/JPL-Caltech, авторство, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=30142436
«Клипер» будет нести надежный набор инструментов, предназначенных для уточнения глубины ледяного щита, составления карт органических химических веществ на поверхности и, среди прочего, получения изображений большей части поверхности Луны. Нам нужно раз и навсегда узнать, есть ли на Европе океан, какова его протяженность и есть ли жизнеспособный способ соединения океана и поверхности. Clipper должен дать нам необходимую ясность.
Есть также план посадочного модуля на Европу, хотя пока это только концепт. Предлагаемый посадочный модуль позволил бы проникнуть в суть вопроса. Каким-то образом — мы пока не уверены — посадочный модуль пронзит лед и доставит инструменты или зонды в лунный океан. Он будет использовать радиоизотопный термоэлектрический генератор для выработки тепла, необходимого для бурения льда. Менее амбициозный план миссии может пробурить лед всего на несколько дюймов. Там могут присутствовать биосигнатуры из океана, особенно если это исследование правильное и океанская вода может достичь поверхности.
В своем резюме авторы объясняют, как их результаты могут быть применимы не только к Европе. Их вязкий механизм погружения может объяснить активность на других замороженных мирах. Они особо упоминают спутник Сатурна Титан, единственное тело, кроме Земли, с поверхностной жидкостью. У Титана может быть ледяная кора и океан, богатый аммиаком. В то время как поверхностная жидкость состоит из углеводородов, подповерхностный океан, вероятно, состоит из воды.
Розали Лопес — научный сотрудник Управления планетарных наук Лаборатории реактивного движения НАСА. В пресс-релизе она сказала, что эта модель может помочь ученым понять роль воздействия на другие ледяные миры.
«В случае Титана это очень важно, потому что у Титана толстая ледяная корка — толще, чем у Европы», — сказала она. «Мы действительно заинтересованы в применении этого исследования».
- Пресс-релиз: Столкновение с кометой может принести ингредиенты для жизни в океан Европы
- Письмо о новом исследовании: обмен поверхности с океаном в результате опускания плавильных камер, генерируемых ударами, на Европе
- Исследовательская статья 2015 г.: Разрушение льда Европы при ударе: ограничения численного моделирования
- Вселенная сегодня: вот изображения Европы в высоком разрешении, сделанные Juno во время ее недавнего пролета мимо
Нравится:
Нравится Загрузка…
Мы могли бы распространить жизнь по Млечному Пути с помощью комет. Но должны ли мы?
Вот сложная проблема: что, если жизнь не всегда появляется на планетах, которые могут ее поддерживать? Что, если мы найдем все больше и больше экзопланет и определим, что некоторые из них пригодны для жизни? Что, если мы также определим, что жизнь на них еще не появилась?
Можем ли мы отправить кометы, приносящие жизнь, на эти планеты и засеять их земной жизнью? И если бы мы могли это сделать, должны ли мы?
Этому вопросу посвящена новая исследовательская статья в журнале Astrobiology. Статья называется «Направленная панспермия с использованием межзвездных комет». Авторами являются Кристофер П. Маккей, Пол К. В. Дэвис и Саймон П. Уорден. Они из Исследовательского центра Эймса НАСА, Центра фундаментальных концепций в науке Университета штата Аризона и Breakthrough Initiatives соответственно.
Представление о том, что жизнь распространяется по Вселенной, называется панспермией. (Древнегреческий: кастрюля означает все и сперма означает семя.) Это не новая идея. Греческий философ Анаксагор впервые предложил его еще в V веке до нашей эры. Он не сказал об этом прямо, но упомянул, что семена могут быть частью Вселенной. Историки сложили два и два, чтобы понять, что он имел в виду. По сути, согласно панспермии, жизнь существует по всей Вселенной и была распространена астероидами, кометами и даже космической пылью — семенами, согласно Анаксагору.
Некоторые исследователи предположили, что мощные удары по планетам, таким как Земля или Марс, могут выбрасывать в космос несущие микробы камни. Марс имеет более низкую гравитацию, чем Земля, и мы знаем, что удары о Марс отправили камни в космос. Мы нашли более 270 из них на Земле. Поскольку это произошло на Марсе, это должно было произойти и в других случаях и в других солнечных системах.
Мы также подозреваем, что Марс был заселен микробами миллиарды лет назад. Это спекулятивно, но марсианские микробы могли передвигаться по скалам, выброшенным ударом, и быть достаточно защищенными от опасностей в космосе, чтобы выдержать долгое путешествие. В конце концов, камень мог врезаться в другое тело, и если тепло от удара не уничтожило выживших микробов и если тело, в которое они врезались, было гостеприимным, теоретически жизнь могла распространиться таким образом. Умножьте эту идею на огромное количество столкновений в солнечных системах по всему Млечному Пути, и идея панспермии начнет обретать форму.
Это случайная или естественная панспермия. Но если цивилизация сделала это намеренно, это называется направленной панспермией. Это тема статьи, и цивилизация наша.
Мы не знаем, как зародилась жизнь на Земле. Мы знаем некоторые необходимые условия, но в наших знаниях полно пробелов. Таким образом, мы не знаем, как оно могло возникнуть в других мирах. «У нас есть скудное представление о подходящей геологической/химической обстановке для превращения неживого в жизнь, при этом большинство популярных сценариев в значительной степени не доказаны, и нет единого мнения», — отмечают авторы.
Мы знаем, что жизнь существует, и мы подозреваем, что она может существовать где-то еще. Но мы не знаем, есть ли жизнь на всех планетах, которые могут поддерживать жизнь. «Вполне возможно, что благоприятное место для зарождения жизни сильно отличается от планетарной среды, в которой жизнь может успешно поддерживаться в течение длительного времени», — пишут авторы.
Панспермия не затрагивает вопроса о том, как зародилась жизнь. Он просит нас подумать о том, как жизнь может распространяться от мира к миру по Млечному Пути, а не появляться в каждом мире по отдельности. Галактика Млечный Путь содержит около 200 миллиардов звезд. 200 миллиардов звезд — это ужасно много солнечных систем, планет, поясов астероидов, поясов Койпера и облаков Оорта. Если панспермия действительно возникает, у нее много возможностей.
Наша Солнечная система — это головоломка, и каждая планета и луна — ее часть. На Марсе, вероятно, была жизнь в прошлом, но сейчас ее нет, если только она не находится где-то под землей, защищенной от негостеприимной поверхности. Есть интригующие свидетельства того, что некоторые из ледяных спутников, таких как Энцелад и Европа, имеют гостеприимные океаны под толстыми ледяными шапками. А далекий холодный Титан — единственное тело, кроме Земли, на поверхности которого есть жидкость, хотя и не вода. Кроме того, есть сама планета, которая, по словам Карла Сагана, «кишит жизнью». Может ли панспермия быть той нитью, которая каким-то образом связывает все эти кусочки?
Одной из загадок нашей Солнечной системы является жизнь на Земле и то, как быстро она появилась. Молодая Земля была едва пригодна для жизни, когда появилась жизнь. Клеточная жизнь могла возникнуть 3,95 миллиарда лет назад. В то время Земля только что вышла из эона Гадея, когда наша молодая, едва узнаваемая планета была окутана плотной углекислотной атмосферой и управлялась перегретыми условиями.
Некоторые ученые задаются вопросом, как эндогенная жизнь могла появиться так скоро после Гадея. Хотя ясности нет, такое мышление поддерживает идею панспермии, по крайней мере, потенциально. Земля и другие молодые планеты могли бы поддерживать жизнь, посеянную панспермией, до того, как могла появиться их собственная жизнь.
Гадейский эон Земли является для нас чем-то вроде загадки, потому что геологических свидетельств того времени мало. Крошечные зерна циркона в древних породах в Австралии дают большую часть наших подсказок. Но мы знаем, что было жарко и негостеприимно. Могла ли жизнь возникнуть так скоро после Гадея? Фото: NASA
Современные мыслители подробно изложили идею панспермии. Вскоре мы сможем охарактеризовать все экзопланеты в сфере размером 100 световых лет с центром в нашей Солнечной системе. Есть зарождающиеся предложения отправить космический корабль с земной жизнью на любые планеты, которые могут ее приютить. В основном это мысленные эксперименты, но время идет, и когда-нибудь человечеству, возможно, придется бороться с этой идеей более реалистично.
Авторы отмечают, что эта идея физически возможна (с множеством оговорок). Но как насчет затрат? А как насчет надежности космических кораблей?
Природа уже производит объекты, способные к длительным межзвездным путешествиям: кометы. Они стали частью обсуждения направленной панспермии и составляют основную часть этой исследовательской статьи. «В этой статье мы опираемся на предыдущие исследования и предлагаем концепцию направленной панспермии с использованием межзвездных комет, а не специализированных космических кораблей», — объясняют авторы.
«До недавнего времени мысль о том, что люди могут буквально посеять семена космической трансформации с многомиллионными последствиями, считалась бы абсурдной. Но открытие межзвездных комет все изменило».
Из «Направленной панспермии с использованием межзвездных комет».
Статья мотивирована конкретными событиями последних лет. В 2017 году межзвездный объект Оумуамуа прошел через нашу Солнечную систему. Через два года нашу Солнечную систему ненадолго посетила межзвездная комета 2I/Borisov. Они были первыми двумя наблюдаемыми межзвездными объектами (ISO), которые прошли через нашу систему, что сделало Борисов первой кометой, которую мы видели. Эти случаи вызывают двусторонний вопрос: сколько еще ISO проделают/пройдут тот же путь?
Впечатление художника от Оумуамуа. Согласно некоторым исследованиям, объект состоит из молекулярного водородного льда, что объясняет его сигарообразную форму. К сожалению, хороших образов ISO у нас нет. Кредит: ЕСО/М. Kornmesser
Открытие двух ISO за такой короткий период времени является результатом наших технологических достижений и большого количества телескопов, наблюдающих за небом. Конечно, в долгой истории Солнечной системы было много других, и в будущем их будет еще больше. По мнению авторов, они, вероятно, распространены и представляют возможность.
«Межзвездные кометы обеспечивают недорогую направленную панспермию, которая потенциально широка с точки зрения количества возможных зондов и диапазона, в конечном итоге охватываемого», — пишут они. Исследование 2021 года предсказало, что всего около 6,9 объектов, таких как 2I / Борисов, в год должны проходить в пределах одной а.е. от Солнца. Когда обсерватория Веры Рубин заработает где-то в 2023 году, мы начнем находить эти ISO, может быть, по пять в год.
Комета Борисова представляет особый интерес для авторов. Его размер неизвестен, но, по оценкам, он достигает 16 км в диаметре. Это делает его достаточно большим, чтобы защитить инокулянт от радиации. Он потерял массу во время путешествия по внутренней части Солнечной системы, но на самом деле это даже хорошо. Пыль, которую он оставил после себя, «… может быть механизмом распространения инокулята», — объясняют они.
Снимок Хаббла кометы 2I/Борисов, летящей через нашу Солнечную систему. Авторы и права: НАСА/ЕКА/Д. Jewitt (UCLA)
Авторы объясняют, как такие кометы, как Борисова, можно использовать для распространения жизни по всему Млечному Пути. Панспермия по ИСО будет представлять собой комбинацию естественной и направленной панспермии. «Он эффективно сочетает их, используя межзвездные кометы в качестве переносчиков возможностей, добавляя биологический инокулят к комете, не пытаясь изменить ее траекторию», — объясняют они.
Идеальным инокулятом была бы коллекция форм жизни, которые могли бы успешно засеять разные места обитания на разных экзопланетах. «Инокулят для планет с жидкой водой на поверхности, таких как Земля и ранний Марс, может быстро развиться в разнообразную и сложную жизнь, развивающуюся в тандеме с планетарной средой», — пишут авторы. Для таких лун, как Энцелад, земные метаногены могут быть наиболее подходящим инокулятом.
Инокулят не должен ограничиваться одноклеточными организмами. Маленькие многоклеточные организмы могут иметь наибольший смысл, по крайней мере, в некоторых случаях. Выносливые тихоходки появляются в газете, потому что они могут выжить в условиях вакуума и радиации в космосе.
В нашей Солнечной системе долгопериодические кометы приходят из Облака Оорта и отправляются во внутреннюю часть Солнечной системы через звезды или другие объекты. Но некоторые из них отправляются в межзвездное пространство, и то же самое происходит и в других солнечных системах. Вероятно, отсюда и возникла комета 2I/Борисов. Кредит изображения: NAOJ
Если человечество когда-нибудь запустит программу направленной панспермии, свою роль могут сыграть генетически модифицированные организмы. Эта технология, вероятно, будет необходима, потому что может существовать множество обитаемых миров, не похожих на Землю. Они есть в нашей Солнечной системе, и лучшим примером может быть Титан. Это единственное тело, кроме Земли, с поверхностной жидкостью. «Но по мере развития синтетической биотехнологии мы могли бы создавать формы жизни, которые могли бы процветать на Титане и в других неводных средах обитания, обнаруженных на экзопланетах в будущем», — объясняют авторы.
Эта раскрашенная мозаика из миссии НАСА «Кассини» показывает наиболее полное изображение северной части Титана, покрытой озерами и морями. Спутник Сатурна Титан — единственный мир в нашей Солнечной системе, кроме Земли, на поверхности которого есть стабильная жидкость. Жидкость в озерах и морях Титана состоит в основном из метана и этана. Изображение предоставлено: NASA/JPL-Caltech/Agenzia Spaziale Italiana/USGS
«…просто сбросить несколько микробов на обитаемую, но в остальном бесплодную планету не удастся успешно засеять ее».
Из «Направленной панспермии с использованием межзвездных комет».
Все это может оказаться напрасной тратой усилий, и авторы признают это. Неужели это так же просто, как посадить на планету несколько форм жизни? «Серьезный аргумент, который можно выдвинуть против панспермии, исходит из того, что жизнь — это планетарное явление, образующее сложную глобально распределенную сеть взаимозависимых организмов, которые обмениваются материалом и информацией», — пишут они. «Поэтому простое размещение нескольких микробов на пригодной для жизни, но в остальном бесплодной планете не приведет к успешному ее засеву».
В таком случае инокулят должен быть гораздо более индивидуального дизайна. Это должна быть собственная сеть, разработанная для конкретной среды, которая могла бы успешно реализовать отношения между формами жизни, которые характеризуют биосферы, такие как Земля. Это трудное предложение. «Определение минимального необходимого подмножества организмов — серьезная задача, которая может потребовать значительных успехов в нашем понимании паутины жизни».
Панспермия далеко не доказана. Но ученые продолжают находить все больше и больше свидетельств существования жизни в космосе, в том числе простой аминоглицин на кометах. Кредит изображения: НАСА
Но все становится очень сложно, когда мы представляем себе будущее, в котором все это становится возможным. Вскоре мы будем исследовать некоторые из ледяных спутников Юпитера, и миссия на Титан, скорее всего, станет реальностью. Что мы найдем? Если они бесплодны, но выглядят так, будто могут поддерживать жизнь, поддадимся ли мы искушению?
Возникают знакомые, неудобные вопросы. Чем мощнее становятся наши технологии, тем масштабнее последствия их использования. Технологические достижения, такие как генная модификация и климатическая инженерия, порождают мощные реакции, когда люди думают о том, как они могут пойти не так. Эти опасения «… отомстит за целенаправленное распространение жизни по галактике», пишут авторы.
«Теперь эти сумасшедшие ученые хотят рвануть вперед и начать возиться со всей галактикой», — подумают некоторые, и мы сможем увидеть заголовки и мнения в нашем воображении. Но мы даже не приближаемся к тому, чтобы сделать что-либо из этого, чтобы мы могли отойти от уступа и трезво подумать об этом.
Критический вопрос, связанный с направленной панспермией, возникает еще до того, как мы перейдем к вопросам «можем ли мы» или «должны ли мы». Мы просто не знаем, сколько планет, которые могут поддерживать жизнь, на самом деле имеют жизнь. «Оптимисты-астробиологи склонны предполагать, что обитаемые планеты, скорее всего, будут обитаемыми», — пишут авторы. Но это только предположение.
Со всем тем, чего мы не знаем, вполне возможно, что жизнь есть только на небольшой части пригодных для жизни планет и лун. Может быть, есть миллиард или больше планет и лун, которые могут поддерживать жизнь, как чистые холсты, но естественная панспермия до них еще не добралась. «…Вполне возможно, что лишь чрезвычайно малая часть всех пригодных для жизни планет на самом деле является местом жизни», — отмечают авторы.
Что, если панспермия является естественной частью Вселенной, а поскольку мы являемся естественной частью Вселенной, мы должны играть роль в распространении жизни? Может быть, у нас даже есть обязанность сделать это. Возможно, Земля была засеяна направленной панспермией. Возможно, давно умершая цивилизация столкнулась с тем, с чем мы столкнулись сейчас, и решила пойти на это.
Много вариантов, но такова природа этих вопросов. Другая возможность заключается в том, что это может быть то, как это происходит с цивилизациями. Возможно, цивилизации никогда не станут продвинутыми типами, изложенными в шкале Кардашева. Может быть, они достигают точки, быстро приближающейся для человечества, когда Великий Фильтр нависает над всеми нашими делами. Возможно, когда цивилизации достигнут этой точки, все, что они смогут сделать, это попытаться распространять жизнь. И решение, возможно, придется принимать задолго до того, как мы точно поймем, что происходит с жизнью в галактике.
Это целая куча «может быть», связанных вместе по неопределенной траектории. Но есть еще одна цепь «может быть» и «что, если», которая вызывает осторожность, когда мы следуем ей, и авторы обрисовывают эти опасения.
Что, если мы отправим жизнь на планету, думая, что она необитаема, но это только начало жизни? В этом случае наши благие намерения могут закончиться катастрофой, поскольку жизнь на этой планете будет уничтожена земной жизнью, которая вытеснит ее.
Художественная концепция Кеплера-69c, планета размером с Землю в обитаемой зоне звезды, подобной нашему Солнцу, расположенной примерно в 2700 световых годах от Земли в созвездии Лебедя. Это ужасно далеко, но мы, вероятно, найдем такие планеты намного ближе. Могут ли они быть мишенями для направленной панспермии? Изображение предоставлено: NASA
Что, если мы основываем наши решения о панспермии на биосигнатурах, но наше понимание биосигнатур слишком предвзято по отношению к земной жизни? Это также может закончиться катастрофой, поскольку наши надежные, генетически модифицированные микробы совершили одноклеточное злодеяние и уничтожили существующую жизнь на планете.
Или наша живая комета может найти подходящую необитаемую цель и успешно засеять ее пылью, несущей микробы. Но что, если на этом он не остановился и засеял другие планеты, которые уже были обитаемы? Это еще одна катастрофа, поскольку наши добрые намерения проявляются как вторжение или даже оружие.
Ситуация быстро усложняется. Но это возвращает нас к вопросам о том, что именно произошло на Земле.
Ранняя жизнь на Земле бурлила задолго до появления фотосинтеза. Это изменило все, так как кислород стал более концентрированным в атмосфере, и появилась сложная жизнь, которая захватила планету. Что, если генетическая способность к фотосинтезу была заложена посредством панспермии, направленной или естественной? Что, если бы жизнь на Земле никогда не совершила скачок к фотосинтезу без поддержки панспермии?
Нам еще многое предстоит узнать о кометах, прежде чем это станет практически практичным. В 2019 году ЕКА выбрало миссию Comet Interceptor из нескольких миссий-кандидатов. Они надеются запустить его в 2029 году. Перехватчик будет сидеть и ждать в точке Солнце-Земля L 2 , пока подходящая длиннопериодическая комета (LPC) не приблизится к внутренней части Солнечной системы. К 2029 году у нас будут более мощные телескопы, которые смогут идентифицировать хорошую комету задолго до того, как она достигнет внутренней части Солнечной системы.
Когда комета будет найдена, перехватчик комет отправит два меньших зонда для перехвата кометы. Миссия чисто научная. LPC — это нетронутые объекты, хранители ключей к разгадке происхождения нашей Солнечной системы. Зонды подробно изучат комету и создадут богатую трехмерную модель кометы и области, которая ее окружает, когда она движется в космосе.
Художественный обзор концепции миссии космического корабля Comet Interceptor. Нам нужно больше узнать о кометах, прежде чем возникнет панспермия. Кредит изображения: ЕКА
Вероятно, в ближайшем будущем будет еще много миссий по исследованию комет. Мы продолжим узнавать о них и о том, какие из них могут служить проводниками панспермии. Со временем мы приблизимся к реализации какой-то стратегии панспермии. Может быть, обстоятельства вынудят нас.
Авторы говорят, что идея направленной панспермии перекочевала из откровенного абсурда в нечто, над чем нужно подумать более серьезно, и виной этому открытие межзвездных комет. «До недавнего времени идея о том, что люди могут буквально посеять семена космической трансформации, имеющей многомиллионные последствия, считалась бы абсурдной», — пишут они. «Но открытие межзвездных комет все изменило».
В своей статье авторы излагают свое видение биологической Вселенной. Цель панспермии «… состоит в том, чтобы увеличить богатство и разнообразие жизни во Вселенной», — говорят они. У нас нет технологий для этого, но будущие поколения будут. «Хотя в настоящее время у нас нет технологии, чтобы использовать эти кометы в качестве биологических средств доставки, нетрудно понять, что для этого нужно, и усовершенствовать стратегию для достижения цели — засеять галактику жизнью, сконструированной таким образом, чтобы процветать в разнообразных условиях. экзопланетных сред».
Это позитивный прогноз, но у панспермии есть и навязчивый аспект. Все звезды сгорают и гаснут, и ни один мир не остается гостеприимным вечно. Может быть, естественная панспермия слишком многое оставляет на волю случая, и мы обязаны распространять жизнь везде, где можем, потому что каждому экземпляру жизни грозит исчезновение.
С этой точки зрения, есть ли разница между направленной и естественной панспермией? Может быть, мы агенты природы, и мы поймем, что поступать правильно, когда будем знать, что поступать правильно. Может быть, Великий Фильтр принудит нас к действию, и мы сделаем смелый шаг. Самым смелым и решающим шагом человечества может стать распространение жизни в других местах в надежде найти гостеприимные колыбели по всей галактике. Цикл может продолжаться, и жизнь может продолжаться.
Панспермия может стать нашим грандиозным жестом и подарком к жизни, прежде чем мы исчезнем. Если бы это была сцена из научно-фантастического фильма, то местом действия была бы умирающая, истощенная ресурсами Земля с разрушенной биосферой и стареющим Солнцем, заливающим все это жутким светом. Последние несколько сотен тысяч оборванных людей соберут все, что смогут, и построят последний космический корабль. Они в последний раз наблюдали бы за вспышкой ракеты, загруженной модификатором, и направляющейся на рандеву с подходящей межзвездной кометой, которая проходит через нашу внутреннюю Солнечную систему.
Это может звучать мелодраматично, но есть ли что-то более драматичное, чем рождение и смерть в галактическом масштабе?
«Не уходи нежно в эту спокойную ночь.