Kui palju vett on vaja elu teistele maailmadele?

Kui palju vett on vaja elu teistele maailmadele?

Me mõtlesime Maa peale kui veemaailm. Meie planeet on 70% kaetud ookeanidega, nii et kosmosest näeb see välja nagu sinine pall, millel on valged pilved ja väikesed maatükid. Kuid tegelikult on meie ookeanide sügavus Maa raadiusega võrreldes tühine. Massi järgi on vesi ainult kakskümmend viis tuhat protsenti planeedi massist. Kas tänapäeva astronoomid saaksid kindlaks teha, kas maa peal on vett, kui nad vaatavad päikesesüsteemi Alfa Centauriga?

Nüüd teevad teadlased järeldusi eksoplanetide masside kohta, jälgides, kui tugevalt "planeerib" planeet oma tähte gravitatsioonilise suhtluse kaudu. Ja järeldus eksoplaneti suuruse kohta tehakse sellest, kui tugevalt see blokeerib valgust, mis kulgeb tähe ja teleskoobi vahel. Seejärel jagatakse mass massiga ja saadakse eksoplaneti ligikaudne tihedus, millest on võimalik saada ettekujutus gaaside, vedelike ja tahkete ainete jaotusest oma massis. Sellised meetodid ei võimalda kahjuks maapinnal oleva vee koguse kindlaksmääramist! See tähendab, et meie planeedil on vesi liiga madal, nii et kui me vaatame objekti teisest tärnist, siis saame seostada Maa maailma, kus saab minna ujuma või märjaks vihma ...

Kaasaegne teadus võimaldab järeldada, et eksoplanetis on vett ainult siis, kui vesi on vähemalt 10% selle massist. Ja 10% on neli korda rohkem kui praegu Maal! See on hiiglaslik ookean, mis kataks kogu maa peal. Tundub, et mida rohkem vett - seda parem elu. Pole ime, et astronoomide moto, kes on pühendunud maavälise elu otsimisele, on alati olnud fraas "Vaata vett!". Elu, mis on meile teada, on ilma veeta võimatu, sest just see on elusrakke täitvate ainete lahusti. Vesi on energiaprotsesside keemiline alus, mida me nimetame eluks. Selle unikaalsus seisneb sel juhul selles, et see jääb vedelikuks väga mitmesugustes temperatuurides. Seega tundub paradoksaalne küsimus, kas on olemas võimalus elu tekkimiseks maailmas, kus on palju rohkem vett kui meie oma.

Kui palju vett on vaja elu teistele maailmadele?

Aga proovime seda välja mõelda. Arizona Ülikooli teadlased viisid läbi virtuaalse eksperimendi, ehitades keemiliste protsesside mudeli, mis oli identne Maa sarnase eksoplanetiga. Ainus erinevus meie maailmast oli vee üleliigne: teadlased on suurendanud ookeanide mahtu rohkem kui 5 korda. Sel juhul ei olnud planeedi pinnal maad ning kivide ilmumine ja leostumine kadusid täielikult. See tõi kaasa asjaolu, et fosfori veesisaldus langes kriitiliselt - maise elu jaoks hädavajalik element. Ja ilma nõutava fosforisisalduseta ei saa olla elu energia eest vastutavat Adenosiini trifosforhappe (ATP) molekuli ega RNA ja DNA molekule. Maailm, mis on täielikult ookeaniga kaetud, ei pruugi olla täiesti elutu, kuid elu seal on mereelust väga erinev. Tõenäoliselt oleks elu sellistes tingimustes palju vähem tihe ja seda oleks palju raskem leida teisest tärnist. Vee põhjalik surve põhjas võib tekitada jääkujulisi jäävorme, nagu jää-6 ja jää-7 (see on omamoodi vesi). Selline jääkate põhjustaks vee eraldamist kõvadest kivimitest, mis muudaks keemilise evolutsiooni protsessi veelgi problemaatilisemaks. Seepärast ei tähenda „rohkem vett” elu tekkimise ja heaolu küsimuses „paremat“. Võib-olla on sellised planeedid eksootilised ja kirjeldatud probleemid ei ole elu päritolu jaoks statistiliselt olulised? Selgub, et teadlased on kalduvad uskuma, et universumis võib olla isegi rohkem sarnaseid veekogusid kui kivine planeetid nagu meie Maa või Mars.

Kivi ja vesi on päikesesüsteemis ligikaudu võrdselt jaotatud, see on peamine osa asteroidivööst (Marsi ja Jupiteri vahel) ja Kuiperi vöö (väljaspool Neptune orbiiti). Kõige tuntumal - pärast Solar-Trappist-1 süsteemi - on kõigil 7 eksoplanetil tõenäoliselt palju rohkem vett kui Maa. Astrofüüsikute sõnul on tärnile lähemal asuvad objektid umbes 10% jää ja vedelast veest. Välised eksoplanetid Trappist-1 - jääst umbes 50%. Tundub, et kõik need maailmad on täielikult kaetud veega ja jääga ning suure tõenäosusega on need steriilsed.

Kahjuks selgub, et kõik eksoplanetid, millel tänapäeva teadlased avastavad vett, on tõenäoliselt elutu. Aga kui Hubble'i teleskoop ei võimalda tuvastada Maa maaga sarnaseid maailmamahu, võib seda teha James Webbi teleskoop? See tehnoloogia ime käivitub orbiidile 2020. aastal ja suudab analüüsida eksoplaneti hiiglaste atmosfääri. Tõenäoliselt ei anna ta sellele küsimusele vastust. Tehnikat, mis võimaldaks merepõhja kaugusest maapinnast kaksikvett leida, arendatakse ja ilmub orbiidil 21. sajandi keskpaigaks.

Kui palju vett on vaja elu teistele maailmadele?

Võib-olla ei tohiks me seni veekogudest elu otsida? Lõppude lõpuks, sõna otseses mõttes on meie poolel, umbes pool miljardi kilomeetri kaugusel, suur vesi merevees. Me räägime Euroopast - Jupiteri satelliidist, mille jää all on 100 kilomeetri pikkune veesammas. Euroopa veevarustus on kaks või isegi kolm korda suurem kui ookean. See Galileo aparaadi tehtud avastus ei olnud ainus vee avastamine päikesesüsteemi hiiglaslike planeetide poolt. 2005. aastal Cassini sond salvestas geomeetreid, mis tabasid Saturni satelliidi Enceladuse all. 10 aasta pärast lendas see seade isegi läbi sellise joa, võttes proove ja leidis seal lisaks veele, lämmastikule, süsinikdioksiidile, vesinikule, metaanile ja ammoniaagile. Selline heitkoguste koosseis viitab sellele, et Enceladuse sügavuses keeb hüdrotermiline aktiivsus võima ja peamisega, vesi, kõrge temperatuuri mõjul, toimib koos tahkete kivimitega ja laguneb vesinikuks ja hapnikuks. Vesinik väikeste kehade jaoks on keemilise aktiivsuse marker - see on perioodilise laua kõige kergem element ja ilma pideva kujunemiseta kaob kiiresti kosmosesse ilma jälgi. See tähendab, et kusagil Enceladuse sees on pidev vesiniku moodustumise protsess, seega on olemas sellist tüüpi energia, mis võimaldab eelajaloolisi mikroorganisme Maal eksisteerida.

Archaea - üksikrakulised organismid, millel ei ole tuuma, energiaallikana kasutatav orgaaniline energia, ammoniaak ja vesinik. Mõned arhiivid eraldavad metaani, mis teadlastele on üks planeetide elu võimalikke märke. Sellised mikroorganismid, metanogeenid, eksisteerivad Maa peal päikesevalguse puudumisel äärmuslikes tingimustes, mis ei ole kosmilised paremad. Kui metaanogeenid maa peal on meie looduse - torukujuliste usside kummaliste olendite ökosüsteemi, siis miks mitte eksisteerida koos Enceladuse või Euroopa võõraste organismidega? Meie enda planeedil on hämmastavad kohad, kus elu on 500 kraadi juures ja 200 atmosfääri rõhul. Veelgi enam, „mustate suitsetajate” ökosüsteemid eksisteerivad ilma päikesevalguta - meie energia peamiseks energiaallikaks meie planeedil. Sellised tingimused on sarnased nendega, mis võivad esineda Saturn ja Jupiteri kuude jää all. Sellegipoolest on teadlased väga ettevaatlikud keeruliste eluvormide olemasolu suhtes nendes veekogudes. Isegi väljaspool maa peal elava elu otsimise entusiast, ütleb Seth Shostak, SETI uurimiskeskuse direktor, et mitmerakuliste eluvormide puhul ei ole tõenäoliselt piisav energia Euroopa ja Enceladuse all. Elu oleks võinud seal rohkem kui 4 miljardit aastat areneda, kuid on ebatõenäoline, et me kohtume seal kunagi tuuniga või muu olendiga, kelle elu nõuab nii palju toitu kui kala planeedilt. Kuid isegi bakterite avastamine oleks läbimurre maise teaduse jaoks. Kuid tundub, et astronoomia üksi ei ole piisav, et vastata küsimusele, kas hiiglaslike planeetide satelliitidel on baktereid. Ainus väljapääs on lennata Jupiterisse ja Saturnisse ning mõista kohapeal. Tundub, et ühemõtteline vastus küsimusele, kas elu on olemas päikesesüsteemi teistel planeetidel ja satelliitidel, ning ekso-planeetidel, saame ainult 21. sajandi keskpaigaks.

Kui palju vett on vaja elu teistele maailmadele?

Mida me täna täna kindlasti öelda saame? Suurte veekoguste avastamine päikesesüsteemis väljaspool Maad on oluliselt muutnud ekso-bioloogide mõtlemise paradigmat. Enne missioone Jupiteris ja Saturnis eeldasid teadlased, et kõik satelliidid on sarnased Kuu ja Phobosega - kivid, tolm ja kuiv kõrb. Vedel veekogus, mis ületab Maa ookeani, on kingitus maavälist elu otsivatele harrastajatele. Kui meie küljel on nii palju vett, siis ei tohiks see olla teiste tähtede süsteemides. Tänu avastustele, mis tegid Hubble'i teleskoobi, teame, et täht ilma planeetideta on haruldane nähtus. Peaaegu kõigil on oma planeetide süsteem. Universumi esimene element on vesinik, kolmas kõige levinum on hapnik. On loogiline, et nende liit, vesi, peaks olema igas galaktikas väga laialt esindatud. Astronoomid leiavad tõepoolest vett mitte ainult planeetidel, vaid ka tähtedevahelistel pilvedel ja protoplanetaarsetel kettadel. Vesi ruumis on rikkalik. Seega, kui vaatame öist taevast, võib väita, et peaaegu igal tärnil on oma veemaailm.

Kommentaarid (0)
Populaarsed artiklid
Otsing