Возникновение жизни на планетах

Тип работы:
Реферат
Предмет:
Биология


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Содержание

Введение

Возникновение жизни на планетах

Заключение

Список использованной литературы

Введение

Проблема жизни в космосе -- одна из наиболее увлекательных и популярных проблем в науке о Вселенной, которая с давних пор волнует не только ученых, но и множество людей. Еще Джордано Бруно и Михаил Ломоносов высказывали смелые предположения о множе­ственности обитаемых миров. Но только вторая половина двадцатого века поставила эту проблему на твердую научную основу.

Изучение жизни во Вселенной -- одна из сложнейших задач, с которой когда-либо встречалось человечество. Ведь речь идет о явлении, с которым людям, по существу, еще не приходилось непосредственно сталкиваться. Человек еще не побывал на других небесных телах, не видел пи одного внеземного живого организма. Все данные о жизни вне Земли, все без исключения, носят чисто гипотетический характер.

Поэтому только глубокое исследование биологических закономерностей, с одной стороны, и космических явлений, -- с другой, тщательнейшее сопоставление и анализ разнообразных данных, накопленных различными естественными науками, способны привести к успеху.

В последние годы, в связи с успехами астрономии, биологии, физики и техники возникла самостоятельная научная дисциплина -- «экзобиология». Ее основная задача -- исследование небесных тел, в первую очередь планет солнечной системы и метеоритов, с точки зрения биологии. Кроме того, экзобиология занимается проблемами, близкими к космонавтике: изучением воздействия космических факторов на живые организмы.

Возникновение жизни на планетах

Жизнь во Вселенной — явление закономерное: она должна возникать повсюду, где складываются благоприятные условия для ее зарождения и развития. И хотя у нас пока нет доказательств существования жизни на других планетах (ни простейшей, ни разумной), мы, опираясь на научные данные, попытаемся все же определить количество обитаемых миров в Галактике и даже во всей наблюдаемой Вселенной.

Сейчас уже всем известно, что в Солнечной системе единственной носительницей разума является наша Земля. Поэтому «братьев по разуму» следует искать на планетах, обращающихся вокруг далеких звезд-солнц. Число же обитаемых миров зависит от целого ряда астрономических, биологических, климатических и иных факторов. И только в результате благоприятного сочетания этих обстоятельств, то есть необходимых для жизни условий, можно ожидать, что на планете возникнет высокоразвитая цивилизация.

Для возникновения и дальнейшей жизнедеятельности на планете белковых организмов требуются, прежде всего, подходящие температурные условия. Для этого планета должна попасть точно в «зону обитания». Наглядным примером такого удачного расположения орбиты около центрального светила может служить наша Земля. Ее соседи по космосу Венера и Марс находятся уже вне этой зоны. Венера слишком близка к Солнцу, Марс оказался дальше допустимого предела. К тому же обитаемая планета должна иметь орбиту, близкую к круговой, чтобы на ее поверхности не происходили резкие температурные перепады. А излучение звезды на протяжении сотен миллионов или даже миллиардов лет должно оставаться примерно постоянным. Поэтому высокоразвитых живых существ мы можем встретить только на планетах, обращающихся вокруг достаточно старых звезд (подобных Солнцу) поздних спектральных классов — F, G и K.

Очень важным условием для поддержания высокоразвитой жизни на планете является масса небесного тела. Если масса планеты невелика, то она не в состоянии удержать вокруг себя атмосферу. Так, например, Меркурий, масса которого в 18 раз меньше массы земной, практически лишен газовой оболочки. С другой стороны, слишком массивная планета, подобная Юпитеру (его масса почти в 318 раз больше земной), будет удерживать свою протяженную и плотную атмосферу, очень богатую водородом. А она для белковой жизни не пригодна. Следовательно, чтобы на планетах существовала жизнь, их массы могут быль лишь в несколько раз меньше земной и не более чем в 10 раз превосходить земную. Жизнь — штука капризная. Поэтому одних астрономических факторов для ее поддержания и стимулирования недостаточно. Необходимо строгое выполнение ряда других условий. Чтобы планета могла стать подлинной носительницей жизни, на ней должна обязательно присутствовать мощная жидкая оболочка — гидросфера. У Земли это — океан.

Самые древние из известных на Земле организмов, сине-зеленые водоросли, появились еще тогда, когда возраст нашей планеты исчислялся сотнями миллионов лет. В кембрийском периоде, около 500 млн лет назад, растения стали выходит на сушу. В то время земная атмосфера была перенасыщена углекислым газом, выделявшимся из огнедышащих вулканических жерл. Обилие углекислоты способствовало бурному росту растений. Благодаря фотосинтезу растений земная атмосфера была почти полностью «очищена» от углекислого газа и обрела кислород. Так в процессе развития растительного царства атмосфера Земли претерпела коренную перестройку: из бескислородной превратилась в кислородную.

Многие ученые считают, что жизнь на нашей планете первоначально возникла и развивалась в воде. Причем, видимо, на достаточной глубине. Ведь Земля еще в ту пору не была защищена от гибельной космической радиации, поэтому роль озонового щита для первых примитивных организмов выполнял слой воды толщиной до нескольких десятков метров. После примерно 4 млрд лет развития жизни, на заключительном этапе эволюции, на Земле появился человек. Современная палеонтология прослеживает предков человека в глубь веков примерно на 15 млн лет… Сколько же в Мироздании может быть планет, подобных нашей Земле, населенных разумными существами? Попробуем проделать приблизительный расчет.

В Галактике около 200 млрд звезд. В том числе звезд типа нашего Солнца — около 2 млрд. Из них по меньшей мере вокруг каждой десятой звезды обращается планеты, а общее количество планет, находящихся в «зоне обитаемости», составляет примерно 200 млн. Количество планет, на которых сложились условия, благоприятные для возникновения жизни, можно оценить в 2 млн. Но на большинстве планет жизнь по каким-то причинам зашла в тупик, и только на 20 тыс. планет получила дальнейшее развитие. Однако совершенно необязательно, чтобы однажды развившаяся на какой-то планете жизнь стала разумной. Вероятность такого исхода не более одной тысячной. При таком условии планет с разумными обитателями будет всего лишь… 20!

Словом, в нашей Галактике на 20 планетах могли однажды появиться разумные существа. Но только на 10 из них цивилизации смогли сохраниться — выжить. Современным астрономическим инструментам доступна область Вселенной радиусом около 15 млрд световых лет. В этой части Вселенной находится около 100 млрд звездных «островов» — галактик. Совсем не обязательно, чтобы в каждой из них были инопланетные цивилизации. Даже если из каждой десяти галактик только одна имеет единственную обитаемую планету с разумными существами, то и тогда общее количество цивилизаций в наблюдаемой нами Вселенной составит колоссальную цифру — 10 миллиардов!

Правда, для нас эта цифра чисто умозрительная, ибо обнаружение таких далеких цивилизаций, а тем более установление с ними контакта — дело совершенно нереальное. Еще следует заметить, что повторение длинной цепи случайных событий и обстоятельств, приведших к появлению на Земле человека, столь маловероятно, что жизнь на других планетах едва ли станет развиваться по «земному» варианту. Таким образом, результаты научных изысканий приводят нас к очень важной мысли: планета Земля является чуть ли не уникальным носителем Разума в Галактике, если, конечно, исходить из наших, сугубо земных критериев и расчетов.

Обидно, что инопланетных цивилизаций в нашей Галактике, видимо, считанные единицы. И если их действительно только десять, то можно предположить, что: 3 цивилизации опережают нас в своем развитии, 3 цивилизации достигли нашего технического уровня, 3 цивилизации отстают от нас в своем развитии. Особый интерес должны представлять для нас те цивилизации, которые поднялись на высшие ступени научно-технического прогресса. Не может быть сомнений, что они овладели техникой радиосвязи в масштабах межзвездных расстояний, а их космические аппараты уже бороздят просторы Галактики. Можем ли мы их обнаружить? Как установить с ними связь?

Ученые-радиофизики считают, что наиболее подходящий способ налаживания контакта между цивилизациями, разделенными невообразимой космической бездной, — это прием и передача радиосигналов. Такая связь имеет большое преимущество: сигнал распространяется с максимально возможной скоростью, равной скорости света. Но из-за колоссальных расстояний интенсивность радиосигналов должна быть ничтожна. Поэтому для «подслушивания» межзвездных «голосов» используются самые большие радиотелескопы, обладающие огромными антеннами и высокочувствительной аппаратурой.

Допустим, что сигналы от жителей с другой планеты приняты. Сможем ли мы понять их радиопередачу? Ведь мы совершенно не знаем их языка! К счастью, универсальный космический язык — язык математики, законы которой одинаковы во всей Вселенной. И пришедшие сигналы могут представлять собой определенную последовательность радиоимпульсов, означающих, например, числа натурального ряда — 1,2,3,4,5 и так далее. Тогда сразу станет ясно, что эти сигналы — космические позывные наших братьев по разуму. С помощью сигналов-импульсов можно передавать не только отдельные сообщения, но и те или иные изображения. При этом предполагается, что все разумные существа являются зрячими. Для этого достаточно отправлять серии «телеимпульсов», которые могут быть легко развернуты в соответствующую «картинку». Построчное их чередование позволяет построить контурное изображение, содержащее богатую информацию. Однажды возникнет проблема расшифровки языка другой цивилизации. Возможно ли это? Да, возможно. В последние годы у нас быстро развивается математическая лингвистика. С помощью ЭВМ прочитаны рукописи древних майя, которые долгое время не поддавались расшифровке. Можно полагать, что будут расшифрованы и языки инопланетян.

Однако о быстром обмене информацией здесь не приходится и думать. Ведь если в нашей Галактике действительно только 10 цивилизаций, то средние расстояния между ними должны составлять около 25 тыс. световых лет.

В небе над Вайомингом: облако или «НЛО»? Что это — облако или «летающая тарелка»? Можно сказать, что и то, и другое, хотя наверняка не корабль инопланетного происхождения. Облака чечевицеобразной формы могут выглядеть как «летающие блюдца».

В последние годы у нас быстро развивается математическая лингвистика. С помощью ЭВМ прочитаны рукописи древних майя, которые долгое время не поддавались расшифровке. Можно полагать, что будут расшифрованы и языки инопланетян.

Однако о быстром обмене информацией здесь не приходится и думать. Ведь если в нашей Галактике действительно только 10 цивилизаций, то средние расстояния между ними должны составлять около 25 тыс. световых лет. И ответ на вопрос, посланный землянами в адрес одной из них, будут принимать далекие потомки. А за 50 тыс. лет, пожалую, любая проблема может быть решена собственными силами. Поэтому связь между инопланетными цивилизациями, скорее всего, будет односторонней, лишенной практического смысла.

Выходом из такой тупиковой ситуации может быть посылка высокоразвитым цивилизациям автоматических станций к ближайшим звездам, где прослушиваются сигналы, идущие от обитаемых планет. Затем эти станции вступают в радиоконтакт с обнаруженными разумными существами, передают им свой запас информации, а на свою планету сообщают ответные сведения. Правда, придут они очень не скоро, зато друга сторона получит ценную информацию сразу же при условии контакта. Можно предположить, что такие станции-зонды уже исследуют околосолнечное пространство.

Из Солнечной системы мы можем вести поиски инопланетных цивилизаций только в той половине Галактики, в которой находимся сами. Согласно же вышеизложенным расчетам, в этой половине галактического острова затерялось пять цивилизаций. Одна из них — наша. Поэтому нам доступны для поиска практически две-три цивилизации из числа тех, которые достигли нашего уровня или же опережают нас в своем развитии. И чтобы их найти, радиоастрономы должны буквально обшарить все небо. Теперь постараемся представить себе, что такое поиск сигналов разумных существ с научно-технической точки зрения. Это — проведение последовательного обзора неба с помощью самых больших в мире радиотелескопов, а также с использованием новейшей лазерной аппаратуры. Такой обзор необходимо вести изо дня в день, из месяца в месяц, из года в год… и так на протяжении десятков, сотен, тысяч лет.

Одним словом, пока на Земле будет существовать человечество, планомерные поиски радиосигналов от внеземных цивилизаций не должны прекращаться. Итак, астрофизики подсчитали количество планет, на которых жизнь могла возникнуть; из них долю планет с разумной жизнью; из числа последних — долю планет, где цивилизации могли достичь высокого технологического развития и научились посылать разумные сигналы к другим мирам. Если жизнь во Вселенной, похожая на земную, существует, то почему мы ее не наблюдаем? Нас должен насторожить тот факт, что никаких «проявлений разумной деятельности» инопланетных существ в радиодиапазоне до сих пор не обнаружено. Более того, нет даже источников радиоизлучения, которое можно было бы взять под «подозрение».

Высокое техническое развитие цивилизации связано с выделением в космическое пространство большого количества энергии. Так, например, активная радиотехническая деятельность человечества привела к тому, что вот уже более 80 лет мощные радиостанции, а впоследствии и станции телевидения, непрестанно посылают в эфир свои сигналы. Благодаря этому общий уровень радиоизлучения Земли сильно вырос. По мощности и характеру радиоизлучения наша Земля стала разительно отличаться от остальных планет Солнечной системы. И в настоящее время в радиусе более 80 световых лет от нас со скоростью света несется новость среди звездных миров о возникновении на Земле технической цивилизации. Если там есть планеты с разумными существами, наблюдающими свое небо в радиолучах, то они, несомненно, должны знать о нас. Точно так и мы обнаружили бы технически развитую цивилизацию. Однако ничего подобного открыть не удается. Не означает ли это, что разумная жизнь в нашей Галактике нигде не достигла достаточно высокого уровня развития? Но может быть иначе: высокоразвитые цивилизации существуют и посылают в просторы Вселенной какие-то особые сигналы, только мы еще не имеет аппаратуры для их приема. Вполне возможно, что так оно и есть.

В последнее время прослеживается совершенно четкая закономерность: чем дальше человечество проникает в космос, тем больше люди разубеждаются в существовании ближайших внеземных цивилизаций. Оазисы разумной жизни во Вселенной, видимо, не столь распространенное явление, как предполагалось ранее. Скорее всего, ближайшие планетные системы, на которых обитают мыслящие существа, удалены от нас на многие тысячи световых лет. Видный исследователь Вселенной И. С. Шкловский, много лет занимавшийся проблемой радиоастрономического поиска внеземных цивилизаций, пришел к такому выводу: если придерживаться гипотезы о существовании земноподобных цивилизаций, которые могут посылать разумные радиосигналы, то такие позывные от цивилизаций, находящихся в пределах нашей Галактики, были бы уже обнаружены. Поскольку таких сигналов не наблюдается, то необходимо признать, что технически развитых цивилизаций очень мало. Вполне возможно, что земная цивилизация является единственной в нашей Галактике.

Заметим, И. С. Шкловский говорит не о полном отсутствии инопланетных цивилизаций, а лишь цивилизаций технически развитых, подобных нашей. В таком случае земляне должны сделать первый шаг: наладить систематическую посылку сигналов к звездам нашей Галактике. Сейчас созданы мощные генераторы пучков света — лазеры. Скоро лазерная техника превзойдет радиосредства как способ передачи информации на дальние расстояния. И тогда человечество будет использовать для межзвездной связи лазерную.

В последние годы астрономы обнаружили объекты, свет от которых летит к Земле 15 млрд лет. Наблюдая их, они как бы заглядывают в прошлое Вселенной. В связи с этим не исключено, что люди когда-нибудь примут сигналы давно погибшей цивилизации, а наш ответный сигнал будет перехвачен инопланетными жителями, которых еще не существовало в момент его отправления с Земли.

Заключение

Жизнь во Вселенной — явление закономерное: она должна возникать повсюду, где складываются благоприятные условия для ее зарождения и развития. И хотя у нас пока нет доказательств существования жизни на других планетах (ни простейшей, ни разумной), мы, опираясь на научные данные, попытаемся все же определить количество обитаемых миров в Галактике и даже во всей наблюдаемой Вселенной.

Для возникновения и дальнейшей жизнедеятельности на планете белковых организмов требуются, прежде всего, подходящие температурные условия. Для этого планета должна попасть точно в «зону обитания».

Очень важным условием для поддержания высокоразвитой жизни на планете является масса небесного тела. Если масса планеты невелика, то она не в состоянии удержать вокруг себя атмосферу.

Многие ученые считают, что жизнь на нашей планете первоначально возникла и развивалась в воде. Причем, видимо, на достаточной глубине. Ведь Земля еще в ту пору не была защищена от гибельной космической радиации, поэтому роль озонового щита для первых примитивных организмов выполнял слой воды толщиной до нескольких десятков метров.

В последние годы астрономы обнаружили объекты, свет от которых летит к Земле 15 млрд лет. Наблюдая их, они как бы заглядывают в прошлое Вселенной. В связи с этим не исключено, что люди когда-нибудь примут сигналы давно погибшей цивилизации, а наш ответный сигнал будет перехвачен инопланетными жителями, которых еще не существовало в момент его отправления с Земли.

жизнь вселенная галактика

Список использованной литературы

1. Акимов О. Е. Естествознание: курс лекций: учебное пособие для вузов / О. Е. Акимов. — М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2001. — 639 с.

2. Дубнищева Т. Я. Современное естествознание: учебное пособие / Т. Я. Дубнищева, А. Ю. Пигарев. — М.: Маркетинг; Новосибирск: ЮКЭА, 2000. — 159 с.

3. Естествознание: энциклопедический словарь / сост. В. Д. Шолле. — М.: Большая Рос. энцикл., 2002. — 543 с.

4. Естествознание и основы экологии: учебное пособие для среднего профессионального образования / Р. А. Петросова, [и др.]. — 4-е изд., стер. — М.: Академия, 2002. — 304 с.

5. Кедров Б. М. Ленин и научные революции. Естествознание. Физика / Б. М. Кедров. — М.: Наука, 1980. — 463 с.

6. Краснова О. М. Естествознание: словарь-справочник / О. М. Краснова, Л. И. Ищенко, Е. И. Белякова. — Ростов н/Д: Феникс, 1997. — 606 с.

7. Кузнецов В. И. Естествознание: учебное пособие для вузов / В. И. Кузнецов, Г. М. Идлис, В. Н. Гутина. — М.: АГАР, 1996. — 383 с.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой