Жизнь в Солнечной системе. Где еще может быть жизнь?

Люди долго размышляли о возможности жизни в условиях, отличных от земных, однако в рассуждениях о природе жизни в других средах часто не обращали внимания на ограничения, налагаемые природой биохимии.

Вероятность того, что жизнь во Вселенной основана на углероде, объясняется тем, что углерод является одним из наиболее распространенных высших элементов. Известно, что только два из природных атомов, углерод и кремний, служат костями молекул, достаточно больших, чтобы нести биологическую информацию. В качестве структурной основы для жизни одной из важных особенностей углерода является то, что в отличие от кремния, он может легко участвовать в формировании химических связей со многими другими атомами, тем самым позволяя химическую универсальность, необходимую для проведения реакций биологического метаболизма.

Мысль о том, где в Солнечной системе может существовать жизнь, исторически была ограничена пониманием того, что жизнь в конечном счете зависит от света и тепла Солнца и, следовательно, ограничена поверхностями планет.

Сложные органические соединения жизни, включая урацил, цитозин и тимин, были сформированы в лаборатории в условиях космического пространства с использованием исходных химических веществ, таких как пиримидин, найденный в метеоритах. Пиримидин, как полициклические ароматичные углероды (ПАУ), самый богатый углеродом химикат, найденный во Вселенной.

Тремя наиболее вероятными кандидатами на жизнь в Солнечной системе являются планета Марс, юпитерианская Луна Европа и спутники Сатурна Титан и Энцелад.

Марс, Энцелад и Европа считаются вероятными кандидатами прежде всего потому, что у них может быть подземная жидкая вода, молекула, необходимая для жизни в качестве растворителя в клетках.

Предполагается, что вирусы могут встречаться и на других планетах-носителях жизни и могут присутствовать даже при отсутствии биологических клеток.

Жизнь на Марсе

Вода на Марсе застыла в его полярных ледяных шапках, но овраги, недавно наблюдавшиеся на Марсе, предполагают, что жидкая вода здесь на поверхности планеты тоже может существовать, по крайней мере, временно. При марсианских низких температурах и низком давлении жидкая вода, вероятно, будет сильно соленой.

Измерение соотношения уровней водорода и метана на Марсе может помочь определить вероятность жизни здесь. По мнению ученых, низкие соотношения H2/CH4 (менее 40) указывают на то, что жизнь, вероятно, присутствует и активна. Другие ученые недавно сообщили о методах обнаружения водорода и метана в внеземных атмосферах.

Из-за солнечной радиации и космической радиации метан, по прогнозам, исчез бы из марсианской атмосферы в течение нескольких лет, поэтому газ должен активно пополняться, чтобы поддерживать нынешнюю концентрацию. 7 июня 2018 года НАСА объявило о циклических сезонных колебаниях атмосферного метана, который может производиться геологическими или биологическими источниками.

Жизнь на Европе

Что касается Европы, жидкая вода, вероятно, существует под ледяной внешней корой, и эта вода может нагреваться до жидкого состояния вулканическими жерлами на дне океана, но основным источником тепла, вероятно, является приливное нагревание. 11 декабря 2013 года НАСА сообщило об обнаружении "глиноподобных минералов" (в частности, филлосиликатов), часто связанных с органическими материалами, на ледяной коре Европы. По мнению ученых, наличие минералов могло быть результатом столкновения с астероидом или кометой.

Жизнь на Титане

Другим планетарным телом, которое потенциально может поддерживать внеземную жизнь, является самая большая луна Сатурна - Титан.

Титан имеет условия, аналогичные условиям ранней Земли: на его поверхности ученые обнаружили первые жидкие озера за пределами Земли, но эти озера, кажется, состоят из этана и/или метана, а не воды. Некоторые ученые считают возможным, что эти жидкие углеводороды могут занять место воды в живых клетках, отличных от клеток на Земле.

Титан может иметь подземный океан, состоящий из жидкой воды и аммиака.

Жизнь на Энцеладе

Кроме того, океан может находиться под ледяной поверхностью спутника Сатурна Энцелада. По мнению ученых НАСА, высказанном в мае 2011 года, "он становится самым пригодным для жизни местом за пределами Земли в Солнечной системе".

27 июня 2018 года астрономы сообщили об обнаружениина Энцеладе сложных макромолекулярных органических соединений.

Гипотеза редкости Земли

Эта гипотеза постулирует, что многоклеточные формы жизни, существующие на Земле, могут быть более редкими, чем предполагают ученые. Это дает возможный ответ на парадокс Ферми, который предполагает: "если внеземные пришельцы распространены, почему они не очевидны?" Это противовес принципу заурядности/посредственности, который высказывали знаменитые астрономы Фрэнк Дрейк, Карл Саган и другие. Принцип посредственности предполагает, что жизнь на Земле не является чем-то исключительным и, скорее всего, находится в бесчисленных других мирах.

Зачем нужна астробиология?

Систематический поиск возможной жизни за пределами Земли является многодисциплинарной научной деятельностью. Однако гипотезы и предсказания о ее существовании и происхождении сильно различаются, и в настоящее время развитие гипотез, прочно обоснованных наукой, можно считать наиболее конкретным практическим применением астробиологии.

Жизнь на Землю, возможно, принесли астероиды.

По состоянию на 2019 год никаких признаков внеземной жизни не выявлено.

Какие биосигналы производит жизнь?

Ямато 000593, второй по величине метеорит с Марса, был найден на Земле в 2000 году. На микроскопическом уровне в метеорите находятся сферы, богатые углеродом, по сравнению с окружающими областями, в которых таких сфер нет. По мнению некоторых ученых НАСА, богатые углеродом сферы могли образоваться в результате биотической активности.

По словам американского астрофизика Нила Деграсса Тайсона: "на данный момент жизнь на Земле является единственной известной жизнью во Вселенной, но есть убедительные аргументы, предполагающие, что мы не одиноки."

Экстремальные условия на Земле

17 марта 2013 года исследователи сообщили, что микробные формы жизни процветают в Марианской впадине, самом глубоком месте на Земле. Другие исследователи сообщили, что микробы живут внутри скалы на 580 м ниже морского дна, на глубине 2600 м в океане у побережья северо-западной части США. По словам одного из исследователей, "вы можете найти микробов повсюду — они чрезвычайно адаптированы к условиям и выживают везде, где бы они ни находились. Эти находки

Планетарная система

Аберрантный - отклоняющийся от нормального строения, расположения или состояния.

Возможно, что у некоторых экзопланет могут быть спутники с твердой поверхностью или гостеприимные жидкие океаны. Большинство планет, обнаруженных до сих пор за пределами Солнечной системы, являются горячими газовыми гигантами, считающимися негостеприимными для жизни, поэтому пока неизвестно, имеет ли Солнечная система с теплой, скалистой, богатой металлами внутренней планетой, такой как Земля, аберрантный состав.

Усовершенствованные методы обнаружения и увеличенное время наблюдения, несомненно, откроют больше планетарных систем, и, возможно, еще больше подобных нашим. Например, миссия НАСА "Кеплер" направлена на обнаружение планет размером с Землю вокруг других звезд, измеряя мельчайшие изменения в кривой света звезды, когда планета проходит между звездой и космическим кораблем.

Планетарная обитаемость

Попытки найти обилие потенциально пригодных для жизни планет в пригодных для жизни зонах и химических прекурсорах увенчались большим успехом. Многочисленные экзопланеты были обнаружены с помощью метода колебания и транзитного метода, показывая, что планеты вокруг других звезд более многочисленны, чем предполагалось ранее.

Что изучать? Абиогенез, жизнь на Марсе, жизнь на Европе, жизнь на Титане и гипотетические типы биохимии.

Европа, из-за океана, который существует под ее ледяной поверхностью, может иметь какую-то форму микробной жизни.