Эволюция космоса новости исследований и экзожизнь

[Alexeyy]

А анализ изотопного состава водорода воды из первичной породы Земли указал на то, что вода, действительно, должна была присутствовать с самого начала формирования Земли. 
Этот вывод основан на анализе инклюзий из острова Баффиновая Земля (канадский, арктический остров) — маленьких шариков из кристаллов тугоплавких пород, которые возникли около 4,5±0,05  миллиарда лет назад (Hallis L. J. et al. 2015). Оказалось, что доля дейтерия в воде из этих инклюзий много меньше этой доли в океане и малых, космических телах (метеориты, кометы). Что, в рассматриваемой статье, объясняется испарением, преимущественно, лёгкой воды (и уход её в космос). В результате чего доля дейтерия, со временем, увеличивается (например, в океанах), если вода не находилась в герметичной капсуле, как в инклюзиях. Обнаруженное значит, что вода на Земле пережила стадию сильного испарения под действием высокой температуры: основная её часть (и, в первую очередь, состоящая из тяжёлого водорода) улетучилось, а оставшаяся образовала океаны (там же). Такая картина и согласуется с тем, что вода на Земле появилась из протопланетной туманности в момент её формирования. Т.к. это формирование и последующие ударные процессы (столкновение с Тейей, из остатков которой возникла Луна, и метеоритная бомбардировка 3,9 млрд. л. назад) и означают упомянутую стадию нагрева и испарения (там же).

Мне пришла в голову мысль о том, что до столкновения с Тейей на Земле и на Тейе были гигантские океаны воды (возникшей из органики при их формировании).  Такие гигантские, что обеспечили эффективное охлаждение за счёт испарения воды из-за столкновения и что не дало Земле расплавиться.

Hallis L. J., Huss G. R., Nagashima K, Taylor G. J., Halldórsson S. A., Hilton D. R., Mottl M. J., Meech K. J. 2015. Evidence for primordial water in Earth's deep mantle. Science  13 Nov 2015: Vol. 350, Issue 6262, pp. 795-797, http://science.sciencemag.org/content/350/6262/795 .

[Шаройко Лилия]

про охлаждение океанами -возможно было, но может быть и не понадобится этот метод. Охлаждение же может происходить чем угодно если масса сталкивающихся тел имеет определенную температуру и удар недостаточен по энергии для расплавления всего тела. Думаю расчет примерной энергии удара обязательно нужно сделать позже или найти гипотезы ученых.
Я пока перечитала исходную статью по межзвездной органике и возникновении воды с нефтью при ее нагреве.

https://nauka.tass.ru/nauka/8996235

Сейчас дочитываю исходник, думаю по этой только статье масса интересных и новых для меня фактов всплывает, по крайней мере в этой ветке никогда не озвучивалось и я бы обратила внимание на состав продуктов газопылевого облака и сравнение его с теми веществами с которыми проводился эксперимент.
Там же есть упоминание по эту пресловутую комету Чурюмова–Герасименко, она входит по мнению этих исследователей в спектр типичного первичного вещества. Это снимает почти мои предыдущие сомнения по маленькой выборке. Еще я порылась в плавлении нефтепродуктов с ограниченным доступом кислорода, когда горение не происходит, но пока не нала таблиц цифр, они разные для разных нефтепродуктов в зависимости от фракций т е длинны углеводородной цепочки.

По огнеупорности исходного органического вещества есть упоминание уже в первом абзаце, в исходнике используется слово refractory grains (может быть переведено как огнеупорные или тугоплавкие зерна или песчинки, думаю это могут быть конкреции любого мелкодисперсного размера)

https://www.nature.com/articles/s41598-020-64815-6#ref-CR19

____________________________________________


В исследованиях происхождения воды на Земле гораздо меньше внимания уделялось "докометрическому органическому веществу", т. е., абиотические углеводороды с кислородсодержащими функциональными группами и их производные в космосе, в отличие от льдов и силикатов. Однако астрофизические наблюдения показывают, что органические молекулы вездесущи в космосе. Например, космические зонды, использованные в полетах к кометам 1 Р / Галлея и 67 Р / Чурюмова–Герасименко , показали, что основными компонентами кометных огнеупорных зерен являются органическое вещество и силикаты. Далее, анализы межпланетной пыли, кометная пыль, собранная с кометы 81 P / Wild 2 и микрометеориты показали, что органические огнеупорные зерна также обильны и повсеместно распространены в этих внеземных материалах. Многие лабораторные эксперименты предполагают, что эти органические вещества образуются в межзвездных молекулярных облаках и затем обрабатываются во внешних частях Солнечной системы с помощью химических процессов, таких как ультрафиолетовый фотолиз, нагрев и даже квантовое туннелирование простых атомов и молекул. Эти исследования показывают, что обилие органического вещества в космосе имеет особое значение для оценки происхождения и эволюции тел Солнечной системы.

Дальше интересен состав предполагаемого Precometary organic matter (тоже первое слово с размытой семантикой, прямого перевода вообще не нашла, а так как это ключевое понятие в статье думаю надо выяснять, конечно дальше сразу есть  объяснение

абиотические углеводороды с кислородсодержащими функциональными группами и их производные в космосе

В одном из абзацев ниже в этой статье указывается с чем они работали

______________________________________

Большие количества преметарного органического вещества не могут быть получены, поэтому мы использовали химические реагенты для создания аналога преметарного органического вещества, которое образовалось в Молекулярном облаке. Химический состав органического вещества, образующегося при фотолизе ледяной смеси, зависит от состава ледяной смеси. Бриггс и др. использовали богатую со льдом смесь (H2O: CO:NH3 = 5:5: 1) для экспериментов по фотолизу, в то время как у Bernstein et al. используется богатая CH3OH ледяная смесь (H2O:CH3OH: CO:NH3 = 10:5:1:1)32. Инфракрасные наблюдения указывают на наличие богатых со льдов в низкомассивных протозвездах, подобных нашему Солнцу, и в молекулярных облаках. Кроме того, составы кометных льдов, которые считаются остатками межзвездных льдов, являются CO-богатыми и CH3-OH-бедными И наоборот,богатые CH3 OH льды наблюдаются в основном в протозвездах с высокой массой. Поскольку CH3-OH образуется в результате гидрирования CO в молекулярных облаках, можно разумно ожидать, что гидрирование CO протекало только в определенной степени (образуя лишь несколько процентов CH3-О) в Молекулярном облаке, где родилась наша Солнечная система. Поэтому ледяную смесь использовали Бриггс и др. и это более уместно для обсуждения органического вещества в нашей Солнечной системе, чем то, что использовалось Бернштейном и др.

__________________________________________

В общем насколько я понимаю исходником до эксперимента была смесь углеводородов
____________________________________________________________________

Гринберг и Мендоса-Гомес проанализировали менее растворимую часть того же образца с помощью масс-спектрометрии быстрой атомной бомбардировки высокого разрешения и предложили следующие элементные составы: C9H8, C12H12, C12H14, C13H16, C13H16O, C14H18O и C14H18O2 39. Дальнейшие анализы того же образца с использованием электронно-ударной масс-спектрометрии показали, что образец состоит из сложной смеси углеводородных цепей (-CH2 -)n от C5 до c30 40. На рис.1 показан рецепт, используемый в настоящем исследовании, называемый molecular cloud (MC) organics. Некоторые из соединений в этом рецепте были найдены в межзвездном пространстве и кометах

[Шаройко Лилия]

Дальше для понимания возможности сохранения при столкновении не только воды но и нефтепродуктов думаю нужно представить как такая нефтеобразная органика реагирует на разогрев без доступа кислорода, которого даже если удар столкновения с Теей имел место в процессах в достаточных количествах для горения там вроде быть не должно.
Температуры такого изменения такой абиотической нефти порядочные. Конечно в радиусе воздействия удара они могут быть выше, но на периферийной части это не обязательно


При нагревании топлива без доступа воздуха ( пиролиз) образуются газообразные и жидкие продукты, находящиеся в продуктах пиролиза в виде паров

https://himya.ru/piroliz-neftyanogo-syrya.html

Пиролиз нефти: цель, процесс получения нефтепродуктов Для получения из сырой нефти пригодных для практического применения нефтепродуктов в современном промышленном производстве используются несколько технологических процессов, одним из которых является пиролиз нефти.

С помощью именно этого нефтехимического процесса получают ненасыщенные углеводороды и углеводороды ароматической группы. Этот термический процесс происходит при высоких значениях температур – от 700 до 1 тысячи градусов Цельсия, что позволяет получать широкий спектр различных нефтяных продуктов.


Так что теоретически в глубоких слоях поверхности Земли если вышеперечисленные исследования складывать вместе может быть уже насыщенная не биотическая нефть

[Alexeyy]

про охлаждение океанами -возможно было, но может быть и не понадобится этот метод. Охлаждение же может происходить чем угодно если масса сталкивающихся тел имеет определенную температуру и удар недостаточен по энергии для расплавления всего тела.

Вода имеет рекордно высокую теплоёмкость (на единицу объёма, примерно, такая же, как у металлов), огромную теплоту испарения (при испарении поглащается, примерно, столько же энергио, что и при нагреве на 100 градусов) и относительно низкую температуру испарения. Что делает её очень эффективным хладоагентом.

[василий андреевич]

  Проблема воды на Земле в агентах, доставлявших водород. В состоявшейся Солнечной системе водород концентрируется в центре и периферии, а Земля в зоне его дефицита. Но есть относительно тяжелые соединения водорода с металлами. В частности, любопытен гидрид алюминия. Его может и не быть в современном состоянии комет, но связать именно с ним синтез углеводородов вполне возможно.
  Тогда экзожизнь "в квадрате" - это эволюция алюмосиликатов, отходами которой будет вода и углеводороды.

[Шаройко Лилия]

Вода имеет рекордно высокую теплоёмкость (на единицу объёма, примерно, такая же, как у металлов), огромную теплоту испарения (при испарении поглащается, примерно, столько же энергио, что и при нагреве на 100 градусов) и относительно низкую температуру испарения. Что делает её очень эффективным хладоагентом.

Я не возражаю против возможности такого сценария. Особенно если Тея появилась со стороны линии снега (это неизвестно насколько я знаю), там где как раз уточняет Василий Андреевич избыток водорода плюс нет препятствий к конденсации, создаваемых Солнцем, которое указывается как существенный процес

Вода имеет гораздо более низкую температуру конденсации, чем другие материалы, которые составляют земные планеты в Солнечной системе, такие как железо и силикаты. Область протопланетного диска, ближайшая к Солнцу, была очень горячей в начале истории Солнечной системы, и невозможно, чтобы океаны воды конденсировались с Землей, когда она образовалась. Дальше от молодого Солнца, где температура была прохладнее, вода могла конденсироваться и образовывать ледяные планетезимали. Граница области, где лед мог образоваться в ранней Солнечной системе, известна как линия мороза (или снежная линия), и находится в современном поясе астероидов, примерно между 2,7 и 3,1 астрономическими единицами (АС) от Солнца.

Но если ударная волна вызывает нагревание Земли как целого тела существенными количествами массы можно перекрыть теплоёмкость вещества, которое не составляет значительного объема. Вопрос в том была ли Тея ледяной или в значительной пропорции массы ледяной. Если Тея была.

Вчера попалась статья, где по данным лунного грунта на возвышенностях и внутри глубоких кратеров еще с времен давних миссий пилотируемого типа обработанных недавно заново делается вывод, что внутри Луны Тея имеет облик значительно отличающийся от Земли и следовательно не все вещество подвергалось расплавлению и перемешиванию, значительная часть вообще не модифицировалась.

Сейчас при попытке найти эту статью вижу другую. Выводы таковы - вероятнее всего Луна формировалась все таки без мегастолкновения, никакой Теи не существовало.


https://advances.sciencemag.org/content/6/19/eaba1050

Science Advances 06 May 2020:

АННОТАЦИЯ

Углерод-это летучий элемент, который оказывает значительное влияние на формирование и эволюцию планетных тел, хотя ранее считалось, что он истощается на Луне. Мы представляем наблюдения лунного орбитального аппарата "Кагуя" за ионами углерода, испускаемыми с Луны. Эти выбросы были распределены почти по всей лунной поверхности, но их количество различалось в зависимости от географических зон Луны. Расчетные потоки эмиссии в космос составили ~5,0 × 10,4 на квадратный сантиметр в секунду, что больше, чем возможные текущие поставки от солнечного ветра и микрометеороидов. Наши оценки показывают, что коренной углерод существует на всей Луне, что подтверждает гипотезу об углеродсодержащей Луне, где углерод был заложен при ее образовании и/или транспортировался миллиарды лет назад.

ВВЕДЕНИЕ
В течение десятилетий считалось, что углерод и другие летучие элементы истощаются на Луне из-за ранних анализов образцов "Аполлона" (1). Понятие Летучей истощенной Луны является одним из важнейших предпосылок гипотезы о том, что между зарождающейся Землей и телом размером с Марс произошло гигантское столкновение, которое породило высокотемпературные события (2). Однако консенсус относительно такой "сухой" Луны впоследствии был оспорен передовыми анализами, которые определили летучие элементы, такие как вода и углерод, в вулканических лунных стеклах (3, 4). Анализы изотопов водорода и углерода в глубоких частях лунных материалов были использованы для изучения их происхождения, соответственно. Поскольку результаты этих анализов предполагают, что лунный магматический океан и внутренние материалы содержат летучие элементы, модели, основанные на гипотезе гигантского удара, недавно были модифицированы для объяснения их существования

Популярное изложение и автор явно добавки от себя осуществил, цитаты выборочно

https://naked-science.ru/article/astronomy/teoriya-rossijskogo-fizika

А была ли Тейя?
В 2007 году появилось и первое альтернативное объяснение проблем мегаимпактной гипотезы. Николай Горькавый опубликовал статью «Образование Луны и двойных астероидов», где показал, что возможен совсем другой механизм рождения нашего спутника.

Он назвал свою модель «мультиимпактной» и предположил, что она может быть типичным механизмом образования крупных спутников — не только земной Луны, но и Харона у Плутона, и даже двойных астероидов.

Суть мультиимпактной модели — в предположении, что земной спутник построен не одним гигантским столкновением, а множеством более мелких. Достаточно крупный астероид, падающий на Землю, определенно выбивает из нее обломки.

Но поскольку энергия столкновения при этом мала, то никаких лавовых морей при этом на Земле не образуется. Да и выброшенные обломки полностью не расплавляются: их центральные части могут не достигать даже точки кипения воды.

После попадания на околоземную орбиту такие обломки имели два варианта дальнейшей судьбы. Дело в том, что на раннем этапе истории нашей планеты вокруг нее должен был вращаться маломассивный протоспутниковый диск, причем в ту же сторону, что и наша планета.


.....У гипотезы Горькавого были и недостатки: она не очень популярна в США в силу того что, как и везде, национальные научные школы больше тяготеют к «доморощенным» научным теориям, чем к идеям из-за рубежа.

Кроме того, автор публиковался в русскоязычном научном журнале, что дополнительно осложнило знакомство с его концепцией нерусскоязычными. Поэтому американские исследователи по-прежнему держатся мегаимпактной теории, хотя и признают, что происхождение лунной воды в ней несколько загадочно

Японские наблюдения: точка в спорах о Луне?

Авторы новой работы в Science Advances изучили данные спектрометров японского искусственного спутника Луны «Кагуя», работавшего еще в 2007-2009 годах. Они обратились к той стороне его наблюдений, что ранее не была введена в научный оборот, — а именно, к регистрации им ионов углерода. Оказалось, в среднем с одного квадратного сантиметра лунной поверхности вылетает по 50 тысяч таких ионов в секунду.

__________________________________

Публикация Горькавого

https://jn.craocrimea.ru/index.php/izvcrao/article/view/139/115

АННОТАЦИЯ

Образование Луны и двойных астероидов Н.Н. Горькавый НИИ "Крымская астрофизическая обсерватория", 98409, Украина, Крым, Научный.
Аннотация.

Предлагаемая мульти-импактная модель объясняет образование Луны, Харона и двойных  астероидов  без  космических  катастроф. Основные положения новой модели: 1. Во-круг прото-Земли существовал начальный маломассивный протоспутниковый диск с прямым вращением. 2. Большинство лунного материала было выброшено из земной мантии с помощью многочисленных  ударов  крупных  астероидов.  Это  объясняет  дефицит  железа  на  Луне.  3. Столкновения  земной  эжекты  с  частицами  прямого  протоспутникового  диска  стабилизирует обломки на спутниковых орбитах. Мы показали высокую эффективность мульти-импактного механизма: земная эжекта, обладающая прямыми орбитами, легко присоединяется к прямому протоспутниковому диску, а обратная эжекта возвращается на Землю.

(Эжектор — устройство, в котором происходит передача кинетической энергии от одной среды, движущейся с большей скоростью, к другой.)


В общем чем дальше в лес тем толще партизаны. Я пока в основном изучаю вопрос и вижу, что я в начале пути поэтому ни на чем не настаиваю.

[Alexeyy]

Ну надо же!
Это имеет прямое отношения к определению времени жизни последнего общего предка ныне живущих организмов на основе анализа ДНК: в (Betts H. C. et al. 2018) для такого времени были получены 4,498±0,021 млрд. л. назад, но там предполагалось, что столкновение с Тейей 4,5 млрд. л. назад стерилизовало Землю и, поэтому, в упомянутом анализе просто отбраковывались те вероятностные варианты, которые были древнее, чем столкновение с Тейей. А если же стерилизующего влияния столкновений не было, то, как отметил Комбинатор (сообщение №32 в  https://paleoforum.ru/index.php/topic,8297.15/topicseen.htm), для времени жизни последнего общего предка ныне живущих организмов получается, примерно, 5,6-6,5 млрд. л. назад. Что прямо говорит о том, что жизнь возникла не на Земле. Т.к. это произошло до её образования.

Betts H. C., Puttick M. N., Clark J. W., Williams T. A., Donoghue P. C. J., Pisani D. 2018. Integrated genomic and fossil evidence illuminates life's early evolution and eukaryote origin. https://www.nature.com/articles/s41559-018-0644-x .

[василий андреевич]

  Почти библейская любовь к катастрофическим идеям в нашей человеческой психике. Ибо всегда можно подогнать параметры гипотетической катастрофы под наблюдаемое следствие. Но главное определение эволюции в том, что это альтернатива революции.

  Формулирование ДНК начинают с того конца, что это носитель, ретранслятор, передатчик и приемник биологической информации. И все в одном флаконе. При этом умный вид не подразумевает сомневаться в том, что раз "информация", то всё и так понятно...
  А как может быть устроена наипростейшая даже не дезоксирибуноклеиновая кислота, а ее далекий пращур? Какие теоритические процессы вели к ее становлению?
  Допустим, нет Геи и нет воды. Есть облако водород-гелия, в котором взвешены "редкие более тяжелые элементы". И в этом облаке нет гравитационного вектора! Как из облака с господством случайных столкновений рождался вращающийся галактический диск, на окраинной области которого зарождалось протоСолнечное скопление? Возраст такого скопления уж точно больше наших пяти миллиардов лет. И уже от этих далекостей можно вести отсчет тех "закономерных случайностей", которые сложились в триумверат ДНК-РНК-белок. Думаю, важно подобрать такой процесс диссипации энергии, в котором будет отражено преобладание процессов концентрации над рассеиванием. А это уже цикличность. Ведь если концентрат признать случайностью, то его рассев - закономерность. Условно жить на процессе рассеяния - это способствовать диссипации так, что бы оставалась моржа для построения собственного тела. А когда источник рассеяния иссякает, то уже "моржа" становится источником для следующего "нахлебника", включающегося в гонку вооружений за циклически эволюционирующий ресурс.
  Именно с этой кочки зрения удобно посмотреть на подключение углерода (как самого химически инертного элемента) в гонку на уже заключительном этапе формирования планетозимали, когда именно его концентрация формировала облик будущей Геи.

[Шаройко Лилия]

Мне тоже, Алексей, кажется, что в некатастрофичном сценарии мы ближе подойдем в вероятности панспермии, которую здесь довольно долго обсуждали. Просто вероятно факты еще долго будут накапливаться, что не удивительно при соотношении размеров человека и Земли против масштабов Вселенной.
Я поэтому хотела еще немного порыться в предполагаемом бульоне органики.
В неоднозначном по выводам тексте Василия Андреевича мне пока видится маленькая вероятность формирования жизни "на лету".
Все таки микроскопический водяной резервуар в окружении камня дает больше шансов. Но это могут быть и гранулы, описанные в первой приведенной в последние дни здесь статье японцев. Никто не определяет пока размер этих конкреций. Так что Ваш вариант появление жизни до ее формирования может стать не инопланетным привозом. Но все таки шансов на планете наверное больше, требуется большое количество проб и ошибок и соответственно время.
С другой стороны во время формирования планеты постоянно меняется среда и это может быть дополнительным толчком для разных комбинаций, их смены во времени более быстром чем в статичной среде уже сформированного космического тела Земли.
Это конечно так, выводы сделанные на коленке, ни на что пока не претендующие.
Мы с Евгением Борисовичем отправились проводить очередную "гаражную распродажу" в формате бесплатно зимнего сада, хотя при такой погоде вряд ли что выйдет. Но в принципе 40 оставшихся цветов это не бывшие 70 их можно спокойно держать возле 30 окон даже если они небольшие. Даже уже не уверена что хочу все их раздавать.

Поэтому возможно вечером еще попробую просмотреть все ваши ссылки, Алексей более внимательно. И вчера и сегодня я чувствую слишком поверхностно я по ним пробегаю, упускаются детали. Мне бы этого не хотелось, вроде бы довольно интересные работы, тем более собранные вместе они явно начинают постепенно сносить рельсы привычных представлений об эволюции Земли, а не только появления воды на ней.
Возможно вскоре в научном мире начнут появляться обобщающие работы в этом направлении.

[Alexeyy]

Биохимия последнего общего предка ныне живущих организмов, реконструированная по анализу ДНК ныне существующих организмов недвусмысленно указывает на возникновение жизни в условиях геотермальных источников. С учётом того, что ДНК же показывает, что жизнь возникла до возникновения Земли я делаю вывод, что она возникла на другой планете и потом попала оттуда на землю. Причём из-за взрыва сверхновой: угольные хондриты (если бы их находили на земле, то думали бы, что это - окаменелые остатки бактерий) несут в себе следы чрезвычайно быстрого и сильного нагрева - как и должно быть при взрыве сверхновой.

[Шаройко Лилия]

Про анализ ДНК мне трудно судить, поэтому не буду пытаться оспаривать этот момент, принимаю его как входящий параметр. Возможно Вы уже даже размещали ссылки на научные статьи здесь об этом, в начале темы, есть такое смутное ощущение. Теперь я после прочтения многих текстов Питера немного лучше в этом ориентируюсь чем год назад, но специальную литературу хотя бы ВУЗовские учебники наискосок галопом по европам так и не добралась прочесть.

И я прошу прощения -  еще беру паузу до вечера -я вчера слетела с внутренней лестницы дома, пересчитала костями все ступеньки. Вроде бы ничего не сломала, несколько суставов растянуто и пришлось еще после этого таскать цветы на улицу некоторые растения по 10-15 кг с землей. И ездить сегодня за масштабными закупками продуктов для мамы. Не знаю почему в кино каждое падение с лестницы заканчивается свернутой шеей, я уже пятый раз примерно с нее слетаю и ничего практически. Вероятно в следующий раз будет что-то существенное.

Поэтому - только сейчас я освободилась кажется от почти всего и могу спокойно не торопясь читать внимательно все статьи. Тем более бег по городу после таких полетов желательно отложить хотя бы на несколько дней. Мне кажется сопоставление их всех именно неторопливое, с разбором исходников, а не чтение быстро и создание поверхностных решительных выводов может дать более менее объективную картину.

По крайней мере у меня такой личный план, но, разумеется, каждый волен поступать по собственному усмотрению.

[Шаройко Лилия]

еще беру паузу до вечера

до вечера завтра

[Alexeyy]

Из рассылки Попова.
Комментарий к статье "Разрешен ли парадокс тусклого молодого Солнца? " (https://arxiv.org/abs/2006.06265):

"Парадокс молодого тусклого Солнца состоит в следующем. Из надежных моделей звездной эволюции и анализа наблюдений звезд следует, что молодое Солнце имело светимость процентов на 30 меньше, чем сейчас. Это означает, что без дополнительных ухищрений трудно получить жидкую воду на поверхности Земли. А она, как говорят геологи, была. Ухищрения сводятся к подбору параметров парникового эффекта.

Авторы полагают, что проблему можно считать решенной, и виноват CO2. Но это, конечно, не просто заявление, а обзор данных и моделей, а также подробная аргументация основного вывода. "

[Alexeyy]

"Ученые предложили сценарий существования жизни в облаках Венеры

Ученые изложили теоретическую модель, которая позволяет жизни, основанной на воде, существовать в венерианских облаках. По их мнению, гипотетические микробы должны будут чередовать активное существование в каплях воды с выживанием в сухой атмосфере в виде спор. Такой цикл предполагает вертикальную миграцию в атмосфере: тяжелые капли воды падают вниз, из них вылетают легкие споры, которые затем поднимаются обратно во влажную среду воздушными потоками и там оживают. Гипотеза опубликована в журнале Astrobiology.

Возможность существования жизни на Венере в настоящий момент — открытый вопрос. Температура ее поверхности выше четырехсот градусов цельсия, и на ней, как и в атмосфере, почти полностью отсутствует вода. Поскольку по современным представлениям жизни необходим подходящий растворитель, гипотетическое существование внеземных организмов в первую очередь ожидается вблизи воды, и в этом плане Венера — одно из самых неблагоприятных мест. Однако, на ней все же есть небольшое количество водяного пара, который конденсируется в высотные облака с умеренной температурой, и существуют гипотезы, согласно которым там может существовать микробная жизнь.

Воздушная микроскопическая биосфера существует на Земле: потоки ветра возносят в облака бактерии, археи и грибы, после чего часть из них попадает в водяные капельки. Оторванные от земли микроорганизмы остаются живыми и метаболически активными, хотя пока нет свидетельств деления клеток в таком состоянии.


Микроорганизмы в облаках на Земле

Amato et al / Nature, 2019
Поделиться



 
‹ 
›


Стоит оговориться, что здесь и далее понятия «микробы», «клетки», «споры» и прочие термины земной биологии используются условно. Само существование внеземной жизни в настоящий момент всего лишь гипотеза, и говоря о венерианских «микробах», ученые имеют в виду любую микроскопическую жизнь без привязки к эволюционному древу и внутреннему устройству.

Сара Сигер (Sara Seager) из Массачусетского технологического института и ее коллеги решили предложить конкретный сценарий, по которому венерианская жизнь может стабильно существовать в облаках на высотах от 48 до 60 километров. В первую очередь исследователи сформулировали принципиальное противоречие. С одной стороны, жизни такой, какой мы ее знаем, необходима вода, поэтому водяные капельки облаков — подходящая для них среда. С другой стороны, в облаках капельки постепенно растут и в конце концов под действием силы тяжести падают вниз. В венерианских условиях, где нижние слои атмосферы нагреты до сотен градусов, такой спуск будет для организмов фатальным.

При этом над Венерой микроорганизмы не смогут значимое время находиться в свободном полете вне капель — венерианская атмосфера очень сухая, микробы будут быстро терять воду и гибнуть. Даже на Земле с ее влажной атмосферы покинувшие капельки воды микроорганизмы погибнут в течение нескольких дней, если не вернутся на поверхность.

По мнению исследователей, это противоречие можно разрешить, предположив следующий цикл жизни микробов. На первом этапе организм находится в капельке воды в облаке, где живет и размножается. По современным данным, капельки размером три микрона зависают на высоте облаков в течение шести месяцев, что более чем достаточно для многократного деления. Постепенно размер капелек растет, они падают вниз и «почувствовав» это микробы должны образовать аналог земных спор. Бактериальные споры, в отличие от спор растений, служат не размножению, а защите от экстремальных условий. Метаболизм останавливается, под клеточной мембраной вырастает плотная оболочка, которая удерживает необходимые вещества, и в таком виде организм способен существовать тысячелетиями, выдерживая нагрев, обезвоживание, и агрессивную среду.

Далее спора попадет в лежащую под облаками область нижней венерианской дымки, занимающей высоты с 47 до 33 километров. Состав этой субстанции неизвестен, но благодаря данным зондов «Пионер-Венера» мы знаем, что характерный размер ее частиц около половины микрона, а в верхнем слое может достигать двух микрон. Наименьшая известная спора земной бактерии имеет размер 0,25 микрон, что вполне достаточно для длительного существования в этом слое атмосферы. Поскольку среднее время осаждения частиц нижней венерианской дымки более ста лет, она может служить долговременным хранилищем жизни.



Seager et al. / Astrobiology, 2020
Поделиться



 
‹ 
›


В этом хранилище споры могут ждать многие десятилетия, прежде чем очередной восходящий поток подхватит их и вознесет обратно во влажную облачную среду. Когда спору окутает влага, она активируется и приступит к размножению, замыкая цикл. Поскольку воздушные потоки хаотичны, гипотетические организмы должны будут размножаться с большой интенсивностью, чтобы скомпенсировать гибель тех, кто упадет в горячую зону, или наоборот залетит слишком высоко. Кроме того, венерианский метаболизм должен быть рассчитан на большие концентрации серной кислоты: в капельках, о которых идет речь, ее концентрация не менее 70 процентов.

В настоящий момент трудно смоделировать небесную венерианскую экосистему, поскольку у человечества мало данных об этой планете, если сравнивать с Марсом или, тем более, с Землей. Ситуацию может исправить планируемая миссия Венера-Д, которая, при удачном стечении обстоятельств, полетит в течение этого десятилетия. Прямо сейчас на орбите Венеры работает японский зонд «Акацуки», среди его недавних находок — стена из облаков кислоты." (https://nplus1.ru/news/2020/08/31/venus-life-clouds)

[Шаройко Лилия]

Алексей, спасибо огромное, что поддерживаете направление начала формирования Земли и Солнечной системы. Я уже совсем скоро смогу подключиться, я уже уверенный пользователь собственных рук и ног, все восстановилось, это были не внутренние микропереломы, как были подозрения, а просто растяжения, мне  осталось добить подготовку к зиме недвижимости, это вопрос буквально дня-двух, там все уже на финише и потом всю осень и зиму можно сидеть спокойно разбирая статьи.