Архив   Авторы  

Спутник жизни
Парадокс

Ученые нашли еще одно место в Солнечной системе, где может быть жизнь. Зонд Cassini детально исследовал спутник Сатурна Энцелад и обнаружил там все, что нужно для образования органических молекул

В последнее время даже консервативно настроенные ученые стали склоняться к мысли, что человечество не одиноко во Вселенной. Несмотря на то что эти исследования носят по большей части гипотетический характер, уже сегодня в научных кругах называют проблему поиска внеземных цивилизаций междисциплинарной. Астрономы, биологи, физики, философы и многие другие представители науки теперь всматриваются в звездное небо в надежде обнаружить в космосе следы жизни. Именно этой теме будет посвящена конференция "Горизонты астрономии и SETI" (SETI - проект по поиску внеземных цивилизаций), которая пройдет в конце сентября в специальной астрофизической обсерватории РАН в Карачаево-Черкесии. "Сенсационное открытие американских астрономов станет едва ли не самым главным вопросом научного диспута", - говорит ученый секретарь Государственного астрономического института им. П. К. Штернберга Валентина Чепурова.

Миссия Cassini

Спутник Сатурна Энцелад известен астрономам с конца восемнадцатого века. Однако только сейчас исследователи решили присмотреться к космическому телу и пришли к неожиданным выводам. Дело в том, что данные, полученные в рамках миссии Cassini, произвели настоящую сенсацию среди астрономической общественности. Оказывается, небольшой по своим размерам спутник, диаметр которого составляет всего 500 километров, имеет собственную атмосферу. Расшифрованные данные, полученные зондом Cassini, говорят о том, что в составе атмосферы присутствуют водяные пары с примесью азота, двуокиси углерода и других органических молекул на основе углерода. Уже сейчас исследователи могут сказать, что основная концентрация этих веществ наблюдается в районе южного полюса спутника. Энцелад привлекает к себе внимание ученых своими водяными фонтанами, извергающимися из громадных разломов, ширина которых достигает 120 километров. Астрономы называют их тигриными полосами. Такую геофизическую активность исследователи объясняют наличием под поверхностью спутника жидкой воды - основного источника питания для наблюдаемых фонтанов. Дальше - больше. В разломах спутника астрономы обнаружили метан, этан и этилен, которые являются первыми признаками наличия простых органических соединений. Кроме того, в эту смесь входят вполне земные соединения азота. Обнаруженные вещества дают ученым основания полагать, что в недрах Энцелада могли сформироваться жизненные формы.

Свежие данные нуждаются в повторных проверках и дополнительных исследованиях. Но уже сегодня астрономы с уверенностью говорят, что вопрос "Есть ли жизнь на Энцеладе?" может лечь в основу научных изысканий.

Впрочем, результаты исследований не являются полной неожиданностью для ученых из Института биохимии РАН. Более того, они косвенно подтверждают их данные, которые будут изложены на предстоящей конференции.

Живительный азот

"Диапазон условий, в которых жизнь может существовать и успешно эволюционировать во Вселенной, гораздо шире, чем это принято считать, - утверждает Алексей Топунов, доктор биологических наук, руководитель лаборатории биохимии азотфиксации Института биохимии РАН. - Согласно традиционной точке зрения, которой придерживается большинство ученых, нормальные условия для развития жизненных форм ограничиваются температурой, составом атмосферы и давлением. Мы же пришли к выводам, что у живых организмов земного типа возможны разнообразные виды обмена веществ, которые могут происходить и в условиях, далеких от земных. Причем это характерно не только для примитивных прокариотов, но и для достаточно высокоорганизованных многоклеточных организмов, прошедших длинный эволюционный путь. Речь идет не только об экзотических формах жизни, которые, например, обитают в метановой среде вместо водной, но и о белково-нуклеиновой жизни".

Московские биологи начинали свои "космические" исследования с бобовых растений. Оказывается, у семейства бобовых происходит так называемая азотфиксация. Это один из процессов, который наряду с фотосинтезом обеспечивает продуктивность в биосфере. Благодаря азотфиксации азот из воздуха переходит в связанное состояние, в котором он может усваиваться многими живыми организмами. Другими словами, бактерии питаются чистым азотом и строят из него органические соединения.

Высшие организмы сами по себе не способны связывать азот воздуха. Это могут делать только бактерии, которые еще называют свободноживущими. Интересно, что бактерии, питающиеся азотом, могут, в свою очередь, поставлять органические вещества более сложным организмам. Одним из примеров такого симбиоза является система бобового растения. На корнях бобовых образуются специальные наросты (клубни), в которых и находятся азотфиксирующие бактерии. Благодаря этому процессу бобовые растения являются такими питательными и содержат большое количество белка.

Но это на Земле, а как же в космосе? Первоначально исследователи пытались задавать теоретически возможные варианты биохимических процессов, которые могут поддерживать жизнь в организмах в очень разных условиях. "Когда мы изучали подобные вещи, то так или иначе задумывались: а что если в космосе есть условия, в которых могут обитать азотфиксирующие бактерии?" - говорит Алексей Топунов. Последние исследования американских ученых, осуществляемые в ходе миссии Cassini, позволят ответить на этот вопрос. Если ответ окажется утвердительным, можно будет с уверенностью говорить, что во Вселенной есть планета, атмосфера которой состоит из азота, и именно там может теплиться жизнь.

Шансы по Дрейку

Что означают открытия, сделанные с помощью зонда Cassini, с точки зрения поисков внеземной цивилизации? Ведь от простейших молекул и бактерий до высокоорганизованных и тем более разумных существ дистанция огромного размера. Связь здесь, однако, есть. Ее устанавливает знаменитая формула Дрейка - математический инструмент, включающий ряд условий, при которых внеземные цивилизации могут существовать в глубинах Вселенной. Кратко можно описать эту связь так - чем больше во Вселенной мест, где хотя бы теоретически может существовать жизнь, тем выше вероятность того, что где-то уже существует развитая внеземная цивилизация.

На момент выведения этой формулы Дрейка освоение космоса только начиналось. Тогда единственным компонентом, поддававшимся количественной оценке, было число ежегодно образующихся звезд. Получив упомянутую формулу, исследователи стали строить самые оптимистичные прогнозы. Складывалось впечатление, что Вселенная - густонаселенное местечко. Еще древние мыслители говорили, что чем больше мы находим ответов, тем больше задаем вопросов. С момента появления формулы Дрейка прошел не один десяток лет, за это время у охотников за внеземным разумом поубавилось оптимизма по причине отсутствия детальной информации по составляющим формулы. Правда, последние данные, полученные американскими и российскими учеными, могут существенно увеличить вероятность обнаружения внеземных цивилизаций.

Так, например, результаты работы ученых из Института биохимии РАН и американских астрономов повышают величину коэффициента P2, который обозначает в формуле Дрейка вероятность зарождения жизни. Очевидно, что живая материя может появиться в результате химических реакций. А для их благополучного протекания нужны определенные условия. В так называемый пояс жизни ученые обычно включают наличие атмосферы, жидкой воды, определенную температуру и давление. Российские биологи расширили этот список, добавив туда азот, который вполне может поддерживать простые жизненные формы. А американские исследователи, в свою очередь, говорят о существовании на Энцеладе химических веществ, которые характерны для присутствия органической материи в недрах спутника. Эти два открытия дают основания полагать, что шансы землян найти в космосе братьев по разуму повышаются.

Дмитрий Сурин, Евгения Чайковская

Врез 1

Формула Дрейка

Еще в 1961 году американский астроном Фрэнк Дрейк создал математическую формулу для оценки вероятности обнаружения внеземных цивилизаций: n = N x P1 x P2 x P3 x P4 x T. N - это число ежегодно образующихся звезд во Вселенной; P1 - вероятность того, что у звезды существует планетная система; P2 - вероятность зарождения жизни на планете; P3 - вероятность существования биосфер, в которых жизнь достигла разума; P4 - вероятность того, что братья по разуму обладают достаточным интеллектом, развиваются техногенным путем и к тому же желают вступить в контакт. Последнее значение формулы - T - определяет усредненное время, в течение которого желающая вступить в контакт цивилизация отправляет в космос сигналы. Многие считали, что американский астроном решил просто посмеяться над своими коллегами. Однако не так все просто. Дрейк решил раздробить одну из самых таинственных задач на ряд составляющих. И получилось несколько вероятностных оценок общего числа цивилизаций, что значительно облегчило задачу специалистам.

Политика и экономика

Что почем
Те, которые...

Общество и наука

Телеграф
Культурно выражаясь
Междометия
Спецпроект

Дело

Бизнес-климат
Загранштучки

Автомобили

Новости
Честно говоря

Искусство и культура

Спорт

Парадокс

Анекдоты читателей

Анекдоты читателей
Яндекс цитирования

Copyright © Журнал "Итоги"
Эл. почта: itogi@7days.ru

Редакция не имеет возможности вступать в переписку, а также рецензировать и возвращать не заказанные ею рукописи и иллюстрации. Редакция не несет ответственности за содержание рекламных материалов. При перепечатке материалов и использовании их в любой форме, в том числе и в электронных СМИ, а также в Интернете, ссылка на "Итоги" обязательна.

Согласно ФЗ от 29.12.2010 №436-ФЗ сайт ITOGI.RU относится к категории информационной продукции для детей, достигших возраста шестнадцати лет.

Партнер Рамблера