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
     

     

     

     

     

     

         
     
    Проблема пошуку позаземних форм життя і його рішення
         

     

    Астрономія

    Московський комітет освіти

    Східне окружне управління

    Середня загальноосвітня школа з поглибленим вивченням іноземної

    (англійської) мови № 1290

    Олейников Олександр учень 11 класу «Б»

    Проблема пошуку позаземних форм життя у Всесвіті і її вирішення.

    Проектна робота з астрономії.

    Керівник:

    Федорова Т. В.

    Москва

    2002

    Зміст:


    1. Пошук і дослідження неземних форм життя. Предмет і завдання. 2
    1.1. Критерії існування і пошуку живих систем. 4
    1.1.1. Про хімічну основу життя. 5
    1.1.2. Загальні динамічні властивості живих систем. 8
    1.1.3. Роль світла в підтримці життя. 8
    1.2. Методи виявлення неземного життя. 11
    1.3. АБЛ для экзобиологических досліджень. 15
    2. Практичний огляд пошуку і досліджень неземних форм життя. 17
    2.1. Місяць. 18
    2.2. Венера. 19
    2.3. Марс. 21
    2.3.1. Температура. 21
    2.3.2. Атмосфера. 21
    2.3.3. Вода. 22
    2.3.4. Ультрафіолетове випромінювання. 22
    2.4. Цікаві спостереження про Марсі та Місяці. 23
    2.4.1. Марс._____________________________________________________23
    2.4.2. Луна._____________________________________________________26
    2.5.Метеоріти. 35
    2.6. Прилади для пошуку. 37
    2.7. Випадок з "Вікінгами". 38
    2.8. Пошук неземних цивілізацій. 41
    3. Висновки. 42
    Список використаної літератури. 44
    Пріложеніе.____________________________________________________45

    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 [1] дослідженьможуть бути 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 суттєво змінило б наше розуміння сутності життєвих процесів іявища 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 [2] 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 [3] 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 нижче.

    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 достовірне підтвердженняжиттєвих 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.


    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 [4], ліпіди [5], речовини порфириновой [6] природиі цілий ряд інших. Мабуть, можна вважати встановленим, щобільшість характерних для життя молекул відбулася на Землі абіогеннимшляхом і, що ще важливіше, їхній синтез може відбуватися і зараз в умовахінших 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 [7] метеоритногопоходження, у яких міститься до 5-7% органічної речовини. Більшедокладно про хондрити буде описано 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, основа якої углеродоорганіческая-білково-нуклеїново -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 [8] 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 углеродоорганіческо-водно-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.

    Але специфічність живої матерії, не дивлячись на все це, не можна зводитилише до особливостей фізико-хімічного характеру її основних складовихелементів - структурних одиниць живого, що мають абіогенне походження.

    Загальні динамічні властивості живих систем.

    Як вихідні уявлень при тлумаченні 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 існуваннямвідкритих 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.

    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 -відновних сполук; освіта кінцевих продуктів з запасання вних енергії світла. Існування такої фотосинтетичної ланцюга єзагальним для більшості фотобіологіческіх процесів і може розглядатися уяк необхідна умова існування життя.

    Таким чином, можна висунути загальні принципи, якими слідкеруватися при визначенні критеріїв існування і пошукупозаземного 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 рядом подібних основних рис.

    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 з таких приладів - "Гулівер" - запропоноване дотепнепристосування для узяття проби для посіву. По окружності приладурозташовано три невеликих циліндричних снаряди, до кожного снарядаприкріплена липка силіконова нитка. Вибух піропатронів відкидає снарядина кілька метрів від приладу. Потім силіконова нитка намотується і,занурюючись при цьому в живильне, середовище заражає її частками прилип донею 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 живильнаСереда буде 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 нижче). Коликлітини мікроорганізмів розмножуються, інтенсивність усіх реєструються іпереданих на Землю показателей безупинно наростає. Динаміка всіх цихпроцесів добре відома, а вона надійний критерій дійсного росту ірозмноження клітин. Нарешті, на борті автоматичної станції може бути дваконтейнери 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 доказомбіогенного [9] характеру процесів, що спостерігаються.

    Необхідно також звернути увагу на те, що конструюються приладине повинні бути надмірно чуттєвими, тому що перспектива "відкрити"життя там, де її реально немає, дуже неприємне.

    З іншого боку, прилад не повинний дати негативну відповідь, якщожиття на досліджуваній планеті дійсно існує. 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 адсорбції [10] 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 ензімотіческую [11] активність, але призастосуванні деяких люмінофорів [12] можливе світіння ДНК, що міститься вклітинах бактерій.

    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 зпортативністю може надзвичайно розширити можливості морфологічних [13]досліджень, 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 [14 ]).

    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 [15]дослідження. АБЛ [16] повинна вміти знайти можливі сліди колишньої життя.
    У методичному відношенні ця задача буде полегшена застосуванням мікроскопівз різним збільшенням.

    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.

    Таким чином, 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 фізико-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 до засвоєння живильних речовин і інших характерних ознак життя.

    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 трактування 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 бути 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.

    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, так як неє перешкодою на шляху подальшого вдосконалення методівавтоматичного виявлення і зняття характеристик живих систем.

    Результати цієї області, що є частиною біологічногоприладобудування, безсумнівно, знайдуть широке застосування, як в сучаснійбіологічній науці, так і в інших областях людської діяльності, некажучи вже про задачі освоєння космічного простору і необхідності взв'язку з цим автоматичного контролю за станом живих систем у цихумовах.

    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 контактного дослідження, тобто посилкиапаратури, поки обмежені Місяцем, Марсом і Венерою.

    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 карантину
    (хоча є дані, що показують зворотне), земною життям після примісяченняна ній космічних апаратів і кораблів і, можливо, метеоритами, якщо вониможуть з'явитися переносниками життя.

    Венера.

    Венера також, мабуть, 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, а протеїни змінюють своїприродні властивості. До того ж на поверхні немає рідкої води. Томуземні форми життя, по-видимому, можна виключити. Досить нереальнимипредставляються 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 поверхнею Венери,за винятком переважного змісту З2 і практична відсутності О2.

    Проте у хмарах маються умови для утворенняфотоавтотроф [17]. Однак в умовах атмосфери істотні труднощізв'язані з утриманням таких організмів поблизу рівня зі сприятливимиумовами, так щоб вони «не захоплювалися» в нижележащую гарячу атмосферу.

    Щоб обійти ці труднощі, вчені Моровиц і Салан висунулиприпущення про венерианских організмах у формі ізопікніческіх [18] балонів
    (фотосинтетичних), що заповнюються фотосинтетичним воднем.

    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 івсебічних вимагають подальших досліджень, аж до пілотованогопольоту до настільки цікавої планеті.

    Марс.

    Сама досліджувана зараз планета, на якій ведуться пошуки, - Марс,але не всі вчені погоджуються з тим, що на ній можуть існувати якісьформи життя. Деякі вважають Марс ненаселеним. З урахуванням цього зупинимосяна цій планеті подробней. Аргументи проти життя на Марсі переконливі ідобре відомі, приведемо деякі.

    Температура.

    Середня температура майже-550С (на Землі + 150С). Температура всійпланети 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.

    Атмосфера.

    Як показали польоти "Маринер", загальний тиск лежить в області 3 -
    7 Мб (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.

    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, мабуть,що складаються з крижаних кристалів (взагалі утворення хмар на Марсі --рідкість). Спектроскопічні [19] недавно була виявлена вода, але вологістьтам повинна бути дуже низькою. Це може вказувати на змочування грунтувологою атмосфери, хоча таке явище буває дуже рідко. Не видно рухурідкої води по планеті, хоча переміщення води від полюса до полюсадійсно відбувається (у міру танення південної полярної шапки північнашапка наростає).

    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 і атмосфера віддалено аналогічні земним.
    Ця планета вільна від зараження речовинами земного походження. Томувиявлення життя на ній найбільше ймовірно.

    Цікаві спостереження про Марсі та Місяці.

    Не дивлячись на всі ці доводи про те, що життя, подібної до земної, наінших планетах не може існувати, ряд спостережень говорить все-таки вкористь її існування так переконливо, що не можна не згадати про них.
    Наведемо деякі з них.

    . Марс

    Ділянки марсіанської поверхні, що учені називають 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 по собіце неймовірно, оскільки швидкість вітру на поверхні Марса (рухжовтих пилових хмар) досягає 48-200 км/година і для нього типова формагігантських циклонів. Все це виглядає аномалією, якщо вважати, щопотемніння грунту обумовлене переносом вологи з полярних шапок атмосфернимитечіями. У всякому разі, фізичні теорії, що висувалися до цих пірдля пояснення цього явища, були відкинуті.

    Іноді марсіанські "моря" покриваються шаром жовтого пилу, але черезкілька днів з'являються знову. Якщо ці моря 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 простежуються швидкі,що відбуваються протягом декількох років зміни. Так, в 1953 р.з'явилася темна область величиною з Францію (Лаоконов вузол). Вона з'явиласятам, де в 1948 р. була пустеля. Якщо така навала на "пустелю"зробили марсіанські рослини, то вони, очевидно, не просто існують, алеі активно живуть. Це спостереження так разюче, що можна подумати про
    Марсіанському розумі, відвоював для себе частина "пустелі" за допомогоюагротехніки. Зроблені апаратами "Маринер" знімки показують, що вобластях, називаних астрономами "морями", кратери розташовані найбільшгусто. Так чи інакше - імовірно, що життя могло зародитися на дні кратеріві потім перейти на височині між ними. У дуже гарних умовахвидимості марсіанські "моря" дійсно розпадаються на безліч дрібнихдеталей, але у нас немає підстав вважати, що зараз життя обмежуєтьсялише дном марсіан

         
     
         
    Реферат Банк
     
    Рефераты
     
    Бесплатные рефераты
     

     

     

     

     

     

     

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