Одна из самых живописных планет Солнечной системы — Юпитер, давно привлекает исследователей космоса как место уникальных природных процессов, хотя и не рассматривается всерьез как потенциальное место для зарождения жизни. Несмотря на это, еще в далеком 1970 году известный американский астроном Карл Саган высказал весьма экстравагантную для своего времени версию о наличии жизни в облаках этой планеты.
Кто может жить на Юпитере?
Хотя на Юпитере отсутствует какая-либо твердая поверхность или даже просто ее некое подобие, на планете-гиганте могут существовать экзотические формы жизни, которых нет на Земле. Среди таких гипотетических жизненных форм, Карл Саган выделил несколько довольно необычных существ: флоатеров, синкеров и хантеров. Так, флоатеры могут представлять из себя по-настоящему гигантские организмы, достигающие километровых размеров! Они могут иметь форму воздушных шаров, которая бы позволяла свободно держаться в атмосфере и вырабатывать энергию благодаря использованию органических молекул.
Синкеры могут быть похожими на обычные земные микроорганизмы с той только разницей, что для своего выживания эти существа должны будут избегать горячие конвекторные потоки Юпитера. Кроме того, синкеры должны иметь способность к массовому размножению, что помогало бы им выжить в крайне неблагоприятных условиях в атмосфере планеты-гиганта.
Как известно, в любой экосистеме есть место для разных видов хищников, которые бы регулировали численность травоядных. В том случае, если синкеры и флоатеры действительно питаются какими-либо органическими веществами, то регулировать количество подобных организмов должны будут хантеры (от англ. Hunter — охотник).
Карл Саган
Кроме того, даже если теория Карла Сагана о жизни на Юпитере несостоятельна, не стоит исключать ее наличие в подобных формах на других планетах. Желая доказать теорию американского ученого, исследователи из Института биофизики Сибирского отделения РАН разработали особую теорию об автокаталитическом способе зарождения жизни на Земле.
Согласно данной теории, создателями первых микроорганизмов, породивших жизнь на Земле в тех формах, которые нам известны, стали некие автокаталитические системы, которые усложняли сами себя в результате естественного отбора. Иными словами, автокатализатором могла бы выступать всё еще неживая материя, при этом способная к самоусложнению. Вероятность возникновения подобных полуорганизмов где-нибудь на Юпитере довольно мала, однако вполне реальна.
Что произойдёт, если люди попытаются приземлиться на Юпитер
Лучший способ изучить неизведанный мир — попытаться приземлиться прямо на нём. Именно по этой простой причине человечество регулярно отправляет свои объекты на Луну, Венеру, Марс и многие другие значимые планеты космоса. Но в нашей удивительной системе существует несколько планет, сущность которых нам никогда не удастся понять так, как нам этого хотелось бы. К числу таких планет, к примеру, относится Юпитер.
Юпитер в большей своей части состоит из смеси водорода и гелия. Таким образом, возможная попытка посадки на нём была бы равносильна идее приземления на воздушном облаке – том самом облаке, что вы можете увидеть в небе за окном. У Юпитера, как известно, нет внешней коры, способной прервать ваше падение. Здесь наблюдается просто бесконечная атмосфера. В таком случае возникает большой вопрос. Могли бы вы провалиться через один конец Юпитера и вылететь через другой? Оказывается, что в действительности вы не смогли бы пройти и половину этого маршрута. Вот что случилось бы в случае организации попытки вашего приземления на Юпитере. В первую очередь стоит сказать, что атмосфера обсуждаемой нами планеты не имеет в своём составе кислорода. В этой связи вам стоит обязательно убедиться в наличии достаточного объёма воздуха, способного поддерживать ваше дыхание в ходе всего маршрута. Следующая проблема — палящие температуры. Пакуйте климатическую систему, чтобы выжить в этих экстремальных условиях. С таким набором выживания вы готовы к самому эпическому путешествию. Для полноты масштаба предлагаем вам оценить размеры Юпитера. Вы могли бы последовательно пролететь расстояние шести Земель от центра этой крупной планеты. Когда вы пройдёте через верхнюю часть атмосферы Юпитера, вы будете двигаться со скоростью 180000 километров в час. Подобный показатель будет формироваться под влиянием действия гравитационной силы планеты. Но вам явно стоит приготовиться. Вы стремительным образом переместитесь в плотный нижний слой, который поразит вас, как стена. Но всё это, однако, не сможет в полной мере остановить вас. Через считанные минуты вы продвинетесь к облачной зоне. Здесь вы почувствуете всю тяжесть стремительной скорости Юпитера. Один день здесь сопоставим с 9 часами жизни на Земле. Повышенная скорость, как известно, создаёт мощные ветра, которые могут окутывать эту планету на скорости свыше 500 километров в час. Пройдя через облака, вы доберётесь до предела открытых исследований. Зонд Galileo изучил эту точку, когда он погрузился в атмосферу Юпитера на поздних порах XX века. Он смог выдержать лишь 58 минут, а затем потерял контакт вследствие конечного разрушения под действием катастрофического давления. Параметр давления в этой области почти в 100 раз превышает показатели, которые люди могут ощущать на Земле. В таких условиях вам не удастся ничего увидеть — придётся рассчитывать лишь на инструменты, которые позволят исследовать ваше окружение. Но спустившись ещё ниже, вы ощутите более ужасающее давление. Вы могли бы постараться выжить здесь, если бы ваше путешествие проходило на корабле, построенном по принципу наиболее глубоководной подводной лодки. С понижением точки пребывания, к слову, в вашем окружении будет увеличиваться не только давление, но и температура. Термические условия станут невыносимыми даже для вашего корабля. Но вместе с тем мы можем сделать некоторые предположения, согласно которым вы смогли найти бы способ спуститься ещё ниже. В таком случае вы раскроете все наиболее великие и значимые тайны этой планеты. Но поделиться своими достижениями вы уже не сможете. Так, нижние слои атмосферы Юпитера пагубно влияют на радиоволны — вы будете изолированы от внешнего мира ввиду отсутствия возможности передачи сообщений. Как только вы пройдёте 5000 километров путешествия, температура вокруг вас превысит отметку 3300 градусов по Цельсию. Такие жаркие условия позволяют сегодня плавить вольфрам — металл с самой высокой температурой плавления во Вселенной. Для достижения этой точки вам придётся падать не менее 12 часов. И вы даже не будете на середине своего пути. По итогу достижения отметки 20000 километров путешествия вы проникнете в самые глубокие слои планеты. Давление при таких условиях будет в 2 миллиона раз превышать Земные показатели. Температура окружения же будет даже выше, чем на Солнце. Столь экстремальные условия в конечном счёте будут изменять водород в вашем окружении. Его молекулы окажутся настолько близко друг к другу, что составные электроны попросту разрушатся. Подобным образом будет образовываться новое вещество, именуемое металлическим водородом. Он, как известно, характеризуется высокой способностью к отражению – вряд ли вы сможете что-нибудь увидеть при попытке использования световых приборов. Слой, в котором вы теперь путешествуете, такой же плотный, как и камень. Когда вы продвигаетесь глубже, сила плавучести от металлического водорода противодействует притяжению гравитационных сил. В конечном итоге их противоборство начнёт резко перемещать вас вперёд и назад, создавая некое подобие натянутой резины. Но когда обозначенные силы станут равны, вы остановитесь – ваше тело будет располагаться в состоянии свободного плавания в самом центре Юпитера. Ваше путешествие на этой стадии закончится. Не имея возможности передвижения, вам некуда будет идти. Достаточно сказать, что попытка приземления на Юпитер — не самая лучшая идея. Возможно, мы так никогда и не узнаем, что находится под этими загадочными облаками. Но мы всё еще можем изучать эту планету и наслаждаться её таинственностью на расстоянии.
Источник:
уникальные шаблоны и модули для dle
ЕСТЬ ЛИ ЖИЗНЬ НА ЮПИТЕРЕ?
Возможно, жизнь есть и на Юпитере. Конечно, она не похожа на земную, но воссоздать ее можно в земной лаборатории. Надо лишь правильно подобрать условия эксперимента. Этим и собираются заняться красноярские ученые из Института биофизики Сибирского отделения РАН, разработавшие теорию автокаталитического зарождения жизни на Земле.
Сейчас научное сообщество с большим энтузиазмом ищет жизнь на планетах Солнечной системы. Но чтобы ее найти, надо знать, что искать. Иными словами, проблема поиска жизни связана с проблемой ее происхождения. На этот счет существуют несколько теорий, но современную науку они не удовлетворяют. Вероятность того, что химические соединения, пусть и очень сложные, вдруг случайно образовали простейшую живую бактериальную клетку, настолько мала, что этот вариант возникновения жизни просто нереален. Поэтому специалисты предлагают другие гипотезы, значительно уменьшающие роль случайности в процессе зарождения жизни. По мнению сотрудников Института биофизики С. И. Барцева и В. В. Межевикина, первые предшественники современных клеток были простыми автокаталитическими системами, а их совершенствование и усложнение происходило постепенно и закономерно с помощью естественного отбора.
Автокатализатор — это соединение, которое ускоряет образование самого себя из другого вещества. Проще всего представить, что автокатализ имел место в потоках. Пусть течет некий поток, в котором растворено вещество А
. Встречаясь по пути с автокатализатором
Х
, вещество
А
само превращается в
Х
. Если существует несколько одинаково действующих катализаторов, они конкурируют друг с другом. В этом случае начинает действовать отбор, который оставляет только один автокатализатор — работающий эффективнее и быстрее остальных. Впрочем, при определенных скоростях потока и концентрациях растворенного вещества могут сосуществовать несколько однотипных катализаторов. Если же строение автокатализаторов было достаточно сложным, оно могло со временем случайно меняться — это аналог современных мутаций.
По мнению авторов гипотезы, механизм отбора автокатализаторов и автокаталитических систем в потоке и был тем универсальным механизмом, который привел к возникновению жизни на Земле. Все условия для этого были: и геохимические циклы, служившие источниками химических реагентов, и водные потоки, и разнообразные физико-химические процессы, в результате которых возникали достаточно сложные органические вещества-автокатализаторы.
Большой интерес с этой точки зрения представляют подводные гейзеры, так называемые «черные курильщики», выносящие на поверхность огромные количества сероводорода. Эти гейзеры стали настоящими оазисами жизни на современном океанском дне. Возможно, движущей силой древних геохимических циклов была не солнечная энергия, как принято считать, а тепловая энергия земных недр. Нечто подобное «черным курильщикам» должно существовать на спутнике Юпитера Европе, и тогда там, возможно, есть если не настоящая жизнь, то по крайней мере «преджизнь» в виде развитых автокаталитических систем. А если отказаться от постулата, что для жизни необходима вода, то и сам Юпитер представляет несомненную цель для поисков как минимум «преджизни» заведомо неземного направления.
Красноярские биофизики построили свою гипотезу, основываясь на уравнениях реакций автокатализа. Теперь исследователи предполагают проверить ее на практике. Для этого нужно сконструиро вать проточный реактор, аналогичный применяемому для выращивания микроорганизмов, и подобрать такие реагенты и режим работы, чтобы совершенствование и усложнение автокаталитических систем происходило за разумное время. Ученые считают, что при правильной постановке эксперимента это возможно.
По материалам агентства «Информ-наука».
