ПЕРЕЛІК ДИСЦИПЛІН:
  • Адміністративне право
  • Арбітражний процес
  • Архітектура
  • Астрологія
  • Астрономія
  • Банківська справа
  • Безпека життєдіяльності
  • Біографії
  • Біологія
  • Біологія і хімія
  • Ботаніка та сільське гос-во
  • Бухгалтерський облік і аудит
  • Валютні відносини
  • Ветеринарія
  • Військова кафедра
  • Географія
  • Геодезія
  • Геологія
  • Етика
  • Держава і право
  • Цивільне право і процес
  • Діловодство
  • Гроші та кредит
  • Природничі науки
  • Журналістика
  • Екологія
  • Видавнича справа та поліграфія
  • Інвестиції
  • Іноземна мова
  • Інформатика
  • Інформатика, програмування
  • Історичні особистості
  • Історія
  • Історія техніки
  • Кибернетика
  • Комунікації і зв'язок
  • Комп'ютерні науки
  • Косметологія
  • Короткий зміст творів
  • Криміналістика
  • Кримінологія
  • Криптология
  • Кулінарія
  • Культура і мистецтво
  • Культурологія
  • Російська література
  • Література і російська мова
  • Логіка
  • Логістика
  • Маркетинг
  • Математика
  • Медицина, здоров'я
  • Медичні науки
  • Міжнародне публічне право
  • Міжнародне приватне право
  • Міжнародні відносини
  • Менеджмент
  • Металургія
  • Москвоведение
  • Мовознавство
  • Музика
  • Муніципальне право
  • Податки, оподаткування
  •  
    Бесплатные рефераты
     

     

     

     

     

     

         
     
    Пошук і дослідження неземних форм життя
         

     

    Астрономія

    СІЛЛАМЯЙСКІЙ ІНСТИТУТ ЕКОНОМІКИ ТА УПРАВЛІННЯ

    на тему:

    Проблеми та перспективи пошуку позаземних цивілізацій.

    Роботу виконав:

    Москальчук Сергій.

    м. Сілламяе - 1999 рік.

    Зміст:

    1. Пошук і дослідження неземних форм життя. Предмет і завдання. 3
    1.1. Критерії існування і пошуку живих систем. 3
    1.1.1. Про хімічну основу життя. 4
    1.1.2. Загальні динамічні властивості живих систем. 5
    1.1.3. Роль світла в підтримці життя. 5
    1.2. Методи виявлення неземного життя. 6
    1.3. АБЛ для экзобиологических досліджень. 8
    2. Практичний огляд пошуку і досліджень неземних 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 для пошуку. 15
    2.7. Випадок з "Вікінгами". 15
    2.8. Пошук неземних цивілізацій. 17
    3. Висновки. 17
    Список використаної літератури. 18

    1. Пошук і дослідження неземних форм життя. Предмет і завдання.

    Визначення життя на інших планетах, крім Землі, є важливоюзавданням для вчених, що займаються питаннями виникнення й еволюції життя.
    Наявність або відсутність її на планеті впливає на їїатмосферу й інші фізичні умови.

    Дослідження перетворень у поверхневих шарах планет з урахуваннямможливих результатів діяльності людини дозволить уточнити нашіуявлення про роль біологічних процесів у минулому і сьогоденні Землі.

    З цієї точки зору результати экзобиологических досліджень можутьбути корисними й у рішенні сучасних задач в області біології.

    Занос чужорідних форм життя може також привести на Землі до самимнесподіваним і важко угадуємо наслідків.

    Виявлення життя поза Землею, безсумнівно, має і велике значення длярозробки фундаментальних проблем походження і сутності життя.

    Безпосередньою метою майбутніх у найближчому майбутньомуэкзобиологических експериментів за допомогою автоматичних біологічнихлабораторій (АБЛ) є одержання відповіді на питання про наявність абовідсутності життя (чи її ознак) на планеті. Виявлення неземних формжиття істотно збільшило б наше розуміння сутності життєвих процесіві явища життя в цілому. Відсутність життя на інших планетах Сонячноїсистеми, наприклад, мало б також велике значення, підкреслюючиспецифічну роль земних умов у процесах становлення й еволюції живихформ.

    Неясно, до якого ступеня неземні форми можуть бути подібними з нашимиземними організмами по біохімічних основах їхніх життєвих процесів.

    При розгляді проблеми виявлення неземного життя треба братидо уваги різні етапи еволюції органічної речовини і організмів, зякими в принципі можна зустрітися на інших планетах. Наприклад, ввідношенні Марса можуть представитися різні можливості від виявленняскладних органічних сполук продуктів абіогенного синтезу і доіснування розвитих форм життя. На Марсі до дійсного часузакінчилася тільки хімічна еволюція, що привела до абіогенногоутворення (як це було в сові час на Землі) амінокислот, цукрів,жирних кислот, вуглеводів, можливо, білків, але життя як така напланеті, видимо, отсутствует. Ці речовини в тім або іншому ступенівідрізняються від аналогічних з'єднань, що зустрічаються на Землі.

    Можливо, що на Марсі можуть бути виявлені: первинніпротобиологические відкриті системи, відділені мембранами від навколишньогосередовища (відносно прості примітивні форми життя, аналогічні нашиммікроорганізмів); більш складні форми, подібні нашим простим рослинам ікомах; сліди що існувала раніше існуючої і нині життя;залишки високорозвиненої життя (цивілізації) і, нарешті, можна констатуватиповна відсутність життя на Марсі (більш докладно проблема життя на Марсірозглядається вище).

    У цій главі розглядаються теоретичні передумови, критеріїіснування життя, передбачувані методи виявлення живих систем наінших планетах.

    1. Критерії існування і пошуку живих систем.

    Наші уявлення про сутність життя засновані на даних подослідженню життєвих явищ на Землі. У той же час рішення проблемипошуку життя на інших планетах припускає достовірну ідентифікаціюжиттєвих явищ в умовах, істотно відмінних від земних.
    Отже, теоретичні методи й існуючі прилади для виявленняжиття повинні грунтуватися на системі наукових критеріїв і ознак,властивому явищу життя в цілому.

    Можна вважати, що ряд фундаментальних властивостей живих систем земногопоходження дійсно має ряд загальних властивостей, і тому цівластивості, безсумнівно, повинні характеризувати і неземні організми. Сюдиможна віднести такі добре відомі біологам і найбільш характерніознаки живого, як здатність організмів реагувати на змінузовнішніх умов, метаболізм, ріст, розвиток, розмноження організмів,спадковість і мінливість, процес еволюції.

    Не буде сумніву в приналежності до живих систем невідомогооб'єкта при виявленні в нього перерахованих ознак. Але реакція назовнішнє роздратування присуща і неживим системам, що змінюють свій фізичнийі хімічний стан під впливом зовнішніх впливів. Здатність доросту властива кристалів, а обмін енергією і речовиною з зовнішнім середовищемхарактерний для відкритих хімічних систем. Пошуки неземного життя повиннітому грунтуватися на застосуванні сукупності різних критеріївіснування і методів виявлення живих форм. Такий підхід маєпідвищити імовірність і вірогідність виявлення інопланетного життя.

    1. Про хімічну основу життя.

    Дослідження останніх років показали можливість синтезу різноманітнихбіологічно важливих речовин із простих вихідних з'єднань типу аміаку,метану, пар води, що входили до складу первинної атмосфери Землі.

    У лабораторних умовах у якості необхідної для такого синтезуенергії використовується іонізуюча радіація, електричні розряди,ультрафіолетове світло. Таким шляхом були отримані амінокислоти, органічнікислоти, цукру, нуклеотиди, нуклеозидфоссфаты, ліпіди, речовинипорфириновой природи і цілий ряд інших. Мабуть, можна вважативстановленим, що більшість характерних для життя молекул відбулася на
    Землі абіогенним шляхом і, що ще важливіше, їхній синтез може відбуватися ізараз в умовах інших планет без участі живих систем.

    Отже, сама наявність складних органічних речовин на іншихпланетах не може служити достатньою ознакою наявності життя. Прикладом уцьому відношенні можуть бути вуглецеві хондрити метеоритного походження,в яких міститься до 5-7% органічної речовини (більш докладно прохондрити нижче).

    Найбільш характерна риса хімічного складу живих систем земногопоходження полягає в тому, що усі вони включають вуглець. Цей елементутворює молекулярні ланцюжки, на основі яких побудовані всі головнібіоорганічні з'єднання, і насамперед білки і нуклеїнові кислоти, абіологічним розчинником служить вода. Таким чином, єдинавідома нам життя, її основа углеродоорганіческая білково - нуклеїнова --водна. У літературі обговорюється питання про можливість побудови живихсистем на іншій органічній основі, коли, наприклад, замість вуглецю вкістяк органічних молекул включається кремній, а роль води якбіологічного розчинника виконує аміак. Такого роду теоретичнуможливість практично було б дуже важко врахувати при виборі методіввиявлення і конструювання відповідної апаратури, оскільки нашінаукові уявлення про життя засновані тільки на вивченні властивостей земнихорганізмів.

    Роль і значення води в життєдіяльності організмів також широкообговорюється у зв'язку з можливою заміною чи аміаком іншими рідинами,киплячими при низьких температурах (сірководень, фтористий водень).
    Дійсно, вода володіє поруч властивостей, що забезпечують її роль уяк біологічного розчинника. Сюди відносяться амфотерний характерводи та її здатність до самодіссоціаціі на катіон Н + і аніон ВІН-, високийдипольний момент і діелектрична постійна, мала в'язкість, високіпитома теплоємність і схована теплота перетворення, що охороняютьорганізми від швидких змін температури. Крім того, роль води вбіологічних системах включає фактори стабілізації макромолекул, якізабезпечуються загальними структурними особливостями води.

    У цілому можна вважати, що углеродоорганіческая - водяна хімічнаоснова життя є загальною ознакою живих систем.

    Характерною ознакою структурної організації живих систем єодночасне включення до їх складу, крім основних хімічних елементів
    С, Н, О, N, цілого ряду інших, і насамперед сірки і фосфору. Ця властивістьможе розглядатися як необхідну ознаки існування живоїматерії. Специфічність живої матерії, не дивлячись на все це, не можна зводитилише до особливостей физико - хімічного характеру її основних складовихелементів - структурних одиниць живого, що мають абіогенне походження.

    2. Загальні динамічні властивості живих систем.

    Як вихідні уявлень при інтерпретації экзобиологическихекспериментів необхідно приймати до уваги динамічні властивості живихсистем. Розвиток і еволюція біологічних систем йшли в основному по шляхувдосконалення форм взаємодії між елементами і способів регуляціїстану системи в цілому. Життя нерозривно пов'язана з існуваннявідкритих систем, властивості яких багато в чому залежать від співвідношенняшвидкостей процесів обміну енергією і масою з навколишнім середовищем.

    Результати дослідження динамічних властивостей відкритих систем методамиматематичного моделювання дозволили пояснити цілий ряд їхніх характернихрис, зокрема встановлення в системі при збереженні постійних зовнішніхумов стаціонарного коливального режиму, що спостерігається на різнихрівнях біологічної організації. Ця властивість є важливою ознакоювисокого ступеня організації системи, що в свою чергу можна розглядатияк необхідні умови життя.

    3. Роль світла в підтримці життя.

    Важливим аспектом проблеми неземного життя є необхідністьзовнішнього припливу енергії для її розвитку. Сонячне світло, головним чином уультрафіолетової області спектра, відігравав істотну роль у процесахабіогенного синтезу необхідним припливом вільної енергії, але полягалотакож і в фотохімічному прискоренні подальших перетворень.
    Життєдіяльність первинних живих систем також могла багато в чому визначатисяфотохімічними реакціями вхідних у їхній склад з'єднань. Багатоорганізми, що не мають прямого відношення до сучасного фотосинтезу, тим неменше змінюють свою активність при освітленні. Так, явище фотореактівацііклітин організмів видимим світлом після вражаючого діїультрафіолетових променів, очевидно, є в еволюційному відношенні древнімпроцесом, який виник у той час, коли первинні живі системи виробилимеханізми захисту від деструктивної дії падав на Землюультрафіолетового світла.

    Слід зазначити, що світло могло і не бути єдиним джереломенергії на ранніх етапах еволюції органічних сполук. Цю роль моглавиконувати і хімічна енергія, що звільняється, наприклад, у реакціяхконденсації в неорганічний поліфосфат або в реакціях окислення,що згодом склали енергетичну основу хемосинтезу. Проте в ціломужиття для свого виникнення і розвитку вимагає, очевидно, постійногозовнішнього припливу вільної енергії, роль якого на Землі і виконуєсонячне світло. Тому світло і відіграє важливу роль на всіх етапах еволюціїжиття, починаючи з абіотичного синтезу первинних живих систем і кінчаючисучасним фотосинтезом, що забезпечує утворення органічних речовинна Землі.

    Очевидно, існування фотосинтезу в тій чи іншій формі як процесукорисної утилізації енергії в біологічних системах є важливимкритерієм існування розвитий життя.

    Можна зробити висновок, що незалежно від конкретної хімічної структурифотосинтетичного апарата загальною властивістю фотобіологіческіх процесівутилізації світлової енергії є наявність такої послідовностіреакцій: поглинання світла і порушення молекул пігментів - делокалізаціїелектрона (дірки) - перенос електрона (дірки) по відкритій ланцюга окислювально
    - Відбудовних з'єднань - утворення кінцевих продуктів ззапасання в них енергії світла. Існування такої фотосинтетичної ланцюгає загальним для більшості фотобіологіческіх процесів і можерозглядатися як необхідна умова існування життя.

    Можна висунути загальні принципи, якими слід керуватисяпри визначенні критеріїв існування і пошуку позаземного життя.

    1. Основною властивістю живої матерії є її існування у вигляді відкритих самовідтворюються систем, які володіють структурами для збору, зберігання, передачі і використання інформації.

    2. Вуглець органічні сполуки і вода як розчинник складають хімічну основу життя.

    3. Необхідною умовою життя є утилізація енергії світла, тому що інші джерела енергії володіють на кілька порядків меншою потужністю.

    4. У живих системах протікають сполучені хімічні процеси, в яких відбувається передача енергії.

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

    6. Різні організми, що існують на планеті, повинні володіти поруч подібних основних рис.

    2. Методи виявлення неземного життя.

    Як уже говорилося, найбільш сильним доказом присутностіжиття на планеті буде, звичайно, ріст і розвиток живих істот. Тому,коли порівнюються й оцінюються різні методи виявлення життя поза
    Землі, перевага віддається тим методам, які дозволяють здостовірністю встановити розмноження клітин. А оскільки найбільшрозповсюдженими в природі є мікроорганізми, при пошуку життя поза
    Землі перш за все слід шукати мікроорганізми. Мікроорганізми на іншихпланетах можуть знаходитися в грунті, чи грунті атмосфері, томурозробляються різні способи узяття проб для аналізів. В одному зтаких приладів - "Гулівер" - запропоноване дотепне пристосування длявзяття проби для посіву. По окружності приладу розташовано три невеликихциліндричних снаряди, до кожного снаряда прикріплена липка силіконованитку. Вибух піропатронів відкидає снаряди на кілька метрів відприладу. Потім силіконова нитка намотується і, занурюючи при цьому вживильне, середовище заражає її частками прилип до неї грунту.

    Розмноження організмів у живильному середовищі може бути встановлено здопомогою різних автоматичних пристроїв, одночасно реєструютьнаростання каламутності середовища (нефелометрія), зміна реакції живильногосередовища (потенціонометрія), наростання тиску в посудині за рахунокгазу, що виділяється (манометр).

    Дуже витончений і точний спосіб заснований на тому, що в живильне середовищедодають органічні речовини (вуглеводи, органічні кислоти та інші),що містять мічений вуглець.

    Мікроорганізми, що розмножуються, будуть розкладати ці речовини, акількість виділився у виді вуглекислоти радіоактивного вуглецювизначить мініатюрний лічильник, прикріплений до приладу. Якщо живильнасередовища містити різні речовини з міченим вуглецем (наприклад,глюкозу і білок), то по кількості вуглекислоти, що виділилася можна скластиорієнтоване уявлення про фізіологію мікроорганізмів, що розмножуються.

    Чим більше різноманітних методів буде використано для виявленняобміну речовин у мікроорганізмів, що розмножуються, тим більше шансів отриматидостовірні відомості, тому що деякі методи можуть підвести, датипомилкові дані. Наприклад, живильне середовище може помутніти і від потрапилав неї пилу (як, можливо, було з "Вікінгами" у 1976 р., див. вище). Коликлітини мікроорганізмів розмножуються, інтенсивність усіх реєструються іпереданих на Землю показників безупинно наростає. Динаміка всіх цихпроцесів добре відома, а вона надійний критерій дійсного росту ірозмноження клітин. Нарешті, на борті автоматичної станціїможе бути двіконтейнери з живильним середовищем, і як тільки в них починається наростаннязмін, в один з них автоматично буде додане сильнодіючаотруйна речовина, що цілком припиняє ріст. Триваюче змінапоказників в іншому контейнері буде надійним доказом біогенногохарактеру процесів, що спостерігаються.

    Конструируемые прилади не повинні бути надмірно чуттєвими, томущо перспективи "відкрити" життя там, де її немає дуже неприємне.

    З іншого боку, прилад не повинний дати негативну відповідь, якщожиття дійсно існує на досліджуваній планеті. Саме томунадійність і чутливість передбачуваної апаратури посиленообговорюється і вже перетворюється в життя.

    Хоча розмноження мікроорганізмів і є єдиною безперечноюознакою життя, це не означає, що не існує інших прийомів, що дозволяютьотримати цінну інформацію. Деякі фарби, з'єднуючись з органічнимиречовинами, дають комплекси, виявля легко, тому що вони маютьздатністю до адсобціі хвиль строго визначеної довжини. Один ззапропонованих методів заснований на застосуванні мас - спектрометра, щовстановлює обмін ізотопу кисню О18, що відбувається під впливомферментів мікробів у таких з'єднань, як сульфати, чи нітрати фосфати.
    Особливо добре і, головне, різноманітне застосування люмінесценції. З їїдопомогою не тільки констатують ензиматичну активність, але при застосуваннідеяких люмінофорів можливе світіння ДНК, що міститься в клітинахбактерій.

    Наступний етап у дослідженнях - застосування портативного мікроскопа,постаченого пошуковим пристроєм, здатним відшукувати в поле зоруокремі клітини.

    Обговорюється також можливість використання електронного мікроскопадля вивчення структурних елементів мікробної клітки, не видимих воптичний мікроскоп. Застосування електронного мікроскопа в сполученні зпортативним може надзвичайно розширити можливості морфологічнихдосліджень, що, як ми знаємо із сучасної біології, особливо важливо длявивчення внутрішньої молекулярної структури складених елементів живого.
    Важливою електронною особливістю є можливість сполучення її зтелевізійною технікою, оскільки вони мають загальні елементи (джерелоелектронів, електромагнітні фокусують лінзи, видиконы).

    Спеціальні пристрої будуть передавати на Землю (у загальному цейпринцип уже використовувався на практиці) видимі мікроскопічні картини.
    Тут доречно відзначити, що до завдань экзобиологии входить виявлення нетільки існуючої тепер життя, але також палеобиологические дослідження.
    АБЛ повинна вміти знайти можливі сліди колишньої життя. У методичномувідношенні ця задача буде полегшена застосуванням мікроскопів з різнимзбільшенням.

    Найскладнішим питанням у методичному відношенні буде можливістьіснування форм життя, більш просто організованих, чим мікроорганізми.
    Дійсно, ці знахідки, імовірно, представлять набагато більший інтересдля рішення проблеми виникнення життя, чим виявлення такихщодо живих істот, як мікроорганізми.

    У методичному відношенні экзобиология знаходиться в більш скрутномустані (незважаючи на невеликий досвід запусків АБЛ), чим інші дисципліни,вивчають планети з інших точок зору. Ці дисципліни мають можливістьвивчати планети на відстані за допомогою різних фізичних методів іотримувати дуже цінну інформацію про властивості планет.

    Дотепер мало методів, що дозволяють аналогічним образом одержативідомості про позаземного життя. Для цього АБЛ повинна знаходитися на поверхніпланети. Ми наближаємося до такої можливості. І важко буде переоцінитизначення тих даних, які ми тоді одержимо.

    На закінчення можна умовно розділити всі методи на три групи:

    1. Дистанційні методи спостереження визначають загальну обстановку на планеті з погляду наявності ознак життя. Дистанційні методи зв'язані з використанням техніки і приладів, розташованих як на Землі, так і на космічних кораблях і штучних супутниках планети.

    2. Аналогічні методи покликані зробити безпосередній физико - хімічний аналіз властивостей грунту й атмосфери на планеті при посадці

    АБЛ. Застосування аналітичних методів повинне дати відповідь на питання про принципову можливість існування життя.

    3. Функціональні методи призначаються для безпосереднього виявлення і вивчення основних ознак живого в досліджуваному зразку. З їхньою допомогою передбачається відповісти на запитання про наявність росту і розмноження, метаболізму, здатності в засвоєнню живильних речовин і інших характерних ознак життя.

    3. АБЛ для экзобиологических досліджень.

    Хоча про пілотованих польотах на іншу планету тепер питанняне варто (де людина вже упритул візуально зміг би провестидослідження), АБЛ цілком (хоча і не повністю) можуть вже замінити людинусьогодні: розглянуті методи виявлення життя цілком здійсненні вданий час з технічної точки зору. Саме з їх допомогою можнарозраховувати не тільки на виявлення інопланетних живих форм, але і наотримання їх певних характеристик.

    Однак очевидно, що окремо ні одні з запропонованих методіввиявлення не дає даних, що допускають однозначну інтерпретацію з точкизору наявності життя.

    Це відрізняється від методичних експериментів, призначених длявиміру тих чи інших фізичних параметрів інших небесних тіл абоміжпланетного простору.

    Багато чого показує, що єдиним підходом у проведенніэкзобиологических досліджень є створення АБЛ, у якій окреміметоди по виявленню життя могли б конструктивно об'єднані, а їхзастосування регламентоване єдиною програмою функціонування АБЛ.

    В даний час технічно нездійсненно створення таких АБЛ, уяких були б представлені усі відомі методи виявлення. Тому взалежно від конкретних цілей, термінів запуску і часу життя космічнихстанцій на поверхні планети конструкції АБЛ мають різний приладовийсклад (рис. 1)

    Поки ще біологічні лабораторії призначені для відповіді наосновне питання про саме існування життя, і тому всі пропонованіпроекти АБЛ мають цілий ряд загальних рис. У конструктивному відношенні АБЛповинна мати власну парканні пристрій або забезпечуватися зразкамиза рахунок забірного пристрою, загального для всієї космічної станції, частиноюякої є АБЛ. Після забору зразка він надходить у дозаторрозподільник, а потім у інкубаційне відділення, де при певнійтемпературі і висвітленні відбувається вирощування мікрофлори і збагаченняматеріалу зразка. Ці процеси можна вести в різних режимах, починаючи відповного збереження первісних планетних умов і кінчаючи створеннямтемператури, тиску і вологості, близьких до земних

    У зв'язку з цим у конструкції АБЛ передбачається існуваннясистем, що наповнюють ємності під певним тиском, систему вакуумнихклапанів для відділення АБЛ від зовнішньої атмосфери після забору проби.

    Необхідним елементом є і пристрій для підтримкипевної температури як у блоці вирощування мікроорганізмів, так ібезпосередньо в вимірювальної комірки, де виробляється зняття оптичнихпараметрів зразка.

    Через визначений проміжки часу, у міру розвитку мікрофлори,матеріал зразка у твердому і розчиненому виді аналізується за допомогоюфункціональних, а також деяких аналітичних методів. При цьомупередбачається, що інформація про наявність на планеті загальних передумов дляіснування життя (температура, склад атмосфери, присутністьорганічних речовин) повинна бути отримана за допомогою дистанційних іаналітичних методів.

    Важко переоцінити той внесок, який буде зроблено у випадкувиявлення інопланетних форм життя. Однак відсутність життя на планетах
    Сонячної системи не виключає розвитку экзобиологии як науки, як неє перешкодою на шляху подальшого вдосконалення методівавтоматичного виявлення і зняття характеристик живих систем. Результатицієї області, що є частиною біологічного приладобудування, безсумнівно,знайдуть широке застосування як у сучасній біологічній науці, так і вінших областях людської діяльності, не кажучи вже про задачі освоєннякосмічного простору і необхідності в зв'язку з цим автоматичногоконтролю за станом живих систем в цих умовах.

    2. Практичний огляд пошуку і досліджень неземних форм життя.

    У попередніх главах розглянуті теоретичні аспекти проблеми пошукуі досліджень неземних форм життя, тепер розглянемо практичне рішенняцього питання. Хоча з моменту польоту першої людини в космос не пройшло і
    35 років, але у вчених з'явилося стільки нової інформації про тіла Сонячноїсистеми, скільки її не було за століття досліджень до цього, причому в багаторазів більше. Потік такої інформації зв'язаний з наявністю в сучасної наукитаких помічників, як АБЛ (про їх говорилося вище). Саме вони своєю роботоюна даний момент змогли замінити людини при дослідженні планет Сонячноїсистеми, де могла б бути життя.

    Не можна забувати того, що якщо існуюча де - то жива матеріямає іншу якісну і структурну хімічну організацію і,отже, у процесах харчування, подихи і виділення беруть участьзовсім інші речовини, позитивна відповідь автоматичних апаратів,працюють по програмі земних критеріїв, узагалі не може бути отриманий.

    Для рішення задач виявлення життя поза Землею потрібна правильнапостановка питань (з обліком вище сказаного), які можна розбити натри великі групи:

    1. Виявлення на планетах хімічних сполук, подібних до амінокислот і білків, що звичайно зв'язуються з життям на

    Землі.

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

    3. Виявлення форм життя, подібних земною твариною, відбитків життєвих форм у вигляді копалин ознак цивілізації.

    Хоча життя теоретично можливе на кожній із планет, на їхніх супутникахі на астероїдах, наші можливості поки обмежені (у посилці апаратури)
    Місяцем, Марсом і Венерою.

    1. Місяць.

    Більшість учених вважають Місяць абсолютно "мертвої" (відсутністьатмосфери, різні випромінювання, що не зустрічають перешкоди на шляху доповерхні, великі перепади температури і т.д.). Однак деякі формиможуть жити в тіні кратерів, особливо якщо, як показують останніспостереження і дослідження, там усе ще протікає вулканічна діяльністьз виділенням тепла, газів і водяних парів. Цілком можливо, що, якщо життяна Місяці ні, то вона може бути вже заражена, при недотриманні ПК (хоча єдані, що показують зворотне), земною життям після примісячення на нійкосмічних апаратів і кораблів і, можливо, метеоритами, якщо вони можутьз'явитися переносниками життя.

    2. Венера.

    Венера також, по - видимому, безжиттєва, але з інших причин.
    Відповідно до вимірів температури на поверхні Венери занадто високі дляжиття земного типу, а її атмосфера також негостинна. Вченимиобговорювалося чимало ідей на цю тему. Автори робіт з даної теми стосувалисяможливості існування біологічно активних форм як на поверхні,так і в хмарах. У відношенні поверхні можна стверджувати, що більшістьорганічних молекул, що входять до складу біологічних структур, випаровуютьсяпри температурах, набагато менших 5000С, у протеїни змінюють своїприродні властивості. До того ж на поверхні немає рідкої води. Томуземні форми життя, по - видимому, можна виключити. Досить штучнимипредставляються інші можливості, що включають свого роду "біологічніхолодильники "чи структури на основі кремнійорганічних сполук (яквже згадувалося вище).

    Значно більш сприятливим представляються умови в хмарах,що відповідають земним на рівні близько 50 - 55 км. над Землею, завинятком переважного змісту З2 і практична відсутності О2 і

    2.

    Проте про хмарах маються умови для утворення фотоаутотоф.
    Однак в умовах атмосфери істотні труднощі зв'язані з утриманнямтаких організмів поблизу рівня зі сприятливими умовами, так щоб вони незахоплювалися в нижележащую гарячу атмосферу. Щоб обійти ці труднощі,
    Моровиц і Салан висунули припущення в венерианских організмах у форміізопікніческіх балонів (фотосинтетичних), що заповнюються фотосинтетичнимводнем.

    Це всі поки тільки гіпотези, навряд чи вони можуть розглядатися як зточки зору виникнення життя в хмарах, так і свого роду "залишків"біологічних форм, що ніколи існували на планеті. Звичайно, це невиключає того, що в певний період своєї історії Венера володілазначно більш сприятливими умовами, придатними для проявубіологічної активності.

    Специфікою еволюції, особливостями теплообміну, природою хмар,характером поверхні далеко не вичерпуються проблеми Венери,що продовжує, незважаючи на величезні успіхи, досягнуті за останні роки, вїї вивченні, по праву зберігати за собою назва планети загадок.

    Розкриття цих загадок, безсумнівно, збагатить як планетологію, так іінші науки новими фундаментальними відкриттями. Потужність газової оболонки,своєрідний тепловий режим, незвичайність власного обертання й іншіособливості різко виділяють Венеру з родини планет Сонячної системи. Щопородило такі незвичайні умови? Чи є атмосфера Венери "первинній",властивій молодій планеті, чи такі умови виникли пізніше, врезультаті необоротних геохімічних процесів, обумовлених близькістю
    Венери до Сонця, - ці питання заслуговують самої пильної уваги івимагають подальших всебічних досліджень, аж до пілотованогопольоту до настільки цікавої планети (мал.)

    3. . Марс.

    Сама досліджувана зараз планети, на якій ведуться пошуки, - Марс,але не всі вчені погоджуються з тим, що на ній можуть існувати які --те форми життя, деякі вважають Марс ненаселеним. З урахуванням цьогозупинимося на цій планеті подробней. Аргументи проти життя на Марсіпереконливі і добре відомі, приведемо деякі.

    1. Температура.

    Середня температура майже-550С (на Землі + 150С). температура всієїпланети може впасти до світанку до-800С. У середині марсіанського літабіля екватора температура склала +300 С, але, можливо, в деякихобластях поверхня ніколи не нагрівається до 00С.

    2. Атмосфера.

    Як показали польоти "Маринер", загальний тиск лежить в області 3 - 7мб (на Землі 1000 мб). При цьому тиску вода буде швидко випаровуватися принизьких температурах. Атмосфера містить невелику кількість азоту іаргону, але головна маса - вуглекислота, що має сприятифотосинтезу, але ще менше в марсіанській атмосфері кисню. Правда,багато рослин можуть жити і без нього, але для більшості земних віннеобхідний.

    3. Вода.

    Спостерігаючи полярні шапки, астрономи зробили висновок, що вони складаються зводи. Вважалося, що вони можуть складатися з твердої вуглекислоти (сухогольоду). В атмосфері не раз спостерігалися хмари різних типів, по --Очевидно, що складаються з крижаних кристалів (взагалі утворення хмар на
    Марсі - рідкість. Спектроскопічні недавно була виявлена вода, алевологість там повинна бути дуже низькою. Це може вказувати на змочуваннягрунту вологою атмосфери, хоча таке явище буває дуже рідко. Не видноруху рідкої води по планеті, хоча переміщення води від полюса до полюсадійсно відбувається (у міру танення південної полярної шапки північнанаростає).

    4. Ультрафіолетове випромінювання.

    Практично все ультрафіолетове випромінювання Сонця проникає крізьрозріджену атмосферу до поверхні планети, що згубно впливає на всеживе (на земне, принаймні). Рівень космічного випромінювання вище,ніж на Землі, але по більшості розрахунків він не небезпечний для життя.

    Проте клімат Марса, атмосфера віддалено аналогічні земним. Цяпланета вільна від зараження речовинами земного походження. Томувиявлення життя на ній найбільше ймовірно.

    3. Цікаві спостереження.

    Не дивлячись на всі ці доводи, ряд спостережень промовляє на користь життя на
    Марсі настільки переконливо, що не можна не згадати про них. Наведемо деякіз них.

    Ділянки марсіанської поверхні, що учені н?? викликають морями,виявляють всі ознаки життя: під час марсіанської зими вони тьмяніють абомайже зникають, а з настанням весни полярні шапки починають відступати, ітоді "моря" негайно починають сутеніти; це потемніння просувається доекватора, тоді як полярна шапка відступає до полюса. Важко придуматицьому явищу інше пояснення, крім того, що потемніння викликаєтьсявологою, що виникла під час танення полярної шапки.

    Поступове просування потемніння від краю полярної шапки до екваторавідбувається з постійною швидкістю, однакової з року в рік. У середньомуфронт потемніння рухається до екватора зі швидкістю 35 км/доба. Саме пособі це неймовірно, оскільки швидкість вітру на поверхні Марса
    (рух жовтих пилових хмар) досягає 48 - 200 км/година і для ньоготипова форма гігантських циклонів. Все це виглядає аномалією, якщовважати, що потемніння грунту обумовлене переносом вологи з полярних шапокатмосферними течіями. У всякому разі, фізичні теорії, що висувалисядотепер для пояснення цього явища, були відкинуті.

    Іноді марсіанські "моря" покриваються шаром жовтого пилу, але черезкілька днів з'являються знову. Якщо вони складаються з марсіанськихорганізмів, ці організми чи повинні прорости крізь пил, чи
    "Скинути" її з себе. Разюча "щільність" марсіанських "морів"порівняно з навколишніми їх так званими "пустелями". Якщо "моря" такдобре фотографуються крізь червоний фільтр, то, значить, вони складаються зорганізмів, що покривають грунт суцільним шаром (аналогічне спостереження нашихпустель з літака з висоти, такий, щоб окремих рослин не можна булорозрізнити).

    У марсіанських "морях" і "пустелях" іноді швидкі, що відбуваються наПротягом декількох років зміни. Так, в 1953 р. з'явилася темнаобласть величиною з Францію (Лаоконов вузол). Вона з'явилася там, де в 1948р. була пустеля. Якщо така навала на "пустелю" зробили марсіанськірослини, то вони, очевидно, не просто існують. Це спостереження такразюче, що можна подумати про марсіанські розумі, відвоювати для себечастина "пустелі" за допомогою агротехніки. Зроблені апаратами "Маринер"знімки показують, що в областях, називаних астрономами "морями", кратерирозташовані найбільш густо. Так чи інакше - імовірно, що життя моглозародитися на дні кратерів і потім перейти на височині між ними. Удуже гарних умовах видимості марсіанські "моря" дійснорозпадаються на безліч дрібних деталей, але у нас немає підстав вважати,що зараз життя обмежується дном марсіанських кратерів, тому що "моря"занадто великі для такого пояснення.

    Не так давно була висунута гіпотеза (І. С. Шкловським) про те, щосупутники Марса можуть бути штучними. Вони рухаються по майже круговим,екваторіальним орбіта, і в цьому сенсі вони відрізняються від природнихсупутників будь-якої іншої планети Сонячної системи. Вони знаходяться на близькійвідстані від Марса і по величині дуже невеликі (близько 16 і 8 кілометрів надіаметрі). Як видно, їх про

         
     
         
    Реферат Банк
     
    Рефераты
     
    Бесплатные рефераты
     

     

     

     

     

     

     

     
     
     
      Все права защищены. Reff.net.ua - українські реферати !