Историја астробиологије, предмет истраживања и значај



Тхе астробиологија или егзобиологија То је грана биологије која се бави пореклом, дистрибуцијом и динамиком живота, у контексту и наше планете и читавог универзума. Могли бисмо тада рећи да је астробиологија као наука универзум, што је биологија планети Земљи.

Због широког спектра дјеловања астробиологије, у њему се сусрећу друге знаности: физика, кемија, астрономија, молекуларна биологија, биофизика, биокемија, космологија, геологија, математика, информатика, социологија, антропологија, археологија, међу осталима..

Астробиологија доживљава живот као феномен који може бити "универзалан". Она се бави њиховим контекстима или могућим сценаријима; ваше захтеве и минималне услове; укључени процеси; његове експанзивне процесе; међу осталим темама. Она није ограничена на интелигентни живот, већ истражује било који могући тип живота.

Индек

  • 1 Историја астробиологије
    • 1.1 Аристотелова визија
    • 1.2 Коперниканска визија
    • 1.3 Прве идеје о ванземаљском животу
  • 2 Предмет студирања астробиологије
  • 3 Марс као модел истраживања и истраживања свемира
    • 3.1 Мисије помораца и промена парадигме
    • 3.2 Да ли постоји живот на Марсу? Мисија Викинга
    • 3.3 Мисије Беагле 2, Марс Полар Ландер
    • 3.4 Мисија Феникс
    • 3.5 Истраживање Марса се наставља
    • 3.6 На Марсу је било воде
    • 3.7 Марсовски метеорити
    • 3.8 Панспермија, метеорити и комете
  • 4 Значај астробиологије
    • 4.1 Фермијев парадокс
    • 4.2 Програм СЕТИ и потрага за ванземаљском интелигенцијом
    • 4.3 Дракеова једначина
    • 4.4 Нови сценарији
  • 5 Астробиологија и истраживање крајева Земље
  • 6 Перспективе астробиологије
  • 7 Референце

Историја астробиологије

Историја астробиологије може се вратити на почетке човечанства као врсте и њене способности да се пита о космосу и животу на нашој планети. Одатле се појављују прве визије и објашњења која су и данас присутна у митовима многих народа.

Аристотелова визија

Аристотелова визија је посматрала Сунце, Месец, остатак планета и звезда, као савршене сфере које су кружиле око нас, чинећи концентричне кругове око нас.

Ова визија је представљала геоцентрични модел универзума и била је концепција која је обележила човечанство током средњег века. Вероватно у то време није могло да има смисла, питање постојања "становника" изван наше планете.

Коперниканска визија

У средњем веку, Никола Коперник је предложио свој хелиоцентрични модел, који је поставио Земљу као још једну планету, која се окретала око Сунца..

Овај приступ дубоко је утицао на начин на који посматрамо остатак универзума, па чак и гледамо себе, јер нас је то ставило на мјесто које можда није било "посебно" као што смо мислили. Тада је отворена могућност постојања других планета сличних нашима и, са њом, живота другачијим од оног који знамо.

Прве идеје ванземаљског живота

Француски писац и филозоф Бернард ле Бовиер де Фонтенелле, крајем 17. века, већ је сугерисао да живот може постојати и на другим планетама.

Средином осамнаестог века, многи научници су се односили на Лигхтинг, писали су о ванземаљском животу. Чак и водећи астрономи тог времена, као што су Вригхт, Кант, Ламберт и Херсцхел, претпоставили су да планете, сателити и чак комете могу бити насељени..

Према томе, деветнаести век је започео са већином научника, филозофа и академских теолога, дијелећи вјеру у постојање ванземаљског живота на готово свим планетама. То се сматрало чврстом претпоставком у то време, на основу растућег научног схватања космоса.

Огромне разлике између небеских тела Сунчевог система (у погледу њиховог хемијског састава, атмосфере, гравитације, светлости и топлоте) су игнорисане.

Међутим, како се снага телескопа повећавала и са појавом спектроскопије, астрономи су могли да почну да разумеју хемију околних планетарних атмосфера. Према томе, може се искључити да су околни планети били насељени организмима сличним земаљским.

Предмет проучавања астробиологије

Астробиологија се фокусира на проучавање следећих основних питања:

  • Шта је живот??
  • Како је настао живот на Земљи?
  • Како се живот развија и развија?
  • Да ли постоји живот негде другде у универзуму?
  • Каква је будућност живота на Земљи и на другим местима у универзуму, ако постоји?

Из ових питања настају многи други који се односе на предмет студирања астробиологије.

Марс као модел истраживања и истраживања свемира

Црвена планета, Марс, била је последњи бастион ванземаљских животних хипотеза унутар Сунчевог система. Идеја о постојању живота на овој планети, првобитно је дошла из запажања астронома с краја деветнаестог и раног двадесетог века..

Они су тврдили да су ознаке на површини Марса заправо канали које је изградила популација интелигентних организама. Ови обрасци се сада сматрају производом ветра.

Мисије Маринер и промену парадигме

Свемирске сонде Маринер, они илуструју просторно доба које је почело крајем 1950-их.Ова ера нам је омогућила да директно визуализујемо и испитамо планетарне и лунарне површине унутар Сунчевог система; одбацивање афирмација вишестаничних и лако препознатљивих ванземаљских облика живота у Сунчевом систему.

1964. мисија НАСА-е Маринер 4, Послао је прве блиске слике на Марсовој површини, показујући у суштини пустињску планету.

Међутим, накнадне мисије послане на Марс и на спољне планете, омогућиле су детаљан преглед тих тела и њихових месеца и, посебно у случају Марса, делимично разумевање њихове ране историје..

У разним ванземаљским сценаријима, научници су пронашли окружења која се не разликују од околине настањене на Земљи.

Најважнији закључак ових првих свемирских мисија био је замена спекулативних претпоставки за хемијске и биолошке доказе, што омогућава да се објективно проуче и анализирају..

Има ли живота на Марсу? Мисија Викинг

У првом реду, резултати мисија Маринер подржати хипотезу о непостојању живота на Марсу. Међутим, морамо узети у обзир да је тражио макроскопски живот. Касније мисије су довеле у питање одсуство микроскопског живота.

На пример, од три експеримента који су дизајнирани да открију живот, који је направила земаљска сонда мисије Викинг, два су дала позитивне резултате и један негативан.

Упркос томе, већина научника је учествовала у експериментима сонди Викинг Слажем се да нема трагова бактеријског живота на Марсу и резултати су званично неувјерљиви.

Мисије Беагле 2, Марс Полар Ландер

После контроверзних резултата које су бациле мисије Викинг, Европска свемирска агенција (ЕСА) покренула је мисију 2003. године Марс Екпресс, посебно дизајниране за екобиолошке и геокемијске студије.

Ова мисија је укључивала сонду Беагле 2 (истоимени брод на којем је путовао Чарлс Дарвин), дизајниран за трагање за знаковима живота на плиткој површини Марса.

Ова сонда је нажалост изгубила контакт са Земљом и није могла задовољавајуће развити своју мисију. Сличну судбину је имала и НАСА сонда "Марс Полар Ландер"1999.

Мисија Пхоеник

После ових неуспелих покушаја, у мају 2008, мисија Пхоеник НАСА је дошла на Марс, добивши изванредне резултате за само 5 месеци. Главни циљеви истраживања били су егзобиолошки, климатски и геолошки.

Ова сонда може показати постојање:

  • Снег у атмосфери Марса.
  • Вода у облику леда испод горњих слојева ове планете.
  • Основна тла пХ између 8 и 9 (барем у подручју код спуштања).
  • Течност воде на површини Марса у прошлости

Истраживање Марса се наставља

Истраживање Марса се наставља и данас, са високотехнолошким роботским инструментима. Мисије Роверс (МЕР-А и МЕР-Б), пружили су импресивне доказе да је водена активност на Марсу.

На пример, пронађени су докази о постојању слатке воде, врелих извора, густе атмосфере и активног циклуса воде.

На Марсу су добијени докази да су неке стене обликоване у присуству течне воде, као што је Јаросите, откривен од стране Ровер МЕР-Б (Оппортунити), која је била активна од 2004. до 2018. године.

Тхе Ровер МЕР-А (Цуриосити), је измјерио сезонске флуктуације метана, који је увијек био повезан с биолошком активношћу (подаци објављени 2018. у часопису Сциенце). Такође су пронашли органске молекуле као што су тиофен, бензен, толуен, пропан и бутан.

На Марсу је било воде

Иако је површина Марса тренутно негостољубива, постоје јасни докази да је у далекој прошлости, Марсова клима омогућила да се текућа вода, есенцијални састојак за живот каквог познајемо, акумулира на површини..

Подаци од Ровер МЕР-А (Цуриосити), откривају да су милијарде година, језеро унутар кратера Гале, садржало све неопходне састојке за живот, укључујући хемијске компоненте и изворе енергије.

Марсовски метеорити

Неки истраживачи сматрају да су марсовски метеорити добри извори информација о планети, тако далеко да тврде да садрже природне органске молекуле, па чак и микрофосиле бактерија. Ови приступи су предмет научне расправе.

Ови метеорити са Марса су веома оскудни и представљају једине узорке који се могу анализирати директно са црвене планете.

Панпермија, метеорити и комете

Једна од хипотеза која погодује проучавању метеорита (и комета), названа је панспермија. Ово се састоји од претпоставке да је у прошлости дошло до колонизације Земље, од стране микроорганизама који су дошли у ове метеорите.

Данас постоје и хипотезе које тврде да је копнена вода дошла из комета које су бомбардовале нашу планету у прошлости. Поред тога, верује се да су ове комете могле да доведу са собом првобитне молекуле, што је омогућило развој живота или чак већ развијени живот смештен у њима.

Недавно, у септембру 2017. године, Европска свемирска агенција (ЕСА) успјешно је завршила мисију Росетте, Ова мисија се састојала у истраживању комете 67П / Цхуриумов-Герасименко са сондом Пхилае који су достигли и кружили, а затим се спустили. Резултати ове мисије су још увијек у фази проучавања.

Значај астробиологије

Фермијев парадокс

Може се рећи да је оригинално питање које мотивише проучавање Аастробиологије: Да ли смо сами у универзуму??

Само у Млечном путу постоје стотине милијарди звјезданих система. Ова чињеница, заједно са старошћу универзума, наводи нас да мислимо да би живот требао бити уобичајена појава у нашој галаксији.

Око ове теме, познато је питање које је поставио физичар који је освојио Нобелову награду Енрицо Ферми: "Гдје су сви они?" живота.

Питање је на крају довело до парадокса који носи његово име и који је објављен на следећи начин:

"Уверење да универзум садржи многе технолошки напредне цивилизације, у комбинацији са нашим недостатком доказа који би подржали ту визију, је неконзистентно."

Програм СЕТИ и потрага за ванземаљском интелигенцијом

Могући одговор на Фермијев парадокс могао би бити да о цивилизацијама о којима размишљамо, заправо, ако су тамо, али нисмо их тражили..

Године 1960. Франк Драке и други астрономи покренули су програм за претраживање ванземаљске интелигенције (СЕТИ)..

Овај програм је заједнички радио са НАСА-ом, у потрази за знацима ванземаљског живота, као што су радио сигнали и микроталаси. Питања о томе како и гдје тражити ове сигнале довела су до великог напретка у многим гранама науке.

1993. године, амерички Конгрес је отказао финансирање НАСА-и у ту сврху, као резултат погрешних предоџби о значењу онога што тражи. Данас се СЕТИ пројекат финансира из приватних средстава.

СЕТИ пројекат је чак довео до холивудских филмова, као што су Контакт, глуми глумицу Јодие Фостер и инспирирана је истоименим романом који је написао свјетски познати астроном Царл Саган.

Дракеова једначина

Франк Драке је проценио број цивилизација са комуникативним капацитетом, изразом који носи његово име:

Н = Р * к фп к не к фл к фи к фц к Л

Где Н представља број цивилизација са способношћу да комуницира са Земљом и изражава се као функција других променљивих као што су:

  • Р *: стопа формирања звезда слична нашем Сунцу
  • фп: фракција ових звезданих система са планетама
  • не: број планета сличних Земљама планетарним системом
  • фл: фракција наведених планета на којима се живот развија
  • фи: фракција у којој интелигенција излази
  • фц: удио планета за комуникацију
  • Л: очекивање "живота" тих цивилизација.

Дрејк је формулисао ову једначину као средство за "димензионисање" проблема, а не као елемент за конкретне процене, јер је многе његове термине изузетно тешко проценити. Међутим, постоји консензус да је број који тежи да се баци велики.

Нови сценарији

Треба напоменути да је, када је формулисана Дракеова једначина, било врло мало доказа о планетама и месецима изван нашег Сунчевог система (егзопланете). У деведесетим годинама прошлог века појавили су се први трагови егзопланета.

На пример, мисија Кеплер НАСА-е, открио је 3538 кандидата за егзопланете, од којих се најмање 1000 сматра да се налазе у "усељивој зони" разматраног система (удаљеност која омогућава постојање течне воде).

Астробиологија и истраживање крајева Земље

Једна од заслуга астробиологије је у томе што је инспирисала, у добром делу, жељу за истраживањем наше планете. Ово са надом да ће се аналогија схватити функционисање живота у другим сценаријима.

На пример, проучавање хидротермалних извора на дну океана омогућило нам је да први пут посматрамо живот који није повезан са фотосинтезом. Наиме, ове студије су нам показале да постоје системи у којима живот не зависи од сунчеве светлости, што се одувек сматрало неопходним захтевом..

То нам омогућава да претпоставимо могуће сценарије за живот на планетима на којима се може добити течна вода, али под дебелим слојевима леда, што би спријечило долазак свјетлости у организме..

Други пример је проучавање сувих долина Антарктике. Преживеле су фотосинтетске бактерије које су биле заштићене унутар стена (ендолитске бактерије).

У овом случају, стијена служи и као подршка и заштита од неповољних увјета мјеста. Ова стратегија је такође откривена у соланама и топлим изворима.

Перспективе астробиологије

Научна потрага за ванземаљским животом до сада није била успјешна. Али она постаје све софистициранија, јер астробиолошка истраживања производе ново знање. Следећа деценија астробиолошког истраживања биће сведок:

  • Већи напори за истраживање Марса и ледених месеца Јупитера и Сатурна.
  • Способност без преседана да посматра и анализира екстрасоларне планете.
  • Већи потенцијал за дизајнирање и проучавање једноставнијих животних облика у лабораторији.

Сви ови помаци ће несумњиво повећати нашу вероватноћу да нађемо живот на планетама сличним Земљи. Али можда, ванземаљски живот не постоји или је тако расут по галаксији, да скоро да немамо шансе да га нађемо.

Чак и ако је овај последњи сценарио тачан, истраживања у астробиологији све више проширују нашу перспективу живота на Земљи и њено место у универзуму..

Референце

  1. Цхела-Флорес, Ј. (1985). Еволуција као колективни феномен. Јоурнал оф Тхеоретицал Биологи, 117 (1), 107-118. дои: 10.1016 / с0022-5193 (85) 80166-1
  2. Еигенброде, Ј.Л., Суммонс, Р.Е., Стееле, А., Фреиссинет, Ц., Миллан, М., Наварро-Гонзалез, Р., ... Цолл, П. (2018). Органска материја сачувана у блатнама од 3 милијарде година у кратеру Гале, Марс. Сциенце, 360 (6393), 1096-1101. дои: 10.1126 / сциенце.аас9185
  3. Голдман, А.Д. (2015). Астробиологија: Преглед. Ин: Колб, Вера. АСТРОБИОЛОГИЈА: Еволуцијски приступ ЦРЦ Пресс
  4. Гоордиал, Ј., Давила, А., Лацелле, Д., Поллард, В., Маринова, М., Греер, Ц.В., ... Вхите, Л. Г. (2016). Приближава се хладно-сушним границама микробиолошког живота у пермафросту горње сухе долине, Антарктика. Тхе ИСМЕ Јоурнал, 10 (7), 1613-1624. дои: 10.1038 / исмеј.2015.239
  5. Краснополски, В.А. (2006). Неки проблеми везани за порекло метана на Марсу. Ицарус, 180 (2), 359-367. дои: 10.1016 / ј.ицарус.2005.10.015
  6. ЛЕВИН, Г. В., & СТРААТ, П.А. (1976). Експеримент биологије обележен Викингом: Интерим резултати. Сциенце, 194 (4271), 1322-1329. дои: 10.1126 / сциенце.194.4271.1322
  7. Тен Кате, И.Л. (2018). Органски молекули на Марсу. Сциенце, 360 (6393), 1068-1069. дои: 10.1126 / сциенце.аат2662
  8. Вебстер, Ц.Р., Махаффи, П.Р., Атреиа, С.К., Моорес, Ј.Е., Флесцх, Г.Ј., Малеспин, Ц., ... Васавада, А.Р. (2018). Позадински нивои метана у атмосфери Марса показују јаке сезонске варијације. Сциенце, 360 (6393), 1093-1096. дои: 10.1126 / сциенце.аак0131
  9. Вхитеваи, Ј.А., Комгуем, Л., Дицкинсон, Ц., Цоок, Ц., Иллницки, М., Сеаброок, Ј., ... Смитх, П.Х. (2009). Марс Ватер-Ице Цлоудс и падавине. Сциенце, 325 (5936), 68-70. дои: 10.1126 / сциенце.1172344