Поиск як дослідження позаземних форм жизни

СИЛЛАМЯЙСКИЙ ІНСТИТУТ ЕКОНОМІКИ Й УПРАВЛЕНИЯ.

на тему:

Проблеми та перспективи пошуку позаземних цивилизаций.

Роботу выполнил:

Москальчук Сергей.

р. Силламяэ — 1999 год.

1. Пошук як дослідження позаземних форм життя. Предмет і завдання. 3 1.1. Критерії існування й пошуку живих систем. 3 1.1.1. Про хімічної основі життя. 4 1.1.2. Загальні динамічні властивості живих систем. 5 1.1.3. Роль світла підтримці життя. 5 1.2. Методи виявлення позаземного життя. 6 1.3. АБЛ для экзобиологических досліджень. 8 2. Практичний огляд пошуку миру і досліджень позаземних форм життя. 9 2.1. Місяць. 10 2.2. Венера. 10 2.3. Марс. 11 2.3.1. Температура. 11 2.3.2. Атмосфера. 11 2.3.3. Вода. 12 2.3.4. Ультрафіолетове випромінювання. 12 2.4. Цікаві спостереження. 12 2.5. Метеорити. 14 2.6. Прилади на допомогу пошуку. 15 2.7. Випадок із «Вікінґами». 15 2.8. Пошук позаземних цивілізацій. 17 3. Висновки. 17 Список використаної літератури. 18.

1. Пошук як дослідження позаземних форм життя. Предмет і задачи.

Визначення життя інших планетах, крім Землі, є важливим завданням науковцям, що розробляють питання виникнення і еволюцією життя. Наявність або відсутність в планеті істотно впливає їхньому атмосферу та інші фізичні условия.

Дослідження перетворень в поверхневих шарах планет з урахуванням можливих результатів діяльності дозволить уточнити наші уявлення про роль біологічних процесів у минулому і теперішньому Земли.

З цього погляду результати экзобиологических досліджень можуть бути і у вирішенні сучасних завдань у сфері биологии.

Замет чужорідних форм житті все може також привести Землі до несподіваним як важко предугадываем последствиям.

Виявлення життя за межами Землі, безсумнівно, має і багато важить для розробки фундаментальних проблем походження та сутність жизни.

Безпосередньою метою виборах у недалекому майбутньому экзобиологических експериментів із допомогою автоматичних біологічних лабораторій (АБЛ) є отримання відповіді запитання про наявність чи відсутності життя (чи його ознак) планети. Виявлення позаземних форм життя істотно збільшило наша розуміння сутності життєвих процесів і явища життя жінок у цілому. Відсутність життя інших планети Сонячної системи, наприклад, було б також велике значення, підкреслюючи специфічну роль земних умов у процесах становлення і еволюції живих форм.

Неясно, наскільки позаземні форми може бути подібними до наших земними організмами по біохімічним основам їх життєвих процессов.

Зблизька проблеми виявлення позаземного життя треба приймати до уваги різні етапи еволюції органічного речовини і організмів, з якими принципі можна зустрітися інших планетах. Наприклад, в відношенні Марса можуть представитися різні можливості від виявлення складних органічних сполук чи продуктів абіогенного синтезу і по існування розвинених форм життя. На Марсі на сьогодні закінчилася лише хімічна еволюція, що до абиогенному освіті (як це було в сові час Землі) амінокислот, цукрів, жирних кислот, вуглеводів, можливо, білків, але життя як така на планеті, певне, відсутня. Ці речовини у тому чи іншою мірою від аналогічних сполук, можна зустріти на Земле.

Можливо, що у Марсі може бути виявлено: первинні протобиологические відкриті системи, відокремлені мембранами від оточуючої середовища (досить прості примітивні форми життя, аналогічні нашим мікроорганізмам); складніші форми, подібні до наших простим рослинам і комахою; сліди що існувала раніше чи існуючого держкордону і нині життя; залишки високорозвиненою життя (цивілізації) і, нарешті, можна буде усвідомити повну відсутність життя на Марсі (докладніше проблема життя на Марсі розглядається выше).

У даний главі розглядаються теоретичні передумови, критерії існування життя, гадані методи виявлення живих систем на інших планетах.

1. Критерії існування й пошуку живих систем.

Наші ставлення до сутності життя засновані на даних із дослідженню життєвих явищ Землі. У той самий час розв’язання проблеми пошуку життя інших планетах передбачає достовірну ідентифікацію життєвих явищ за умов, істотно відмінних земних. Отже, теоретичні методи лікування й існуючі прилади щоб виявити життя мають грунтуватися на системі наукових критеріїв і ознак, властивих явища життя жінок у целом.

Можна вважати, що кілька фундаментальних властивостей живих систем земного походження справді має низку загальних властивостей, і тому ті властивості, безсумнівно, повинні характеризувати і позаземні організми. Сюди можна віднести такі добре відомі біологам і найхарактерніші ознаки живого, як здатність організмів реагувати зміну зовнішніх умов, метаболізм, зростання, розвиток, розмноження організмів, спадковість і мінливість, процес эволюции.

Не буде сумніви щодо приналежність до живим системам невідомого об'єкта для виявлення в нього перелічених ознак. Але на зовнішнє роздратування властива і неживим системам, що змінює свою фізичну і хімічне стан під впливом зовнішніх впливів. Здатність до зростанню властива кристалам, а обмін енергією і речовиною із зовнішнього середовищем уражає відкритих хімічних систем. Пошуки позаземного життя повинні тому містити застосуванні сукупності різних критеріїв існування й методів виявлення живих форм. Такий їхній підхід повинен підвищити ймовірність і достовірність виявлення інопланетної жизни.

1. Про хімічної основі жизни.

Дослідження останніх років можливість синтезу різноманітних біологічно важливих речовин з простих вихідних сполук типу аміаку, метану, водяної пари, входили до складу первинної атмосфери Земли.

У лабораторних умовах перетворюється на ролі яка потрібна на такого синтезу енергії використовується іонізуюча радіація, електричні розряди, ультрафіолетовий світло. Таким шляхом отримано амінокислоти, органічні кислоти, цукру, нуклеотиди, нуклеозидфоссфаты, ліпіди, речовини порфириновой природи й чимало інших. Очевидно, вважатимуться встановленим, більшість притаманних життя молекул сталася Землі абиогенным шляхом і що важливіше, їх синтез може й зараз у умовах інших планет й без участі живих систем.

Отже, сама наявність складних органічних речовин інших планетах неспроможна служити достатнім ознакою наявності життя. Прикладом в такому випадку може бути углеродистые хондриты метеоритного походження, які містять до 5−7% органічного речовини (докладніше про хондритах ниже).

Найбільш характерна риса хімічного складу живих систем земного походження у тому, що вони включають вуглець. Цей елемент утворює молекулярні ланцюжка, основі яких збудовано всі головні биоорганические сполуки, і білки, й нуклеїнові кислоти, а біологічним розчинником служить вода. Отже, єдина відома нам життя, її основа углеродоорганическая белково — нуклеїнова — водна. У літературі обговорюється питання про можливість побудови живих систем в інший органічної основі, коли, наприклад, замість вуглецю в скелет органічних молекул включається кремній, а роль води як біологічного розчинника виконує аміак. Такі теоретичну можливість практично було дуже важко врахувати під час виборів методів виявлення й конструювання відповідної апаратури, оскільки наші наукові ставлення до життя засновані лише з вивченні властивостей земних организмов.

Роль і значення води в життєдіяльності організмів також широко обговорюється у зв’язку з можливої заміною аміаком чи іншими рідинами, киплячими при низьких температурах (сірководень, фтористий водень). Справді, вода має низку властивостей, які її роль ролі біологічного розчинника. Сюди відносяться амфотерный характер води та її спроможність до самодиссоциации на катіон М+ і аніон ВІН-, високий дипольный початок і диэлектрическая стала, мала в’язкість, високі питома теплоємність і неявна теплота перетворення, предохраняющие організми від швидких змін температури. З іншого боку, роль води в біологічних системах включає чинники стабілізації макромолекул, які забезпечуються загальними структурними особливостями воды.

У цілому вважати, що углеродоорганическая — водна хімічна основа життя є спільною ознакою живих систем.

Характерним ознакою структурної організації живих систем є одночасне включення до до їхнього складу, крім основних хімічних елементів З, М, Про, N, цілої низки інших, і сірки і фосфору. Це властивість можна розглядати як необхідного ознаки існування живої матерії. Специфічність живої матерії, не дивлячись все це, не можна зводити лише особливостями физико — хімічного характеру її основних складових елементів — структурних одиниць живого, мають абиогенное происхождение.

2. Загальні динамічні властивості живих систем.

Як вихідних уявлень при інтерпретації экзобиологических експериментів необхідно ухвалити до уваги динамічні властивості живих систем. Розвиток дослідницько-експериментальної і еволюція біологічних систем ішли у основному шляху вдосконалення форм взаємодії між елементами та способів регуляції стану системи загалом. Життя тісно пов’язана з існування відкритих систем, властивості яких великою мірою залежить від співвідношення швидкостей процесів обміну енергією та величезною кількістю із навколишньою средой.

Результати дослідження динамічних властивостей відкритих систем методами математичного моделювання дозволили пояснити низку їх характерних чорт, зокрема встановлення у системі за збереження постійних зовнішніх умов стаціонарного коливального режиму, що спостерігається різними рівнях біологічної організації. Це властивість є важливим ознакою високого рівня організації системи, що у своє чергу так можна трактувати як необхідні умови жизни.

3. Роль світла підтримці жизни.

Важливий аспект проблеми позаземного життя необхідно зовнішнього припливу енергії на її розвитку. Сонячний світло, головним чином ультрафіолетової області спектра, грав істотну роль процесах абіогенного синтезу необхідним припливом вільної енергії, але полягала й у фотохимическом прискоренні подальших перетворень. Життєдіяльність первинних живих систем також могла багато в чому визначатися фотохимическими реакціями які входять у до їхнього складу сполук. Багато організми, які мають безпосередньо до сучасного фотосинтезу, тим не менш змінюють свою активність при висвітленні. Так, явище фотореактивации клітин організмів видимим світлом після який уражує дії ультрафіолетового проміння, очевидно, в еволюційному відношенні древнім процесом, що виникли тоді, коли первинні живі системи виробили механізми захисту від деструктивного дії що падало на Землю ультрафіолетового света.

Слід зазначити, що світло міг і бути із єдиним джерелом енергії на ранніх етапах еволюції органічних сполук. Цю роль могла виконувати та хімічна енергія, освобождаемая, наприклад, в реакціях конденсації в неорганічний поліфосфат чи реакціях окислення, згодом що склали енергетичну основу хемосинтезу. Однак у цілому життя для своєї появи й розвитку потребує, очевидно, постійного зовнішнього припливу вільної енергії, роль якого Землі і виконує сонячне світло. Тому світ і відіграє всіх етапах еволюції життя, починаючи з абиотического синтезу первинних живих систем і закінчуючи сучасним фотосинтезом, які забезпечують освіти органічних речовин на Земле.

Вочевидь, існування фотосинтезу у тому чи іншого формі як процесу корисною утилізації енергії в біологічних системах є важливим критерієм існування розвиненою жизни.

Можна укласти, що незалежно від конкретної хімічної структури фотосинтетического апарату загальним властивістю фотобиологических процесів утилізації світловий енергії служить наявність такий послідовності реакцій: поглинання світла, і порушення молекул пігментів — делокалізація електрона (дірки) — перенесення електрона (дірки) у відкритій ланцюга окислительно — відбудовних сполук — освіту кінцевих продуктів із запасанием у яких енергії світла. Існування такий фотосинтетичної ланцюга є спільною більшість фотобиологических процесів і може розглядатися як необхідна умова існування жизни.

Можна висунути загальні принципи, якими слід керуватися щодо критеріїв існування й пошуку позаземної жизни.

1. Основним властивістю живої матерії є його існування у вигляді відкритих самовоспроизводящихся систем, які мають структурами для збору, зберігання, передачі й використання информации.

2. Углеродосодержащие органічні з'єднання та вода як розчинник становлять хімічну основу жизни.

3. Необхідною умовою життя є утилізація енергії світла, бо інші джерела мають кілька порядків меншою мощностью.

4. Живим системах протікають поєднані хімічні процеси, у яких відбувається передача энергии.

5. У біологічних системах можуть переважати асиметричні молекули, здійснюють оптичне вращение.

6. Різні організми, існуючі планети, повинні мати поруч подібних основних черт.

2. Методи виявлення позаземної жизни.

Як мовилося раніше, найсильнішим доказом присутності життя планети буде, звісно, зростання та розвитку живих істот. Тому, коли порівнюються і оцінюються різні методи виявлення життя за межами Землі, перевагу віддається тим методам, що дозволяють з достовірністю встановити розмноження клітин. Позаяк найбільш поширеними у природі є мікроорганізми, у пошуку життя за межами Землі насамперед слід шукати мікроорганізми. Мікроорганізми інших планетах можуть міститися у грунті, грунті чи атмосфері, тому розробляються різні способи взяття проб для аналізів. У одному з таких приладів — «Гуллівері» — запропоновано дотепне пристосування для вилучання ратай на посів. По окружності приладу розміщено три невеликих циліндричних снаряда, до кожного снаряду прикреплена липка силіконова нитку. Вибух пиропатронов відкидає снаряди сталася на кілька метрів від приладу. Потім силіконова нитку намотується і, занурюючись причому у сприятливе середовище, заражає її частинками прилиплого до неї грунта.

Розмноження організмів у у живильному середовищі може бути встановлене з допомогою різних автоматичних пристроїв, одночасно які реєструють наростання каламутності середовища (нефелометрия), зміна реакції живильним середовища (потенционометрия), наростання тиску в посудині з допомогою выделяющегося газу (манометрия).

Дуже витончений і точний спосіб грунтується у тому, що у сприятливе середовище додають органічні речовини (вуглеводи, органічні кислоти та інші), містять мічений углерод.

Розмножуються мікроорганізми будуть розкладати ці речовини, а кількість выделившегося як вуглекислоти радіоактивного вуглецю визначить мініатюрний лічильник, прикріплений до приладу. Якщо живильне середовища міститиме різні речовини з міченим вуглецем (наприклад, глюкозу і білок), то кількості выделившейся вуглекислоти можна скласти орієнтовний уявлення про фізіології розмножуються микроорганизмов.

Чим більший різноманітних методів буде використано виявлення обміну речовин у розмножуються мікроорганізмів, тим більше отримати вичерпні відомості, бо окремі методи можуть підвести, дати помилкові дані. Наприклад, живильне середовище може помутнеть і південь від потрапила у ній пилу (як, можливо, була пов’язана з «Вікінґами» в 1976 р., див. вище). Коли клітини мікроорганізмів розмножуються, інтенсивність усіх і переданих на Землю показників безупинно наростає. Динаміка всіх таких процесів відома, а вона надійний критерій дійсного розвитку і розмноження клітин. Нарешті, на борту автоматичної станції то, можливо два контейнера з сприятливим середовищем, і тільки у яких починається наростання змін, одного з них автоматично буде додано сильнодіюче отруйне речовина, повністю прекращающее зростання. Триваюче зміна показників й інші контейнері буде надійним доказом биогенного характеру можна побачити процессов.

Конструируемые прилади нічого не винні бути надмірно чутливими, так як перспективи «відкрити» на життя, де немає дуже неприятна.

З іншого боку, прилад ні дати негативна відповідь, якщо життя справді є на досліджуваної планеті. Саме тому надійність і чутливість гаданої апаратури посилено обговорюють і вже перетворюється в жизнь.

Хоча розмноження мікроорганізмів і єдиний явним ознакою життя, це отже, що немає інших прийомів, дозволяють отримати цінну інформацію. Деякі фарби, з'єднуючись з органічними речовинами, дають комплекси, легко виявлені, оскільки вони мають здатність до адсобции хвиль суворо визначеній довжини. Одне з запропонованих методів грунтується на застосуванні мас — спектрометра, який встановлює обмін ізотопу кисню О18, що відбувається під впливом ферментів мікробів таким сполук, як сульфати, нітрати чи фосфати. Особливо добре і, різноманітно застосування люмінесценції. З її допомогою як констатують энзиматическую активність, але за застосуванні деяких люмінофорів можливо світіння ДНК, котра міститься у клітинах бактерий.

Наступний етап в дослідженнях — застосування портативного мікроскопа, постаченого пошукових пристроєм, здатним відшукувати до поля зору окремі клетки.

Обговорюється також можливістю використання електронного мікроскопа вивчення структурних елементів мікробної клітини, не видимих в оптичний мікроскоп. Застосування електронного мікроскопа разом із портативним може надзвичайно розширити можливості морфологічних досліджень, що, як ми з сучасної біології, особливо важливо задля вивчення внутрішньої молекулярної структури складових елементів живого. Важливою електронної особливістю є можливість поєднання її з телевізійної технікою, оскільки вони теж мають загальні елементи (джерело електронів, електромагнітні фокусирующие лінзи, видиконы).

Спеціальні устрою передаватимуть на Землю (загалом цей принцип вже використовувався практично) видимі мікроскопічні картини. Тут доречне відзначити, що у завдання экзобиологии входить виявлення не лише існуючої тепер життя, але й палеобиологические дослідження. АБЛ повинна вміти знайти можливі сліди колишньої життя. У методичному відношенні це завдання буде полегшено застосуванням мікроскопів з різними увеличением.

Найскладнішим питанням, у методичному відношенні буде надано можливість існування форм життя, простіше організованих, ніж мікроорганізми. Справді, ці знахідки, мабуть, представлять набагато більше зацікавлення вирішення проблеми виникнення життя, ніж виявлення таких щодо живих істот, як микроорганизмы.

У методичному відношенні экзобиология більш-менш важкому становищі (попри невеличкий досвід запусків АБЛ), ніж інші дисципліни, вивчаючи планети з інших точок зору. Ці дисципліни мають можливість вивчати планети з відривом з допомогою різних фізичних методів і отримувати дуже цінну інформацію про властивості планет.

До цього часу мало методів, дозволяють аналогічно отримати інформацію про позаземного життя. І тому АБЛ повинна бути лежить на поверхні планети. Ми наближаємося до такої можливості. І важко буде переоцінити значення тих даних, які тоді й получим.

Насамкінець умовно розділити все методи втричі группы:

1. Дистанційні методи спостереження визначають загальну обстановку планети з погляду наявності ознак життя. Дистанційні методи пов’язані з техніки і приладів, розташованих як у Землі, і на космічних кораблях і штучних супутниках планеты.

2. Аналогічні методи покликані виконати безпосередній физико — хімічний аналіз властивостей грунту та атмосфери планети при посадке.

АБЛ. Застосування аналітичних методів має з відповіддю питанням про принципову можливість існування жизни.

3. Функціональні методи призначаються для безпосереднього виявлення й вивчення основних ознак живого в досліджуваному зразку. З їхньою допомогою передбачається з відповіддю про наявність розвитку і розмноження, метаболізму, здібності в засвоєнню поживних речовин та інших характерних ознак жизни.

3. АБЛ для экзобиологических исследований.

Хоча про пілотованих польотах в іншу планету тепер питання годі (в якому людина вже впритул візуально зміг би зробити дослідження), АБЛ цілком (хоча й повністю) може вже замінити людини сьогодні: розглянуті методи виявлення життя цілком здійсненні в час з погляду. Саме з допомогою можна розраховувати як на виявлення інопланетних живих форм, а й у отримання їх певних характеристик.

Проте очевидно, що у окремішності жодні із запропонованих методів виявлення це не дає даних, припускають однозначну інтерпретацію з місця зору наявності жизни.

Це відрізняється від методичних експериментів, виділені на виміру тих чи інших фізичних параметрів інших небесних тіл чи міжпланетного пространства.

Багато чого показує, що єдиним підходом у проведенні экзобиологических досліджень є створення АБЛ, у якій окремі методи з виявлення життя міг би конструктивно об'єднані, які застосування регламентовано єдиної програмою функціонування АБЛ.

Нині технічно нездійсненне створення таких АБЛ, в яких були б представлено всі відомі методи виявлення. Тож у залежність від конкретних цілей, термінів запуску і часу життя космічних станцій лежить на поверхні планети конструкції АБЛ мають різний приладовий склад (рис. 1).

Поки що біологічні лабораторії призначені для відповіді основне питання про існуванні життя, і тому всі запропоновані проекти АБЛ мають низку спільних рис. У конструктивному відношенні АБЛ повинен мати власне заборное пристрій чи забезпечуватися зразками з допомогою парканної устрою, загального для всієї космічної станції, частиною якої є АБЛ. Після паркана зразка він у дозатор розподільник, потім у инкубационное відділення, де за певної певній температурі й висвітленні відбувається вирощування мікрофлори і збагачення матеріалу зразка. Ці процеси може бути у різних режимах, починаючи з повного збереження початкових планетних умов і закінчуючи створенням температури, тиску і вологості, близьких до земным.

У зв’язку з цим у конструкції АБЛ передбачається існування систем, які переповнюють ємності під певним тиском, систему вакуумних клапанів відділення АБЛ від зовнішньої атмосфери після паркана пробы.

Необхідною елементом є і пристрій підтримки певної температури як і блоці вирощування мікроорганізмів, і у вимірювальної осередку, де його випущено зняття оптичних параметрів образца.

Через певний часові відтинки, з розвитком мікрофлори, матеріал зразка в твердому і розчиненому вигляді аналізується з допомогою функціональних, деяких аналітичних методів. У цьому передбачається, що про наявність планети загальних передумов для існування життя (температура, склад атмосфери, присутність органічних речовин) має бути отримана з допомогою дистанційних і аналітичних методов.

Важко переоцінити той внесок, який у разі виявлення інопланетних форм життя. Проте життя на планетах Сонячної системи виключає розвитку экзобиологии як науки, як і є перешкодою по дорозі подальшого вдосконалення методів автоматичного виявлення й зняття характеристик живих систем. Результати цій галузі, що є частиною біологічного приладобудування, безсумнівно, знайдуть широке застосування як і сучасної біологічної науці, і у інших галузях людської діяльності, а про завданнях освоєння космічного простору й потреби у цьому сенсі автоматичного контролю над станом живих систем у тих условиях.

2. Практичний огляд пошуку миру і досліджень позаземних форм жизни.

У попередніх розділах розглянуті теоретичні аспекти цієї проблеми пошуку і досліджень позаземних форм життя, тепер розгляньмо практичне рішення цього питання. Хоча моменту польоту першої людини до космосу не минуло й 35 років, але в учених з’явилося стільки нову інформацію про тілах Сонячної системи, як її був упродовж століть досліджень доти, причому в багато разів більше. Потік такий інформації пов’язані з наявністю в сучасної науки таких помічників, як АБЛ (про неї зазначалося вище). Саме вони своєю низькооплачуваною роботою нині змогли замінити людини в дослідженні планет Сонячної системи, де міг би бути жизнь.

Не можна забувати те, що якщо існуюча де — то жива матерія має іншу якісну і структурну хімічну організацію та влитися, отже, у процесах харчування, подиху і виділення беруть участь зовсім інші речовини, відповідь автоматичних апаратів, які за програмою земних критеріїв, взагалі то, можливо получен.

Аби вирішити завдань виявлення життя за межами Землі потрібна правильна постановка питань (з урахуванням вище сказаного), які може бути розбитий на великі группы:

1. Виявлення на планетах хімічних сполук, подібних аминокислотам і білкам, які зазвичай пов’язуються з життям на.

Земле.

2. Виявлення ознак обміну речовин — поглинаються чи живильні речовини земного типу позаземними формами.

3. Виявлення форм життя, подібних земним тваринам, відбитків життєвих форм як копалин чи ознак цивилизации.

Хоча життя теоретично можлива будь-якою з планет, з їхньої супутниках і астероїдах, наші можливості поки обмежені (в посилці апаратури) Місяцем, Марсом і Венерой.

1. Луна.

Більшість учених вважають Місяць абсолютно «мертвої» (відсутність атмосфери, різні випромінювання, не зустрічаючі перешкоди шляху до поверхні, великі перепади температури тощо. буд.). Утім, деякі форми можуть жити у тіні кратерів, якщо, як свідчать останні спостереження та дослідження, усе ще протікає вулканічна діяльність із тепла, газів і водяних парів. Цілком можливо, що, якщо життя на Місяці немає, вона може бути заражене, недотримання ПК (хоча є дані, що дають зворотне), земної життям після примісячення у ньому космічних апаратів і кораблів і, можливо, метеоритами, якщо можуть з’явитися переносниками жизни.

2. Венера.

Венера також із — видимому, безжиттєва, але з інших причин. Відповідно до вимірам температури лежить на поверхні Венери дуже високі для житті типу, та її атмосфера також негостеприимна. Вченими обговорювалося чимало ідей по цій проблемі. Автори робіт з даній темі стосувалися можливість існування біологічно активних форм як у поверхні, і у хмарах. Що стосується поверхні можна стверджувати, більшість органічних молекул, входять до складу біологічних структур, випаровуються за температур, набагато менших 5000С, в протеїни змінюють свої природні властивості. До того ж поверхні, немає рідкої води. Тому земні форми життя, по — видимому, можна виключити. Досить штучними видаються інші можливості, які включають свого роду «біологічні холодильники» чи структури з урахуванням кремнійорганічних сполук (як згадувалося выше).

Значно сприятливішим видаються умови в хмарах, відповідні земним лише на рівні близько 50 — 55 км. над Землею, за винятком переважаючого змісту СО2 і практичного відсутності О2 и.

2.

Проте про хмарах є умови для освіти фотоаутотоф. Однак за умов атмосфери істотна труднощі пов’язані з утриманням таких організмів поблизу рівня з сприятливі умови, те щоб де вони захоплювалися нижележащую гарячу атмосферу. Щоб обійти цю труднощі, Моровиц і Салан висунули припущення в венерианских організмах у вигляді изопикнических балонів (фотосинтетических), заповнених фотосинтетическим водородом.

Усе це поки що тільки гіпотези, навряд чи можна розглядати і з погляду виникнення життя жінок у хмарах, і свого роду «залишків» біологічних форм, колись існували планети. Звісно, це виключає можливості, що якийсь період своєї історії Венера мала значно більше сприятливі умови, придатними для прояви біологічної активности.

Специфікою еволюції, особливостями теплообміну, природою хмар, характером поверхні далеко ще не вичерпуються проблеми Венери, продовжує, попри величезних успіхів, досягнуті останніми роками, в її вивченні, з права зберігати у себе назва планети загадок.

Розкриття цих загадок, безсумнівно, збагатить як планетологію, і інші науки новими фундаментальними відкриттями. Потужність газової оболонки, своєрідний теплової режим, незвичайність власного обертання та інші особливості різко виділяють Венеру із сім'ї планет Сонячної системи. Що породило такі незвичні умови? Чи є атмосфера Венери «первинної», властивої молодий планеті, чи такі умови виникли пізніше, в результаті необоротних геохімічних процесів, обумовлених близькістю Венери до Сонцю, — опікується цими питаннями заслуговують найпильнішої уваги і вимагають подальших всебічних досліджень, до пілотованого польоту до такої цікавою планеті (рис.).

3.. Марс.

Найбільш досліджувана зараз планети, де ведуться активні пошуки, — Марс, але не вчені погоджуються про те, що у ній можуть існувати які - то форми життя, дехто вважає Марс ненаселеним. З огляду на це зупинимося в цій планеті детальніше. Аргументи проти життя на Марсі переконливі і добре відомі, наведемо некоторые.

1. Температура.

Середня температура майже -550С (Землі + 150С). температура всієї планети може впасти вдосвіта до -800С. У марсіанського літа біля екватора температура становила +300С, але, можливо, у деяких областях поверхню будь-коли нагрівається до 00С.

2. Атмосфера.

Як засвідчили польоти «Маринеров», загальне тиск лежать у області 3 — 7 мб (Землі 1000 мб). У цьому тиску вода скоро випаровуватися при низьких температурах. Атмосфера містить небагато азоту NO та аргону, але головна маса — вуглекислота, що має сприяти фотосинтезу; але ще менша в марсіанської атмосфері кисню. Щоправда, багато рослини можуть жити без нього, але більшість земних він необходим.

3. Вода.

Спостерігаючи полярні шапки, астрономи дійшли висновку, що вони складаються з води. Вважалося, що можуть складатися з твердої вуглекислоти (сухого льоду). У атмосфері неодноразово спостерігалися хмари різних типів, по — видимому, які з крижаних кристалів (взагалі освіту хмар на Марсі - рідкість. Спектроскопически недавно було виявлено вода, але вологість винна бути дуже низької. Це може вказувати на змочування грунту вологою атмосфери, така явище буває дуже рідко. Не видно руху рідкої води на планеті, хоча переміщення води від полюси до полюса справді відбувається (принаймні танення південної полярною шапки північна нарастает).

4. Ультрафіолетове излучение.

Практично всі ультрафіолетове випромінювання Сонця проникає крізь розріджену атмосферу до поверхні планети, що згубно впливає все живе (на земне, по крайнього заходу). Рівень космічного випромінювання вище, ніж Землі, але з більшості розрахунків не дуже небезпечна жизни.

Проте клімат Марса, атмосфера віддалено аналогічні земним. Ця планета вільна від зараження речовинами земного походження. Тому виявлення життя у ньому найбільш вероятно.

3. Цікаві наблюдения.

Не дивлячись всі ці докази, ряд спостережень промовляють на користь життя на Марсі настільки переконливим, що мушу згадати про неї. Наведемо окремі з них.

Ділянки марсіанської поверхні, які вчені називають морями, виявляють бачимо всі ознаки життя: під час марсіанської зими вони тьмяніють чи майже зникають, і з настанням весни полярні шапки починають відступати, і тоді «моря» негайно починають сутеніти; це потемніння прямує до екватору, тоді як полярна шапка відступає до полюса. Важко придумати цього явища інше пояснення, ще, що потемніння викликається вологою, посталої при таненні полярною шапки.

Поступове просування потемніння від краю полярною шапки до екватору відбувається із постійною швидкістю, однаковою рік у рік. У середньому фронт потемніння йде до екватору зі швидкістю 35 км / добу. Саме по собі «це неймовірно, оскільки швидкість вітру лежить на поверхні Марса (рух жовтих пилових хмар) сягає 48 — 200 км / одна година й йому типова форма гігантських циклонів. Усе це виглядає аномалією, якщо вважати, що потемніння грунту зумовлено перенесенням вологи з полярних шапок атмосферними течіями. Принаймні, фізичні теорії, выдвигавшиеся досі пояснення цього явища, були отвергнуты.

Іноді марсіанські «моря» покриваються шаром жовтої пилу, та за за кілька днів з’являються знову. Якщо вони самі складаються з марсіанських організмів, ці організми мусимо або йому прорости крізь пил, чи «струсити» її із себе. Вражаюча «щільність» марсіанських «морів» порівняно з оточуючими так званими «пустелями». Якщо «моря» так добре фотографуються крізь червоний фільтр, отже, вони складаються з організмів, покриваючих грунт суцільним шаром (аналогічно спостереження наших пустель з літака я з висот, такий, щоб окремих рослин не міг различить).

У марсіанських «морях» і «пустелях» іноді швидкі, що відбуваються на протязі кілька років зміни. Так було в 1953 р. з’явилася темна область завбільшки з Францію (Лаоконов вузол). Вона з’явилася там, де у 1948 р. була пустеля. Якщо така навала на «пустелю» зробили марсіанські рослини, всі вони, очевидно, непросто існують. Це спостереження так разюче, які можна подумати про Марсіанському розумі, отвоевавшем собі частина «пустелі» з допомогою агротехніки. Зроблені апаратами «Маринер» знімки показують, що у областях, званих астрономами «морями», кратери розташовані найбільш густо. Так чи інакше — мабуть, що життя могло зародитися дно якої кратерів і далі перейти узвишші з-поміж них. У дуже умовах видимості марсіанські «моря» справді розпадаються силою-силенною дрібних деталей, але в нас підстав вважати, що зараз життя обмежується дном марсіанських кратерів, оскільки «моря» занадто великі для такого объяснения.

Не недавно було висунуто гіпотеза (І. З. Шкловским) у тому, що супутники Марса може бути штучними. Вони рухаються майже круговим, екваторіальним орбіта, й у сенсі вони відрізняються природних супутників будь-який інший планети Сонячної системи. Вони близькою відстані від Марса за величиною досить низькі (близько 16 і побачили 8-го кілометрів на діаметрі). Очевидно, їх відбивна здатність більше, ніж в Місяця. Прискорення на своєму шляху однієї з супутників відбувається в такий спосіб, що є підстави допустити, що супутники представляють порожнисту сферу.

На поверхні Марса іноді спостерігаються дуже яскраві світлові спалахи. Іноді вони тривають по 5 хвилин, а за цим виникає расширяющееся біле хмару. В окремих учених складається враження, що з 1938 року — першого відомого випадку — таку неординарну подію повторювалося 10 — 12 раз. Яскравість спалахи еквівалентна яскравості вибуху водневої бомби. Такий яскравий блакитнувато — біле світло навряд чи може бути вулканічним, а вибух який упав метеорита було б тривати він довго. Але водночас навряд це термоядерний вибух. Чи є звані спалахи лежить на поверхні Марса феноменів чи — то продуктом розуму? Щоб відповісти це питання треба досліджуватиме Марс непосредственно.

Канали. Ці освіти на Марсі довго були предметом спору як можливе доказ розумної життя. Але ця замкнутої мережі ліній, що стає видимої за сприятливих умов з нашого атмосфери і лежить на поверхні Марса, має бути пояснення. Перша особливість у цьому, що це замкнута мережу, що має лише дуже нечисленні лінії просто обриваються в «пустелях», не приєднуючись нічого іншому. Друга — у цьому, що лінії сітки перетинаються в темних плямах, названих оазами. На Місяці нічого немає схожого. І це мережу не схожа лінії скидання чи тріщини між кратерами (метеоритними) лежить на поверхні Землі. Але міста дно якої кратерів напевно буде з'єднано мережею комунікацій, включаючи підземну зрошувальну систему, вздовж якої розташовуються «ферми» (цим, то, можливо, пояснюється ширина каналів — до 30 — 50 кілометрів). Зараз можна сказати, що які спостерігалися на Марсі сірі лінії незвичайно правильної геометричній форми — результат складною і недостатньо дослідженої оптичної ілюзії, виникає при спостереженні планети, і навіть при фотографуванні в слабкі телескопи або за погану якість зображення. На знімках, отримані з космічних станцій, сітка «каналів» на Марсі відсутня, тим щонайменше окремі квазилинейные природні освіти існують. Але навіть серед них великі немає достатньо правильної форми, а дрібні ані за яких умовах було неможливо бути помічені з Земли.

Отже, маємо складну мережу каналів, сезонні зміни забарвлення, супутники, яскраві світлові спалахи, далі йдуть білі хмари. Найстрашніше просто пояснити цьому — на Марсі є, по крайнього заходу міг би бути. З вище сказаного та враховуючи останні дані, можна припустити, що в ній, можливо, є договір розум. Ця можливість достатня велика, щоб виправдати всякі зусилля задля досягнення Марса і дослідження його поверхности.

4. Метеориты.

Великий інтерес викликають кам’яні метеорити, серед яких привертає увагу нечисленна група про углистых хондритов. Углистые метеорити містять багато розсіяного углистого речовини і вуглеводні. Зміст вуглецю у яких то, можливо 5%, а вуглець, як відомо, є складовою частиною органічної матерії. Проте може мати і абиогенное походження. Саме абиогенное походження і приписувався углистому речовини метеоритів зі часів Берцелиуса, який досліджував в 1834 року метеорит АЛ7, впав у Франції 15 березня 1806 року. Надалі роботами учених багатьох країн встановлено присутність у углистых хондритах високомолекулярних вуглеводнів парафинового низки. Московський геохімік Р. П. Вдовкин (1961) для дослідження углистых метеоритів Грізна і Миген знайшов у першому вазелиноподобное речовина з ароматичним запахом, тоді як у другому бітуми, близькі за складом до озокериту. Ще раніше (1890), невдовзі після падіння метеорита Миген (1889 р. на селі Миген Херсонської області) Ю. Семашка в пробі з цього метеорита виявив 0. 23% битумного речовини, названого эрделитом. У углистом метеориті Оргей, упалому 14 травня 1864 р. мови у Франції, знайдено вуглеводні парафинового низки, подібні які у бджолиному воску і шкуринці яблук. Озокерит ж (гірський пісок) і парафін є сумішшю вуглеводнів органічного походження. Понад те, внаслідок експериментів американського вченого Р. Берджер з’ясував взагалі фантастичний факт. З допомогою прискорювача він бомбардував протонами суміш метану, аміаку та води, охолоджену до -2300С. За кілька хвилин, у суміші виявлялася сечовина, ацетамид і ацетон — органічні речовини, потрібні синтезу складніших сполук. Напрошується висновок, що у космосі, де є незліченні атоми різних елементів, облучаемых потоком радіації, можуть утворюватися і складніші сполуки до амінокислот, у тому числі полягає білок — основа жизни.

Майже всі «організовані елементи (елементи органіки) найбільше по зовнішнім виглядом нагадують оболонки древніх докембрийских одноклітинних водоростей (протосферидий) — дрібних сфероморфид, в також суперечки деяких фоссильных грибів (рис.). Протосферидии були поширені в верхньому протерозое (інтервал абсолютної шкали часу 1500 — 650 млн. років) і рідше у досить попередніх відкладеннях раннього протерозою (1500 — 2800 млн. років). Цікаві й дані радянських учених, яка встановила аргоновым методом вік кількох углистых і кам’яних метеоритів (зокрема Миген і Саратов). Він коштує від 4600 млн. років до 600 млн. років. Примітно, що чимало фахівці (мікробіологи, альгологи, микологи, палеологи), ознайомившись із «організованими елементами», відмовляються визнавати їх кревність із земними організмами. Інші навпаки, вважають, що «організовані елементи» — залишки організмів, жили і згаслих Землі, після викинутих до космосу потужними вулканічними виверження. Більшість дослідників є основним джерелом метеоритів вважають пояс астероїдів. По існуючої гіпотезі астероїди виникли згодом руйнації колись що існувала великої планети Фаетон, а «організовані елементи» є залишки біосфери цієї гіпотетичної планеты.

Навколо знахідок «організованих елементів» в метеоритах тривають палкі суперечки, але не всі спорщики визнають необхідності подальших исследований.

5. Прилади для поиска.

Як зазначено вище, насамперед із — за обмежених технічних можливостей сьогодні й у найближчим часом польоти автоматичних апаратів і потім пілотованих кораблів не можуть вироблятися лише з Місяць, Венеру і Марс. Ученим багатьох галузей наук передусім цікавий Марс для з’ясування відповіді питання наявності життя, промислового виробництва різноманітних матеріалів і можливому заселення цієї планети. Та насамперед потрібен відповідь питанням — є на Марсе?

Сьогодні це завдання можуть виконувати автоматичні міжпланетні станції, які можуть сфотографувати небесне тіло, при суцільному прольоті над будь-яким його ділянкою, і навіть за командою з Землі спустити дослідницький модуль (посадковий) й узяти необхідні проби грунту, речовини чи атмосфери. Вивчення цих матеріалів дозволяє ученим зробити, а то й остаточний висновок, то ходячи б остаточні припущення у відповідь даний вопрос.

Важливе значення у пошуках позаземного життя матимуть і польоти космічних пілотованих кораблів, обладнаних передовий технікою і приладами з висадкою особи на одне досліджувані планети й інші небесні тела.

Характеристика приладів, застосовуваних і здатні застосовуватися у пілотованих польотах, і АБЛ визначення життя приведено в таб. 2.

6. Випадок із «Викингами».

На закінчення глави наведемо одне з найбільш яскравих прикладів пошуку позаземних форм жизни.

У 1976 р. НАСА США проведено запуск двох автоматичних міжпланетних станцій, одночасно є АБЛ, з єдиною метою досягти Марс і започаткувати на поверхні низки найважливіших експериментів. Після зйомок панорам Марса АБЛ було знайдено частина грунту та проведено його сканування (що виявило, крім Fe, у ґрунті чимало Si, Mg, Al, P. S, зазначено присутність Rb, Sr,, До та інших.). «Вікінги» розпочали головною програмі досліджень на поверхні планеты.

Відомо, що живе, поки нього безперервним потоком протікають дедалі нові частки оточуючої його матеріальної середовища. Пошуком чинників обміну речовин і займалися марсіанські АБЛ. Як і землі, життя на Марсі може (не дивлячись інші ідеї) містити вуглеці - елементі, здатним організовувати різноманітні хімічні сполуки. Як сказано, земні організми, поглинаючи при життєдіяльності живильні речовини, виділяють різні гази. Логічно припустити, як і невидимі марсіани надходять також. Гіпотетичним інопланетянам запропонували їжу, подану особливими спеціями. У посудину з пробою грунту запровадили поживний розчин з міченими атомами вуглецю. Якщо марсіанські бактерії справді засвоюють вуглець подібно земним, його радіоактивний ізотоп повинен зіткнутися виділених ними газах.

Перші мати з Марса і потішили, і засмутили. Лічильник приладу АБЛ клацав там значно частіше, ніж у земної лабораторії, де у контрольному експерименті «працювали» реальні мікроорганізми. За словами керівника наукової біологічної програми доктора Клейна, одержану інформацію можна буде тлумачити як наявність жизни.

На п’яту добу радіоактивність початку знижуватися, можливо, закінчилася їжа. Якщо це була хімічна реакція, то згасання процесу міг би означати лише поступове витрачання вступило неї речовини грунту. Нова реакція живильного розчину мала у тому разі викликати помітного збільшення радіоактивності. Проте після додавання рідини показання лічильника зростали бо коли б оголодавшие бактерії знову піднеслися духом.

Ще більше заворушень викликали показання другого приладу, покликаного забезпечити дослідження газообміну гаданих живих організмів з довкіллям. Грунт, що у атмосфері приладу, змочували поживним бульйоном і підігрівали. Періодично з камери відбиралися проби повітря для аналізу. Всього за кілька діб замість розрахованих дванадцяти було зареєстровано виділення кисню, на більш ніж 15 — 20 раз що перевищує ожидаемое.

Спершу пошуках пояснення такого явища звинуватили хімію. Справді, реакція сухого грунту з рідиною могла відбуватися бурхливо. У ролі можливого кандидата на джерело кисню називали кристалічну перекис водню, яка мала утримуватися у верхніх шарах марсіанської почвы.

За здогадками (часом ризикованими) справа Герасимчука: «З огляду на суворі умови на Марсі (температура на місці посадки змінювалася від -850С до +300С), цілком можливо, що живі організми перебувають у „сплячці“, і це потрібні відповідні умови повернення до життя. Рясне кількість води та поживних речовин було б бенкетом тих мікроорганізмів. Що й казати: хімія чи біологія? Виділення газів у обох приладах тривало довше, ніж при хімічних реакціях, але вже менше, ніж у біологічні процеси. Ми перебуваємо де — то, на середині» — констатував одне із ученых.

На Землі містять хлорофіл клітини під впливом сонячних променів утворюють органічні речовини з вуглекислого газу й води. Чи не тому використовують енергію світила і марсіанська життя? У марсіанський повітря заполнивший посудину з грунтом, додали трохи радіоактивного ізотопу вуглецю. Щоб мікроби, якщо що є, почувалися, наче вдома, з них запалили лампу, що імітував характерний Марса сонячне світло. Інкубація тривала дві доби, клітинам давали можливість добре засвоїти мічений вуглець. Після камеру очистили від газів, а грунт нагріли до 6000С, при цьому потім із нього мали випарується освічені при фотосинтезі органічні речовини з міченими атомами, а лічильник радіоактивних частинок — підрахувати їх результаты.

Зареєстрований експериментально рівень радіоактивності в 6 раз перевищив той, що був б із відсутність грунті микроорганизмов.

Остаточно віднести що це — чи до живий або мертвої природою мають були допомогти контрольні досліди в земної лабораторії. Якщо такі дані було б отримані Землі, було б зроблено безумовний висновок про набуття слабкого біологічного сигналу, але з даним з Марса вчені хотів робити поспішних висновків. У які імітували Марс Землі лабораторіях провели кілька дослідів на виявлення життя, результати — абсолютно ідентичні отримані за Марса.

Висунуті багато гіпотези, серед яких — те, що хоча «Вікінги» проводили експерименти на колосальному відстані один від друга, вони перебувають у місцях, багатих рожевою пилюкою й тому непридатних для жизни.

Астроном До. Сагал виключає наявності життя на Марсі як ізольованих оаз. Думки учених розділилися «п'ятдесят на п’ятдесят». Проводилися нові експерименти з допомогою нових фахівців. У результаті віддали перевагу неживої природі. Основною причиною можна побачити явищ названо сонячне випромінювання, не зустрічаюче на Марсі захисного озонового шару (знов-таки — лише гипотеза).

Готові форми життя — клітини, і примітивні організми — складаються з особливих матеріалів, побудованих з урахуванням вуглецю. Те чи відсутність має бути, мабуть, найсерйознішим аргументом у спорі ученых.

Той-таки До. Саган, не дивлячись цю обставину, вважає, що оазиси життя на Марсі може бути незвичними і вигадливими по зовнішнім виглядом і хімічним складом, і з поведінці, тож їхній неможливо ідентифікувати як показує життя з наших уявлень (життя в основі інші елементи, крім вуглецю, розглядалася вище). На Марсі органічна речовина могло з’явитися у результаті хімічних процесів у атмосфері і поверхні планети. Могли занести його й метеориты.

І, нарешті, без органіки було неможливо обійтися ні давно згасла, ні існуюча жизнь.

Остаточно з відповіддю про життя на Марсі зможуть вчені після проведення ними безпосередньо досліджень лежить на поверхні планеты.

7. Пошук позаземних цивилизаций.

Раніше розглядалося прояв життя за межами Землі будь-якому рівні її розвитку, як саме чудове явище. Але пошуки життя тривають і більш рівні розуму, іншими засобами. Розум асоціюється з визначенням цивілізація. Зараз виключається наявність позаземних цивілізацій (ПЦ), що викликає і надії бажання вчених у встановленні контакту з ними.

Одне з способів пошуку ПЦ — радіоастрономічний, залежить від подачі радіосигналів з землі на певні ділянки Всесвіту. Сигнали містять інформацію про землянах і значимість нашої цивілізації і питання про характер інший цивілізації і пропозиції встановити взаємний контакт.

Другий спосіб продемонстровано під час запуску автоматичних міжпланетних станцій на дослідження зовнішніх планет Сонячної системи, «Піонерів» і «Вояджерів», які за гаданої зустрічі з ПЦ (пролетівши повз зовнішніх планет і опинившись у міжзоряному просторі) несли докладних відомостей про нашу цивілізації, дружні побажання інопланетянам, тобто робилося припущення, що з можливої зустрічі земних апаратів ПЦ зможе розшифрувати послання землян, і, можливо, побажає боротися з нами в контакт.

2. Выводы.

1. Пошук чужорідних форм поза Землі має значення і розробити фундаментальних проблем, що з з’ясовуванням походження та сутність жизни.

2. За збереження планетарного карантину планети буде збережено як біологічні заповідники для подальших наукових досліджень про, а.

Земля буде захищена від небезпечних прибульців з космоса.

3. Важко переоцінити внесок у розвиток науки, який зроблено для виявлення інопланетних форм життя, але й відсутність життя інших планети Сонячної системи як виключає розвитку экзобиологических досліджень, а є перешкодою по дорозі подальшого вдосконалення методів автоматичного і з допомогою людини виявлення й зняття характеристик живих систем.

Результати у цій галузі, що є частиною біологічного приладобудування, безсумнівно, знайдуть широке використання у сучасної біології та інших галузях людської діяльності, а про завданнях освоєння космічного пространства.

4. Нині знаємо тільки нашої життя, і її ми виходити в судженнях про інші можливих формах біологічної организации.

5. Люди мають бути готові до зустрічі з можливо неоднозначною, непередбачуваною, досі небаченої інший життям, отже, і разумом.

6. Пошуки життя за межами Землі є лише частиною стоїть перед наукою загальнішого питання про виникнення життя в Вселенной.

Список використаної литературы.

1. Про. Р. Газенка, М. Кальвін. Основи космічної біології та східної медицини, т. 1. Москва, Наука, 1976.

2. Ю. Колесников. Вам будувати зорельотів. Москва, Наука, 1990.

3. Р. Про. Кузьмін, І. М. Галкін. Як влаштований Марс. Серія «Космонавтика і астрономія». Москва, Знання, 1989.

4. Б. П. Константинов. Населений космос. Москва, Наука, 1978.

5. У. А. Алексєєв, З. П. Минчин. Венера розкриває таємниці. Москва,.

Машинобудування, 1975.

6. Ю. Р. Мизгун. Позаземні цивілізації. Москва, Екологія і здоровье,.

1993.

7. Освоєння космічного простору у СРСР. Академія наук СССР.

Москва, Наука, 1977.