Источник: Как найти другую жизнь

Зарождение жизни — волнующий вопрос. На каком этапе смогли образоваться сложные органические молекулы, из которых потом образовались живые организмы. На этот раз астрономы обнаружили самую крупную сложную органическую молекулу среди тех, что ранее находили в в формирующемся протопланетном пылевом облаке. То есть первые кирпичики для потенциальной жизни образуются ещё до появления планет.

Исследование прошло с использованием радиотелескопа ALMA. Исследуемое облако располагается вокруг молодой звезды Oph-IRS 48 в созвездии Змееносца, она находится в 444 световых годах от Земли. В облаке найдена молекула диметилового эфира (CH₃OCH₃), состоящая из девяти атомов — на сегодня это самая крупная молекула, обнаруженная в протопланетном облаке!

Молекула диметилового эфира — предшественник более крупных органических молекул, таких как аминокислоты и сахара, которые могут привести к возникновению жизни в процессе пребиотической (химической) эволюции.

Протопланетное пылевое облако вокруг звезды Oph-IRS 48 давно привлекает астрономов из-за своей асимметричности в виде ореха кешью. Она состоит из большого количества пылинок миллиметрового размера, которые могут образовывать объекты километрового размера, — кометы, астероиды и потенциально планеты.

Молекулы CH₃OCH₃ часто встречаются в активных регионах звездообразования, но в протопланетных дисках ранее их не встречали. В холодных условиях атомы и простые молекулы, такие как угарный газ, прилипают к пылинкам, образуя слой льда и вступая в химические реакции, в результате которых образуются более сложные молекулы. Под воздействием теплового излучения молодой звезды IRS 48 в южной части пылевого диска лёд превращается в газ, высвобождая захваченные органические молекулы и делая их доступными для обнаружения. На фото излучение, свидетельствующее о присутствии молекулы CH₃OCH₃ имеет синий цвет, визуально отлично от пылевого облака.

Полученные результаты помогут приблизиться к понимаю происхождения жизни на Земле и в других звёздных системах. Важность открытия заключается в том, что впервые доказано существование сложных органических (пребиотических) молекул не только в формирующихся звёздных системах, но также в протопланетных дисках и кометах. Также учёные склонны предполагать, что в ледяных структурах пылевых протопланетных облаков могут содержаться и другие, более сложные органические молекулы.

С тех пор как появились подходящие технологии, мы начали искать жизнь вокруг других звезд. Но коллег по интеллектуальному цеху обнаружить так и не удалось. Может, дело в том, что их нет? Если так, то почему?

Вот вам одно довольно удручающее уравнение:

N = R* × fP × ne × f1 × fi × fc × L.

Это уравнение Дрейка, описывающие количество инопланетных цивилизаций в Галактике, с которыми нам, возможно, когда-то удастся связаться. Его условия отвечают таким значениям, как доля звезд с планетами, доля планет, где может возникнуть жизнь, доля планет, способных поддержать разумную жизнь, и так далее. Используя консервативные расчеты, минимальный результат этого уравнения — 20. То есть в Млечном Пути должно быть 20 разумных цивилизаций, с которыми мы гипотетически можем связаться и которые гипотетически могут связаться с нами. Но на сегодня мы еще ни с кем не установили контакт. Более того, мы никого не нашли и продолжаем дрейфовать на нашей космической пылинке, с надеждой смотря в глубины космоса.

Уравнение Дрейка — пример более глубокой проблемы, обсуждаемой в научном сообществе. Учитывая только размер Вселенной и наши знания о том, что разумная жизнь развилась — по крайней мере однажды, — в космосе должны быть признаки инопланетной жизни. Это чаще всего называют парадоксом Ферми, получившим название в честь физика Энрико Ферми, который впервые задумался над противоречием между высокой вероятностью существования инопланетных цивилизаций и их явным отсутствием. Ферми обобщил это емким вопросом: «Где все?»

Возможно, этот вопрос был неверным. Вероятно, лучшим вариантом, хотя и более тревожным, может быть «Что со всеми произошло?» В отличие от вопроса о существовании жизни во Вселенной, на этот есть более ясный ответ: Великий фильтр.

Пустота Вселенной

Инопланетная жизнь, вероятно, существует, но мы ее не видим. Следовательно, дело может быть в том, что на протяжении развития цивилизации она сталкивается с серьезным и частым препятствием, которое приводит жизнь к концу, прежде чем она становится достаточно разумной и распространенной, чтобы мы смогли ее увидеть, – и это некий великий фильтр.

Этот фильтр может принимать множество форм. Возможно, расположение планеты в зоне Златовласки, или зоне обитаемости — в узкой полоске вокруг звезды, где не слишком жарко и не слишком холодно для существования жизни — и наличие на этой планете органических молекул, способных к образованию жизни, маловероятно. Мы наблюдали множество планет в зоне обитаемости разных звезд (порядка 40 миллиардов в Млечном Пути), но не исключено, что их условия не подходят для зарождения жизни.

Схематическое обозначение зоны Златовласки или зоны обитаемости / © beardycast.com

Великий фильтр может произойти и на самых ранних этапах развития жизни. Возможно, когда вы проходили биологию в старших классах, вам запомнилась фраза «митохондрии — это электростанции клетки». Однако митохондрии когда-то были отдельными бактериями, которые вели самостоятельный образ жизни. В какой-то момент одноклеточный организм на Земле попытался съесть одну из этих бактерий, но вместо того, чтобы перевариться, бактерия вступила в тандем с клеткой и стала производить дополнительную энергию, которая помогла клетке развиваться таким образом, что со временем стало возможно образование высших форм жизни. Вполне вероятно, что такое удивительно событие произошло в Млечном Пути всего один раз.

Кроме того, фильтром может быть и развитие большого мозга — вроде человеческого. В конце концов, мы живем на планете, которую населяет множество существ, но интеллект, подобный человеческому, возник на ней всего однажды. Вероятно, живым существам на других планетах просто не нужно развивать такие энергетически затратные нейронные структуры, необходимые интеллекту.

Ждет ли нас Великий фильтр в будущем?

Все вышеперечисленные возможности предполагают, что Великий фильтр уже далеко позади нас, а человечество — успешный вид, преодолевший препятствие, которое стало невероятным для любой другой жизни. Однако и это может быть не так. Жизнь может постоянно развиваться до нашего уровня, но уходить в небытие в результате какой-то катастрофы. Открытие ядерной энергии — вероятное событие для любого продвинутого общества, но оно способно и уничтожить нас — как это же развитое высокотехнологичное общество. Использование ресурсов для создания продвинутой цивилизации убивает саму планету: ярким примером служит глобальное изменение климата, которое ученые считают почти полностью спровоцированным действиями человека. Или же это может быть что-то совсем неизвестное нам — серьезная угроза, которую мы не заметим, пока не будет слишком поздно.

Схематическое обозначение Великого фильтра, уже оставшегося позади нас и еще одной гипотетической цивилизации / © Wait But Why

Также одно из самых печальных и даже нелогичных предположений о Великом фильтре — то, что человечеству не стоит искать инопланетную жизнь — в особенности ту, которая уже достигла уровня технологического развития, подобного нашему. Если Галактика и правда пуста и мертва — говоря об иной жизни, — шансы на то, что мы уже прошли Великий фильтр, повышаются. Галактика может быть пустой просто потому, что другая жизнь не смогла пройти некоторое испытание, которое удалось преодолеть человечеству.

Если мы когда-нибудь найдем инопланетную цивилизацию, но при этом космос не будет кишеть разумной жизнью, это может означать, что Великий фильтр все еще ожидает нас где-то в будущем. По идее, Галактика должна изобиловать жизнью, но это не так. Еще одна возможность в том, что другие цивилизации, которые должны населять Млечный Путь, были стерты с лиц своих планет какой-то катастрофой, с которой еще предстоит столкнуться нам и нашим инопланетным товарищам.

Как бы то ни было, иной жизни, кроме той, что есть на Земле, мы по сей день не обнаружили. И хотя порой может возникать чувство, что мы одиноки, это только указывает на то, что шансы человечества на долгосрочное выживание чуть выше, чем может показаться.

Источник: Naked Science

Читайте также:

– Как устроены атомные электростанции;

– Незаметные, но всепроникающие: как насосы определяют облик нашей цивилизации;

– Тайна трех поколений: почему частицы вещества делятся на три практически идентичных поколения.

Как НАСА собирается исследовать малые тела Солнечной системы

Астероиды вращались вокруг Солнца на протяжении многих тысячелетий в глубоком космосе, выступая в роли древних рассказчиков, хранящих подсказки о формировании Солнечной системы. Первая миссия НАСА по сбору образцов с астероида OSIRIS-REx сделала свою первую попытку сбора с потенциально опасного астероида Бенну и готова принести его секреты домой, на Землю. Но у НАСА также есть несколько других миссий по астероидам с различными целями, а также программа, которая помогает нам идентифицировать и узнавать больше о потенциально опасных объектах для защиты нашей планеты.

Не все астероиды одинаковы. Но ученые полагают, что астероиды, подобные Бенну, могли засеять Землю водой и органическими соединениями и потенциально могут быть богаты теми ресурсами и драгоценными металлами, которые могут быть ценными для человечества в будущем, чтобы помочь в исследовании Солнечной системы роботами и людьми. Ученые также стремятся найти наиболее потенциально опасные астероиды, узнать больше об их орбитах и физических характеристиках, а также разработать потенциальные защитные меры для уменьшения опасности для Земли.

В следующие несколько лет НАСА запустит несколько амбициозных миссий по изучению уникальных астероидов, чтобы заполнить больше кусочков космической головоломки. Миссии Double Asteroid Redirection Test (DART) и Lucy начнутся в июле и октябре 2021 года соответственно. Миссия Psyche (Психея) в 2022 году. И пока New Horizons продолжает исследовать пояс Койпера после его плодотворных пролетов над Плутоном и Аррокотом, последняя миссия на астероид Янус, находится в разработке. OSIRIS-REx планирует начать свое путешествие на Землю в 2021 году с возвращением в 2023 году.

Координационный офис планетарной защиты НАСА (PDCO) отслеживает и характеризует потенциально опасные объекты и изучает стратегии снижения их опасности. PDCO спонсирует проекты в рамках своей программы наблюдений за объектами, сближающимися с Землей (ОСЗ), в которых используются различные наземные и космические телескопы для поиска ОСЗ, определяя их орбиты и делая измерения их физических характеристик и свойств.

«Астероиды и маленькие тела - важные ключи к пониманию истории Солнечной системы», - сказала Лори Глейз, директор отдела планетарных наук НАСА. «Технологии и инженерия, необходимые для их посещения и изучения, быстро улучшаются, и мы очень рады этой трансформации в науке, которую наши миссии к астероидам предоставят нам в ближайшем будущем».

DART

DART - это первая в истории захватывающая миссия по защите планеты. В ходе миссии будут проверены технологии планетарной защиты для предотвращения столкновения Земли с опасным астероидом. DART станет первой демонстрацией кинетической ударной техники для изменения движения астероида в космосе. Целью является двойная система астероидов, состоящая из более крупного Дидим и его меньшего спутника Диморф с диаметрами ~ 780 и 160 метров соответственно. В сентябре 2022 года космический корабль ударит Диморф почти лобовым ударом, который изменит скорость и путь Диморфа. Однако нет никаких опасений, что путь системы когда-либо пересечется с земным. В то время как международная кампания наблюдений с использованием земных телескопов будет использоваться учеными для определения изменения орбиты Диморфа, съемка крупным планом стала возможной благодаря международному партнерству НАСА с Итальянским космическим агентством и его аппаратом Light Italian Cubesat для получения изображений астероидов (LICIACube), который сделает снимки ударных воздействий на поверхность и ожидаемого выброса шлейфа, который он произведет.

Lucy (Люси)

Миссия Люси в отличие от любой другой космической миссии в истории исследует восемь астероидов, вращающихся вокруг нашего Солнца, и даст беспрецедентное понимание процессов формирования планет. Люси совершит 12-летнее путешествие, чтобы исследовать разнообразие одного астероида главного пояса и семи троянских астероидов - астероидов, попавших в ловушку орбиты Юпитера, - которые, как полагают, являются остатками того же материала, который сформировал внешние планеты. Набор инструментов на борту Люси будет исследовать геологию поверхности, цвет и состав, внутренние и объемные свойства, а также спутники и кольца каждого астероида. Название миссии происходит от окаменелого предка человека (названного ее первооткрывателями «Люси»), чей скелет дал исследователям уникальное понимание эволюции человечества. По аналогии, миссия Люси изменит знания о нашем планетарном происхождении и эволюции Солнечной системы.

Psyche (Психея)

На орбите между Марсом и Юпитером танцует уникальный металлический астероид Психея 16 - пункт назначения миссии НАСА «Психея». Ученые полагают, что этот астероид может быть похож на недоступные металлические ядра планет земной группы. В отличие от других скалистых или ледяных тел, ученые полагают, что Психея состоит в основном из металлического железа и никеля - подобно ядру Земли - и, возможно, «сердца» ранней планеты, которая потеряла свои внешние слои. Инструменты миссии не только будут характеризовать топографию, но и помогут ученым определить, действительно ли Психея 16 является ядром протопланеты или это нерасплавленный материал. Они также смогут сделать вывод об относительном возрасте областей на поверхности астероида и определить, содержат ли небольшие металлические тела аналогичные легкие элементы, ожидаемые в ядрах планет земной группы с высоким давлением.

Астробиология

Буква O в OSIRIS-REx означает «Происхождение» - понимание происхождения солнечной системы, в том числе происхождения жизни на Земле. Бенну, цель миссии OSIRIS-REx, поможет нам ответить на важные вопросы астробиологии, такие как роль астероидов в доставке на Землю веществ, образующих жизнь. Это примитивный углеродистый астероид, который является рекордсменом самой ранней истории нашей Солнечной системы. Богатый углеродом, Бенну потенциально содержит органические молекулы, подобные тем, из которых состоит жизнь на Земле. Образцы, собираемые OSIRIS-REx, оставались неизменными, что повысит точность научных исследований и выводов.

Астероиды будут оставаться источником пристального научного интереса в предстоящие десятилетия благодаря этим и другим миссиям, направленным на изучение наших многочисленных и разнообразных соседей в космосе. По мере того, как мы решаем проблемы защиты себя от этих древних космических камней, мы также узнаем больше о нашей Солнечной системе и о том, как эти загадочные объекты сыграли роль в нашем прошлом и повлияют на наше будущее.

На самом деле, нет, но уже скоро такие заголовки появятся в СМИ. Потому что в атмосфере Венеры нашли следы фосфина.

Фосфи́н викип. (фосфористый водород, фосфид водорода, гидрид фосфора, по номенклатуре IUPAC — фосфан) РН3 — бесцветный ядовитый газ (при нормальных условиях).

Несмотря на свою ядовитость, фосфин считается биомаркером (биосигнатурой) - упрощённо, признаком наличия жизни. И всё потому, что его сложно создать в условиях безжизненной каменной пустыни, каковой является Венера, а вот анаэробные бактерии могут его синтезировать в достаточных количествах.

Разумеется, наличие фосфина будет ещё проверяться и перепроверяться. И если его присутствие подтвердится, это хороший повод для экспедиции к Венере.

Ссылки на пруфы:

http://astrobiology.com/2020/09/phosphine-detected-in-the-at...

https://www.nature.com/articles/s41550-020-1174-4

https://exoplanets.nasa.gov/news/129/detecting-biomarkers-on...