NASA прогнозирует, что мы найдем жизнь за пределами нашей планеты, а может, и за пределами нашей Солнечной системы, уже в этом столетии. Но где? Какой будет эта жизнь? Будет ли мудро вступать в контакт с инопланетянами? Поиск жизни будет трудным, но поиск ответов на эти вопросы в теории может быть еще дольше. Перед вами десять пунктов, так или иначе связанных с поисками внеземной жизни.

NASA полагает, что внеземная жизнь будет обнаружена в течение 20 лет

Мэтт Маунтин, директор Научного института космического телескопа в Балтиморе, говорит следующее:

«Представьте себе момент, когда мир просыпается и человеческая раса понимает, что больше не одинока в пространстве и времени. В наших силах совершить открытие, которое изменит мир навсегда».

Используя наземные и космические технологии, ученые NASA прогнозируют, что мы найдем внеземную жизнь в галактике Млечный Путь в течение ближайших 20 лет. Запущенный в 2009 году космический телескоп Кеплер помог ученым найти тысячи экзопланет (планет за пределами Солнечной системы). Кеплер обнаруживает планету, когда она проходит перед своей звездой, вызывая небольшое падение яркости звезды.

Исходя из данных Кеплера, ученые NASA считают, что только в нашей галактике 100 миллионов планет могут быть домом для внеземной жизни. Но только с началом работы космического телескопа Джеймса Вебба (запуск запланирован на 2018 год), мы получим первую возможность косвенно обнаруживать жизнь на других планетах. Телескоп Вебба будет искать газы в атмосферах планет, генерируемые жизнью. Конечная цель - найти Землю 2.0, близнеца нашей собственной планеты.

Внеземная жизнь может не быть разумной

Телескоп Вебба и его преемники будут искать биосигнатуры в атмосферах экзопланет, а именно: молекулярную воду, кислород и углекислый газ. Но даже если биосигнатуры будут обнаружены, они не сообщат нам, разумна ли жизнь на экзопланете. Инопланетная жизнь может быть представлена одноклеточными организмами вроде амеб, а не сложными существами, которые могут общаться с нами.

Мы также ограничены в наших поисках жизни своими предрассудками и недостатком воображения. Мы предполагаем, что должна существовать жизнь на углеродной основе вроде нас, а ее разум должен быть похож на наш. Объясняя этот сбой в творческом мышлении, Кэролин Порко из Института космических наук говорит следующее: «Ученые не начинают думать о совершенно безумных и невероятных вещах, пока некоторые обстоятельства не заставят их».

Другие ученые вроде Питера Уорда считают, что разумная инопланетная жизнь будет недолговечна. Уорд допускает, что другие виды могут претерпеть глобальное потепление, перенаселение, голод и конечный хаос, который уничтожит цивилизацию. Нас ждет то же самое, считает он.

В настоящее время на Марсе слишком холодно, чтобы могла существовать жидкая вода и поддерживаться жизнь. Но марсоходы NASA - «Оппортьюнити» и «Кьюриосити», анализирующие породы Марса - показали, что четыре миллиарда лет назад на планете была пресная вода и грязь, в которой могла процветать жизнь.

Другой возможный источник воды и жизни - третий по высоте вулкан Марса Arsia Mons. 210 миллионов лет назад этот вулкан извергался под огромным ледником. Тепло вулкана заставляло лед таять, образуя озера в леднике, словно жидкие пузырьки в частично замерзших кубиках льда. Эти озера, возможно, существовали достаточно долго для того, чтобы в них сформировалась микробная жизнь.

Вполне возможно, что некоторые простейшие организмы Земли смогут выжить на Марсе сегодня. Метаногены, например, используют водород и диоксид углерода для производства метана, им не нужен кислород, органические питательные вещества или свет. Они способы переживать перепады температур вроде марсианских. Поэтому когда в 2004 году ученые обнаружили метан в атмосфере Марса, они допустили, что метаногены уже обитают под поверхностью планеты.

Когда мы отправимся на Марс, мы можем загрязнить окружающую среду планеты микроорганизмами с Земли. Это беспокоит ученых, поскольку может усложнить задачу поиска форм жизни на Марсе.

NASA планирует запустить миссию в 2020-х годах на Европу, один из спутников Юпитера. Среди основных задач миссии - определить, обитаема ли поверхность луны, а также определить места, в которых смогут приземлиться космические корабли будущего.

В дополнение к этому, NASA планирует искать жизнь (возможно, разумную) под толстым слоем льда Европы. В интервью The Guardian ведущий ученый NASA доктор Эллен Стофан сказала следующее: «Мы знаем, что под этой ледяной коркой есть океан. Водяная пена выходит из трещин в южной полярной области. Есть оранжевые разводы по всей поверхности. Что это, в конце концов?».

Космический аппарат, который отправится на Европу, сделает несколько облетов вокруг луны или останется на ее орбите, возможно, изучит перья пены в южном регионе. Это позволит ученым собрать образцы внутренних слоев Европы без рискованной и дорогой посадки космического аппарата. Но любая миссия должна предусмотреть защиту корабля и его инструментов от радиоактивной окружающей среды. Также NASA хочет, чтобы мы не загрязняли Европу земными организмами.

До сих пор ученые были технологически ограничены в поисках жизни за пределами нашей Солнечной системы. Они могли искать только экзопланеты. Но вот физики из Университета Техаса считают, что нашли способ обнаружения экзолун (лун на орбите экзопланет) через радиоволны. Этот метод поиска может значительно увеличить количество потенциально обитаемых тел, на которых мы можем найти внеземную жизнь.

Используя знания о радиоволнах, излучаемых в ходе взаимодействия между магнитным полем Юпитера и его луной Ио, эти ученые смогли экстраполировать формулы для поиска подобных излучений экзолунами. Они также полагают, что альфвеновские волны (рябь плазмы, вызванная взаимодействием магнитного поля планеты и ее луной) могут также помочь обнаружить экзолуны.

В нашей Солнечной системе луны типа Европы и Энцелада обладают потенциалом для поддержания жизни в зависимости от их удаленности от Солнца, атмосферы и возможного существования воды. Но по мере того, как наши телескопы становятся все мощнее и дальновиднее, ученые надеются изучать подобные луны в других системах.

В настоящее время есть две экзопланеты с подходящими на роль обитаемых экзолунами: Gliese 876b (примерно 15 световых лет от Земли) и Эпсилон Эридана b (примерно 11 световых лет от Земли). Обе планеты - газовые гиганты, как и большинство обнаруженных нами экзопланет, но находятся в потенциально обитаемых зонах. Любые экзолуны у таких планет тоже могут иметь потенциал для поддержания жизни.

До сих пор ученые искали внеземную жизнь, глядя на экзопланеты, богатые кислородом, углекислым газом или метаном. Но поскольку телескоп Вебба сможет обнаружить разрушающие озон хлорфторуглероды, ученые предлагают искать разумную внеземную жизнь по таким «промышленным» загрязнениям.

В то время как мы надеемся обнаружить внеземную цивилизацию, которая все еще жива, вполне вероятно, что мы найдем вымершую культуру, которая уничтожила сама себя. Ученые считают, что лучший способ узнать, могла ли на планете быть цивилизация, - это найти долгоживущие загрязнители (которые пребывают в атмосфере десятки тысяч лет) и краткоживущие загрязнители (которые исчезают лет за десять). Если телескоп Вебба обнаружит только долгоживущие загрязняющие вещества, высок шанс того, что цивилизация исчезла.

У этого метода есть свои ограничения. Телескоп Вебба пока может обнаружить только загрязнители на экзопланетах, вращающихся вокруг белых карликов (остатков мертвой звезды размером с наше Солнце). Но мертвые звезды означают мертвые цивилизации, поэтому поиск активно загрязняющей окружающую среду жизни, возможно, будет отложен, пока наши технологии не станут более продвинутыми.

Чтобы определить, какие планеты могут поддерживать разумную жизнь, ученые, как правило, строят свои компьютерные модели на основе атмосферы планеты в потенциально обитаемой зоне. Последние исследования показали, что эти модели также могут включать влияние крупных жидких океанов.

Для примера возьмем нашу собственную Солнечную систему. Земля обладает стабильной средой, которая поддерживает жизнь, но Марс - который находится на внешней границе потенциально обитаемой зоны - замерзшая планета. Температура на поверхности Марса может колебаться в пределах 100 градусов по Цельсию. Есть и Венера, которая находится в пределах обитаемой зоны и нестерпимо горяча. Ни одна из планет не является хорошим кандидатом на поддержку разумной жизни, хотя обе они могут быть населены микроорганизмами, способными выживать в чрезвычайных условиях.

В отличие от Земли, ни Марс, ни Венера не обладают жидким океаном. По словам Дэвида Стивенса из Университета Восточной Англии, «океаны обладают огромным потенциалом для управления климатом. Они полезны, поскольку позволяют температуре поверхности крайне медленно реагировать на сезонные изменения солнечного отопления. И они помогают обеспечивать изменения температуры по всей планете в допустимых пределах».

Стивенс абсолютно уверен, что нам нужно включать возможные океаны в модели планет с потенциальной жизнью, тем самым расширив диапазон поиска.

Экзопланеты с колеблющимися осями могут поддерживать жизнь там, где планеты с фиксированной осью вроде Земли не могут. Это потому, что такие «миры-волчки» имеют другие отношения с планетами вокруг них.

Земля и ее планетарные соседи обращаются вокруг Солнца в той же плоскости. Но миры-волчки и их соседние планеты вращаются под углами, оказывая влияние на орбиты друг друга так, что первые иногда могут вращаться полюсом, обращенным к звезде.

Такие миры чаще, чем планеты с фиксированной осью, будут обладать жидкой водой на поверхности. Это потому, что тепло от материнской звезды будет равномерно распределяться на поверхности нестабильного мира, особенно если он будет обращен к звезде полюсом. Ледяные шапки планеты будут таять быстро, образуя мировой океан, а где океан - там потенциальная жизнь.

Чаще всего астрономы ищут жизнь на экзопланетах, которые находятся в пределах обитаемой зоны своей звезды. Но некоторые «эксцентричные» экзопланеты остаются в обитаемой зоне только часть времени. Будучи вне зоны, они могут сильно плавиться или замерзать.

Даже при таких условиях эти планеты могут поддерживать жизнь. Ученые указывают на то, что некоторые микроскопические формы жизни на Земле могут выживать в экстремальных условиях - как на Земле, так и в космосе - бактерии, лишайники и споры. Это говорит о том, что обитаемая зона звезды может простираться гораздо дальше, чем считается. Только нам придется смириться с тем, что внеземная жизнь может не только процветать, как здесь, на Земле, но и терпеть суровые условия, где, казалось, никакая жизнь быть не может.

NASA предпринимает агрессивный подход к поиску внеземной жизни в нашей Вселенной. Проект поиска внеземного разума SETI тоже становится все более амбициозным в своих попытках контактировать с внеземными цивилизациями. SETI хочет выйти за рамки простого поиска и отслеживания внеземных сигналов и начать активно отправлять сообщения в космос, чтобы определить наше положение относительно остальных.

Но контакт с разумной инопланетной жизнью может представлять опасность, с которой мы можем не справиться. Стивен Хокинг предупреждал, что доминирующая цивилизация, скорее всего, использует свою мощь, чтобы покорить нас. Есть также мнение, что NASA и SETI преступают этические границы. Нейропсихолог Габриэль де ла Торре задается вопросом:

«Может ли такое решение быть принято всей планетой? Что случится, если кто-то получит наш сигнал? Готовы ли мы к такой форме связи?».

Де ла Торре считает, что широкой общественности в настоящее время не хватает знаний и подготовки, необходимых для взаимодействия с разумными инопланетянами. Точка зрения большинства людей также серьезно подвержена религиозному влиянию.

Поиск внеземной жизни не так прост, как кажется

Технологии, которые мы используем для поиска внеземной жизни, значительно улучшились, но поиск еще далеко не так прост, как хотелось бы. К примеру, биосигнатуры обычно считаются свидетельством жизни, прошлой или насущной. Но ученые обнаружили безжизненные планеты с безжизненными лунами, которые обладают такими же биосигнатурами, в которых мы обычно видим признаки жизни. Это означает, что наши текущие методы обнаружения жизни зачастую дают сбой.

Кроме того, существование жизни на других планетах может быть гораздо более невероятным, чем мы думали. Красные звезды-карлики, которые меньше и холоднее нашего Солнца, являются наиболее распространенными звездами в нашей Вселенной.

Но, по последней информации, экзопланеты в обитаемых зонах красных карликов могут обладать разрушенной суровыми погодными условиями атмосферой. Эти и многие другие проблемы существенно усложняют поиск внеземной жизни. А ведь так хочется узнать, одиноки ли мы во Вселенной.

Значительной части человечества очень хочется надеяться, что мы не единственные разумные существа во Вселенной и в какой-нибудь далёкой галактике живут наши братья по разуму. Таких энтузиастов не останавливают ни предостережения скептиков, предупреждающих, что внеземной разум может оказаться не совсем миролюбивым, ни заявления учёных, что в обозримой Вселенной не наблюдается условий для возникновения хоть какой-то жизни. Активисты продолжают строить теории жизни на других планетах , которые оказывают в итоге разной степени правдоподобия и способны в хорошем смысле удивить даже специалистов.

Где стоит искать жизнь

Вопрос о возможности существования жизни на других планетах прорабатывается уже давно и тщательно, причём не только откровенными фантазёрами, но и серьёзными исследователями. В связи с этим встал вопрос о формулировании тех критериев, которыми определяется возможность возникновения и развития жизни. По этому поводу развернулась оживлённая и долговременная дискуссия вокруг гипотезы уникальной Земли. Она была создана в ходе обсуждения возможности появления жизни на других планетах Вселенной. Сторонники мнения об уникальности земной жизни предположили, что жизнь могла возникнуть и развиться до сложных форм лишь в среде, ставшей следствием уникального стечения обстоятельств.

Должны были совпасть такие факторы, как масса и гравитационное притяжение планеты, её близость к ближайшей звезде (то есть температурный и радиационный режим), наличие атмосферы и её химический состав и многое-многое другое. Поэтому якобы и вероятность, что все эти условия совпадут ещё раз, ничтожно малы, так что Земля и возникшая на ней жизнь единственны и неповторимы. Но данная гипотеза в настоящее время активно критикуется учёными, полагающими, что жизнь может появиться и создать высокоорганизованные структуры не только на планетах земного типа и с «земными» условиями. Просто это будет жизнь в несколько иных формах и с другими базовыми механизмами функционирования – но это будет жизнь, которая также способна эволюционировать в некие разумные виды. К тому же Вселенная поистине огромна, в ней невероятное количество галактик и было бы огромной самонадеянностью и невежеством полагать, что нигде и никогда не может повториться та же ситуация, что привела к возникновению жизни на Земле.

Самые популярные кандидаты не оправдали надежд

Практически с самого начала интереса человека к космосу и небесным телам наибольшее внимание было уделено наиболее близким по своим характеристикам к Земле планетам Солнечной системы – Марсу и Венере. Не случайно благодаря произведениям научной фантастики слово «марсианин» стало во многом синонимом понятий «инопланетянин», «пришелец». Так вот, Марс в настоящее время не может быть местом обитания сложных форм жизни, сходных с земными, хотя по основным характеристикам он близок с нашей планетой. Однако здесь настолько слабая атмосфера, что её практически нет, следовательно, нет условий для дыхания. Кроме этого, из-за низкого атмосферного давления, которое в сотни раз меньше того, что наблюдается на Земле, на Марсе невозможно существование воды в жидком состоянии.

Таким образом, нет питательной среды, в которой бы могли возникнуть хотя бы простейшие, бактериальные формы жизни. Существует неподтверждённая, но и не опровергнутая теория, что бактерии могли жить на Марсе в прошлом, однако на сегодняшнюю ситуацию это не влияет. Такой же итог приходится вынести и по Венере, правда, с несколько иными сопутствующими данными. На Венере слишком жарко (температура поверхности составляет около 500 градусов по Цельсию), большое атмосферное давление (примерно в 100 раз сильнее земного), высокая степень насыщенности атмосферы газами, что подкармливает сильный парниковый эффект . Вместе с тем и к Венере применим вечный принцип «никогда не говори никогда»: сложной жизни на этой планете нет и не было, но вот существование микробов в прошлом (венерианская атмосфера когда-то была насыщена водой) или в настоящем (под поверхностью планеты) исключать нельзя.

Жизнь может оказаться ближе, чем мы думаем

Другим из вероятных кандидатов на наличие жизни в Солнечной системе является спутник Сатурна Титан. На первый взгляд, не самый очевидный кандидат на роль «колыбели жизни»: температура поверхности Титана составляет примерно «минус» 180 градусов по Цельсию, воды в жидком состоянии здесь нет, в атмосфере не содержится кислорода. Но есть оригинальные теории, согласно которым на Титане может быть жизнь в форме бактерий, которые возникли на базе синтеза водорода, который содержится в плотной атмосфере. Под ледяной коркой Титана есть, как установлено, целые моря из жидкого метана и этана, имеющих куда более высокую стойкость к низким температурам, чем вода. Структура жизни могла развиваться по альтернативному сценарию и взять в качестве химических основ для выделения жизненной энергии такие элементы, как водород, метан и ацетилен.

Но в настоящее время самым перспективным с точки зрения условий для возникновения элементарных форм жизни является другой спутник Сатурна, Энцелад. Это также покрытая льдом планета, которая отражает 90% падающего на неё солнечного света и имеет температуру поверхности около «минус» 200 градусов по Цельсию. Однако к 2014 году, благодаря данным исследовательского зонда «Кассини», неоднократно пролетавшего над Энцеладом на высоте около 500 километров, подтвердились очень важные предположения. Под ледяной толщей планеты, во всяком случае, под её южным полюсом, на глубине около 10 километров расположен настоящий океан из самой настоящей жидкой воды, которая по своему составу очень близка к земной воде. Этот океан имеет площадь около 80 тысяч квадратных километров и предположительную глубину в 20-30 километров. Химический состав, а также довольно комфортная температура воды делает подповерхностный океан Энцелада главным претендентом на наличие внеземных микробных форм жизни. Но чтобы это подтвердить, необходимо организовать миссию на эту планету, которая бы могла произвести забор воды из подлёдного океана и доставить её для анализа.

Александр Бабицкий

Да! В других солнечных системах тоже есть планеты, условия которых позволяют жить. С небольшой вставкой «возможно», потому как такие, их называют экзопланеты, открыты недавно и еще недостаточно изучены. Да и условия среды на этих планетах хоть и близки к Земным, но все же отличаются для полноценной, как на Земле жизни. Да и их далекое от нашей Солнечной системы расположение (в световых годах) для человека пока остается труднодоступным и рассматривается лишь в теории.

Итак, сотрудники космического агентства Nasa попытались разобраться в вопросе, который, возможно, встанет перед человечеством в ближайшие тысячи лет – колонизация на планеты других солнечных систем.

Рассмотрим планеты, попадающие под так называемую "обитаемую зону" (circumstellar habitable zone) – условная зона вблизи звезды, условия которой пригодны для жизни на планете. Именно в такой зоне существует хоть какая-то вероятность возникновения жизни на другой планете, но вначале рассмотрим самые близкие к нам планеты из нашей Солнечной системы.

Планеты Солнечной системы пригодные для жизни

Планета – Земля

Это наша родная планета с которой, конечно, не хочется расставаться ни при каких обстоятельствах. Ведь планета Земля самая пригодная для жизни планета из всех известных во Вселенной. Здесь есть в огромном количестве кислород, как ни у одной другой планеты, азот, водород, гелий, углерод и другие важные вещества, благодаря которым существует жизнь в таком виде, который мы знаем.

Планета Марс

Если и придется переселятся при сложных обстоятельствах, то есть самая ближайшая и единственная в нашей Солнечной системе планета более-менее пригодная для жизни – это Марс. У этой планеты есть атмосфера, которая защищает от космических лучей и температура не такая экстремальная для жизни. К сожалению, атмосферное давление слишком разряженное по сравнению с Земным и кислород хоть и есть, но его очень мало, поэтому находится на планете можно будет только в защитных скафандрах или в герметично-закрытых помещениях. Зато на планете должна быть вода! Правда, если и есть, то ее будет очень-очень мало.

Планеты других звезд пригодные для жизни

Планета Gliese 581 d

Эта удивительная планета находится в планетарной системе Gliese 581 созвездия Весы, что в 20 световых лет от нашей Земли. Это очень большая планета, в 2 раза больше Земли. Звезда Gliese, которая является солнцем для планеты несколько тусклая, потому что является красным карликом, но за счет близкого расположения планеты к своему солнцу на ней температура чуть выше 0 °C, на планете царит полумрак, а в небе мерцает огромный красный шар.

Планета HD 85512 b

Эта планета на которой уже может быть жизнь. Ведь температура на поверхности составляет около 25 °C при том, что звезда слабее нашего Солнца в 8 раз, но планета находится к ней гораздо ближе. Находится планета в созвездии Парус в 36 световых лет от нас.

Планета Kepler 22b

Очень далекая от нас планета на расстоянии в 620 световых лет. Температура на планете вполне соответствует средней температуре на курортах в Греции, вот только по структуре она скорее больше напоминает Нептун, состоит в основном из огромного океана, поэтому если и есть жизнь, то в водных условиях. Так что подстраиваться придется к жизни на плаву.

Планета Gliese 667cc

Вторая планета в системе красного карлика звезды Gliese. Согласно предварительным расчетам температура на планете может быть либо -27 °C, а если атмосфера окажется по структуре, как земная, то температура будет уже +27 °C, и та и другая температура поверхности уже приемлема для жизни на другой от Земли планете.

Планета Gliese 581g

У этой планеты в той же планетарной системе Gliese 581 высокая вероятность наличия и атмосферы и воды, а ландшафт может представлять собой скалы, горы и равнины. Интересная особенность этой планеты – она всегда обращена к своей звезде одной стороной, то есть на ней нет смены дня и ночи. На дневной стороне температура довольно жаркая, как в пустыне Сахара на Земле (+71 °C), а на ночной холодно, но терпимо, как русской зимой в Сибири (-34 °C)

Планета Gliese 163c

Это очень теплая, даже скорее жаркая планета, где температура +70 °C, что ставит под сомнение растительность на поверхности, но и при таких температурах на планете может быть жизнь организмов. И человек может адаптироваться при помощи специальных солнцезащитных систем и понижающих температуру в закрытых помещениях к жизни на данной планете.

Планета HD 40307 g

Планета у звезды HD 40307 в созвездии Живописца, которая в планетарной системе шестая по счету и терпимая к жизненным условиям на поверхности. Год на планете меньше, чем на Земле – 200 суток и на ней возможно наличие воды.

P/S

(Рассвет на планете Земля и как выглядел бы рассвет если бы наша планета была бы в других звездных системах)

Так что есть планеты и за пределами Солнечной системы на которых возможна жизнь, но самая красивая и добрая из них это наша голубая планета Земля!

Происхождение жизни на Земле - один из наиболее трудных и в то же время актуальный и интересный вопрос в современном естествознании.

Земля сформировалась, вероятно, 4,5-5 млрд. лет назад из гигантского облака космической пыли. частицы которой спрессовались в раскаленный шар. Из него в атмосферу выделялся водяной пар, а из атмосферы на медленно остывавшую Землю в течение миллионов лет в виде дождей выпадала вода. В углублениях земной поверхности образовался доисторический Океан. В нем примерно 3,8 млрд. лет назад зародилась первоначальная жизнь.

Возникновение жизни на Земле

Как произошла сама планета и как на ней появились моря? По этому поводу существует одна широко признанная теория. В соответствии с ней Земля образовалась из облаков космической пыли, содержащей все известные в природе химические элементы, которые спрессовались в шар. Горячий водяной пар вырывался с поверхности этого раскаленного докрасна шара, окутывая его сплошным облачным покровом, Водяной пар в облаках медленно охлаждался и превращался в воду, которая выпадала в виде обильных непрерывных дождей на еще раскаленную, пылающую Землю. На ее поверхности она снова превращалась в водяной пар и возвращалась в атмосферу. За миллионы лет Земля постепенно потеряла так много тепла, что ее жидкая поверхность, остывая, начала твердеть. Так образовалась земная кора.

Прошли миллионы лет, и температура поверхности Земли еще больше понизилась. Ливневые воды перестали испаряться и стали стекать в огромные лужи. Так началось воздействие воды на земную поверхность. А потом из-за понижения температуры произошел настоящий потоп. Вода, которая до этого испарялась в атмосферу и превратилась в ее составную часть, беспрерывно низвергалась на Землю, с громом и молниями обрушивались из облаков мощные ливни.

Мало-помалу в самых глубоких впадинах земной поверхности скапливалась вода, которая уже не успевала совсем испариться. Ее было так много, что постепенно на планете образовался доисторический Океан. Молнии рассекали небо. Но никто этого не видел. На Земле еще не было жизни. Непрерывный ливень начал размывать горы. Вода стекала с них шумными ручьями и бурными реками. За миллионы лет водные потоки глубоко разъели земную поверхность и кое-где появились долины. В атмосфере уменьшалось содержание воды, а на поверхности планеты ее скапливалось все больше.

Сплошной облачный покров становился тоньше, пока в один прекрасный день Земли не коснулся первый луч солнца. Непрерывный дождь кончился. Большую часть суши покрыл доисторический Океан. Из ее верхних слоев вода вымывала огромное количество растворимых минералов и солей, которые попадали в море. Вода из него непрерывно испарялась, образуя облака, а соли оседали, и с течением времени происходило постепенное засоление морской воды. По-видимому, при каких-то существовавших в древности условиях образовались вещества, из которых возникли особые кристаллические формы. Они росли, как и все кристаллы, и давали начало новым кристаллам, которые присоединяли к себе все новые вещества.

Солнечный свет и, возможно, очень сильные электрические разряды служили в этом процессе источником энергии. Может быть, из таких элементов зародились первые обитатели Земли - прокариоты, организмы без оформленного ядра, похожие на современных бактерий. Они были анаэробами, то есть не использовали для дыхания свободный кислород, которого тогда еще не было в атмосфере. Источником пищи для них служили органические соединения, возникшие на еще безжизненной Земле в результате воздействия ультрафиолетового излучения Солнца, грозовых разрядов и тепла, образующегося при извержении вулканов.

Жизнь существовала тогда в тонкой бактериальной пленке на дне водоемов и во влажных местах. Эту эру развития жизни называют архейской. Из бактерий, а возможно, и совершенно независимым путем, возникли и крошечные одноклеточные организмы - древнейшие простейшие животные.

Как выглядела первобытная Земля?

Перенесемся на 4 млрд лет назад. Атмосфера не содержит свободного кислорода, он находится только в составе окислов. Почти никаких звуков, кроме свиста ветра, шипения извергающейся с лавой воды и ударов метеоритов о поверхность Земли. Ни растений, ни животных, ни бактерий. Может быть, так выглядела Земля, когда на ней появилась жизнь? Хотя эта проблема издавна волнует многих исследователей, их мнения на этот счет сильно различаются. Об условиях на Земле того времени могли бы свидетельствовать горные породы, но они давно разрушились в результате геологических процессов и перемещений земной коры.

Теории происхождения жизни на Земле

В этой статье мы кратко расскажем о нескольких гипотезах возникновения жизни, отражающих современные научные представления. Как считает известный специалист в области проблемы возникновения жизни Стэнли Миллер, о возникновении жизни и начале ее эволюции можно говорить с того момента, как органические молекулы самоорганизовывались в структуры, которые смогли воспроизводить самих себя. Но это порождает другие вопросы: как возникли эти молекулы; почему они могли самовоспроизводиться и собираться в те структуры, которые дали начало живым организмам; какие нужны для этого условия?

Есть несколько теорий о происхождении жизни на Земле. Например, одна из давних гипотез гласит, что она занесена на Землю из космоса, но неоспоримых доказательств этого нет. Кроме того, та жизнь, которую мы знаем, удивительно приспособлена для существования именно в земных условиях, поэтому если она и возникла вне Земли, то на планете земного типа. Большинство же современных ученых полагают, что жизнь зародилась на Земле, в ее морях.

Теория биогенеза

В развитии учений о происхождении жизни существенное место занимает теория биогенеза - происхождение живого только от живого. Но многие считают ее несостоятельной, поскольку она принципиально противопоставляет живое неживому и утверждает отвергнутую наукой идею вечности жизни. Абиогенез - идея о происхождении живого из неживого - исходная гипотеза современной теории происхождения жизни. В 1924 г. известный биохимик А. И. Опарин высказал предположение, что при мощных электрических разрядах в земной атмосфере, которая 4-4,5 млрд лет назад состояла из аммиака, метана, углекислого газа и паров воды, могли возникнуть простейшие органические соединения, необходимые для возникновения жизни. Предсказание академика Опарина оправдалось. В 1955 г. американский исследователь С. Миллер, пропуская электрические заряды через смесь газов и паров, получил простейшие жирные кислоты, мочевину, уксусную и муравьиную кислоты и несколько аминокислот. Таким образом, в середине XX века был экспериментально осуществлен абиогенный синтез белковоподобных и других органических веществ в условиях, воспроизводящих условия первобытной Земли.

Теория панспермии

Теория панспермии - это возможности переноса органических соединений, спор микроорганизмов с одного космического тела на другое. Но она совершенно не дает ответа на вопрос, как зародилась жизнь во Вселенной? Возникает необходимость обоснования возникновения жизни в той точке Вселенной, возраст которой, согласно теории Большого взрыва, ограничен 12-14 миллиардами лет. До этого времени не было даже элементарных частиц. А если нет ядер и электронов, нет и химических веществ. Потом в течение нескольких минут возникли протоны, нейтроны, электроны, и материя вступила на путь эволюции.

Для обоснования этой теории используются многократные появления НЛО, наскальные изображения предметов, похожих на ракеты и «космонавтов», а также сообщения якобы о встречах с инопланетянами. При изучении материалов метеоритов и комет в них были обнаружены многие «предшественники живого» - такие вещества, как цианогены, синильная кислота и органические соединения, которые, возможно, сыграли роль «семян», падавших на голую Землю.

Сторонниками этой гипотезы были лауреаты Нобелевской премии Ф.Крик, Л.Оргел. Ф.Крик основывался на двух косвенных доказательствах: универсальности генетического кода: необходимости для нормального метаболизма всех живых существ молибдена, который встречается сейчас на планете крайне редко.

Зарождение жизни на Земле невозможно без метеоритов и комет

Исследователь из Техасского технологического университета, после анализа огромного объема собранной информации, выдвинул теорию о том, как же на Земле смогла образоваться жизнь. Ученый уверен, что появление ранних форм простейшей жизни на нашей планете было бы невозможно без участия упавших на нее комет и метеоритов. О своей работе исследователь поделился на 125-й ежегодной встрече геологического общества Америки, проходившей 31 октября в городе Денвер, Колорадо.

Автор работы, профессор геонауки в Техасском технологическом университете (ТТУ) и куратор музея палеонтологии при университете, Санкар Чаттерджи рассказал, что к такому выводу он пришел после анализа информации о ранней геологической истории нашей планеты и сопоставления этих данных с различными теориями химической эволюции.

Эксперт считает, что такой подход позволяет объяснить один из самых скрытых и не до конца изученных периодов в истории нашей планеты. По мнению многих геологов, основная масса космических «бомбардировок», в которых участвовали кометы и метеориты, приходилась на время около 4 миллиардов лет тому назад. Чаттерджи считает, что самая ранняя жизнь на Земле образовалась в кратерах, оставленных при падении метеоритов и комет. И вероятнее всего это произошло в период «Поздней тяжелой бомбардировки» (3,8-4,1 миллиарда лет назад), когда столкновение мелких космических объектов с нашей планетой резко возросло. На то время приходилось сразу несколько тысяч случаев падения комет. Что интересно, эту теорию косвенно поддерживает Модель Ниццы. Согласно оной реальное число комет и метеоритов, которые должны были упасть на Землю в то время, соответствует реальному числу кратеров на Луне, явившейся в свою очередь своего рода щитом для нашей планеты и не позволившей бесконечной бомбардировке ее уничтожить.

Некоторые ученые предполагают, что результатом этой бомбардировки является заселение жизнью океанов Земли. При этом несколько исследований на эту тему указывают на то, что наша планета имеет больше запасов воды, чем должна была. А излишек этот списывают на кометы, которые прилетели к нам с Облака Оорта, находящегося предположительно в одном световом годе от нас.

Чаттерджи указывает, что образовавшиеся в результате этих столкновений кратеры заполнились растаявшей водой из самих комет, а также необходимыми химическими строительными блоками, необходимыми для образования простейших организмов. При этом ученый считает, что те места, где даже после такой бомбардировки не появилась жизнь, просто оказались непригодны для этого.

«Когда около 4,5 миллиарда лет назад образовалась Земля, она была полностью непригодна для появления на ней живых организмов. Это был настоящий кипящий котел из вулканов, ядовитого горячего газа и постоянно падающих на нее метеоритов», - пишет онлайн-журнал AstroBiology, ссылаясь на ученого.

«А спустя один миллиард лет она стала тихой и спокойно планетой, богатой огромными запасами воды, населенной различными представителями микробной жизни - предками всех живых существ».

Жизнь на Земле могла возникнуть благодаря глине

Группа учёных под руководством Дань Ло (Dan Luo) из Корнеллского университета выступила с гипотезой, что концентратором для древнейших биомолекул могла служить обычная глина.

Изначально исследователи занимались не проблемой происхождения жизни – они искали способ повысить эффективность бесклеточных систем синтеза белка. Вместо того чтобы позволить ДНК и обслуживающим её белкам свободно плавать в реакционной смеси, учёные попробовали загнать их в частицы гидрогеля. Этот гидрогель, словно губка, впитывал реакционную смесь, сорбировал нужные молекулы, и в результате все нужные компоненты оказывались заперты в небольшом объёме – подобно тому, как это происходит в клетке.

Затем авторы исследования попытались использовать в качестве недорогого заменителя гидрогеля глину. Частицы глины оказались похожи на частицы гидрогеля, становясь своеобразными микрореакторами для взаимодействующих биомолекул.

Получив такие результаты, учёные не могли не вспомнить о проблеме происхождения жизни. Частицы глины с их способностью сорбировать биомолекулы могли бы на самом деле послужить самыми первыми биореакторами для самых первых биомолекул, пока те ещё не обзавелись мембранами. В пользу такой гипотезы говорит ещё и то, что вымывание силикатов и других минералов из скал с образованием глины началось, по геологическим прикидкам, как раз перед тем, когда, по мнению биологов, древнейшие биомолекулы начали объединяться в протоклетки.

В воде, точнее в растворе, мало что могло произойти, потому что процессы в растворе идут абсолютно хаотично, а все соединения очень неустойчивы. Глина современной наукой - точнее, поверхность частиц глинистых минералов - рассматривается как матрица, на которой могли образовываться первичные полимеры. Но это тоже только одна из многих гипотез, каждая из которых имеет свои сильные и слабые стороны. Но чтобы смоделировать зарождение жизни в полном масштабе, нужно действительно быть Богом. Хотя на Западе сегодня уже появляются статьи с названиями «Конструирование клетки» или «Моделирование клетки». Например, один из последних нобелевских лауреатов Джеймс Шостак сейчас активно предпринимает попытки создания эффективных клеточных моделей, которые размножаются сами по себе, воспроизводя себе подобных.

Теория самопроизвольного (спонтанного) зарождения

Теория самопроизвольного зарождения жизни была широко распространена в Древнем мире - Вавилоне, Китае, Древнем Египте и Древней Греции (этой теории придерживался, в частности, Аристотель).

Ученые Древнего мира и средневековой Европы верили в то, что живые существа постоянно возникают из неживой материи: черви - из грязи, лягушки - из тины, светлячки - из утренней росы и т.п. Так, известный голландский ученый 17 в. Ван-Гельмонт совершенно серьезно описывал в своем научном трактате опыт, в котором он за 3 недели получил в запертом темном шкафу мышей непосредственно из грязной рубашки и горсти пшеницы. Впервые широко распространенную теорию решился подвергнуть экспериментальной проверке итальянский ученый Франческо Реди (1688). Он поместил несколько кусков мяса в сосуды и часть из них закрыл кисеей. В открытых сосудах на поверхности гниющего мяса появились белые червячки - личинки мух. В сосудах же, прикрытых кисеей, личинки мух отсутствовали. Таким образом Ф. Реди удалось доказать, что личинки мух появляются не из гниющего мяса, а из яиц, отложенных мухами на его поверхность.

В 1765 г. известный итальянский ученый и врач Ладзаро Спаланцани прокипятил в запаянных стеклянных колбах мясные и овощные бульоны. Бульоны в запаянных колбах не портились. Он сделал вывод, что под действием высокой температуры погибли все живые существа, способные вызывать порчу бульона. Однако опыты Ф. Реди и Л. Спаланцани убедили далеко не всех. Ученые-виталисты (от лат. vita - жизнь) считали, что в прокипяченном бульоне не происходит самозарождения живых существ, так как в нем разрушается особая «жизненная сила», которая не может проникнуть в запаянный сосуд, поскольку переносится по воздуху.

Споры но поводу возможности самозарождения жизни активизировались в связи с открытием микроорганизмов. Если сложные живые существа не могут самозарождаться, возможно, это могут микроорганизмы?

В связи с этим в 1859 г. французская Академия объявила о присуждении премии тому, кто окончательно решит вопрос о возможности или невозможности самозарождения жизни. Эту премию получил в 1862 г. знаменитый французский химик и микробиолог Луи Пастер. Так же как Спаланцани, он прокипятил питательный бульон в стеклянной колбе, но колба была не обычная, а с горлышком в виде 5-образной трубки. Воздух, а следовательно и «жизненная сила», могли проникать в колбу, но пыль, а вместе с нею и микроорганизмы, присутствующие в воздухе, оседали в нижнем колене 5-образной трубки, и бульон в колбе оставался стерильным (рис. 2.1.1). Однако стоило сломать горло колбы или ополоснуть стерильным бульоном нижнее колено 5-образной трубки, как бульон начинал быстро мутнеть - в нем появлялись микроорганизмы.

Таким образом, благодаря работам Луи Пастера теория самозарождения была признана несостоятельной и в научном мире утвердилась теория биогенеза, краткая формулировка которой - «все живое - от живого».

Однако, если все живые организмы в исторически обозримый период развития человечества происходят только от других живых организмов, естественно возникает вопрос: когда и каким образом появились на Земле первые живые организмы?

Теория креационизма

Теория креационизма предполагает, что все живые организмы (либо только простейшие их формы) были в определенный период времени сотворены («сконструированы») неким сверхъестественным существом (божеством, абсолютной идеей, сверхразумом, сверхцивилизацией и т.п.). Очевидно, что именно этой точки зрения с глубокой древности придерживались последователи большинства ведущих религий мира, в частности христианской религии.

Теория креационизма и в настоящее время достаточно широко распространена, причем не только в религиозных, но и в научных кругах. Обычно ее используют для объяснения наиболее сложных, не имеющих на сегодняшний день решения вопросов биохимической и биологической эволюции, связанных с возникновением белков и нуклеиновых кислот, формированием механизма взаимодействия между ними, возникновением и формированием отдельных сложных органелл или органов (таких, как рибосома, глаз или мозг). Актами периодическою «сотворения» объясняется и отсутствие четких переходных звеньев от одного типа животных
к другому, например от червей к членистоногим, от обезьяны к человеку и т.п. Необходимо подчеркнуть, что философский спор о первичности сознания (сверхразума, абсолютной идеи, божества) либо материи принципиально не разрешим, однако, поскольку попытка объяснить любые трудности современной биохимии и эволюционной теории принципиально непостижимыми сверхъестественными актами творения выводит эти вопросы за рамки научных исследований, теорию креационизма нельзя отнести к разряду научных теорий происхождения жизни на Земле.

Теории стационарного состояния и панспермии

Обе эти теории представляют собой взаимодополняющие элементы единой картины мира, сущность которой заключается в следующем: вселенная существует вечно и в ней вечно существует жизнь (стационарное состояние). Жизнь переносится с планеты на планету путешествующими в космическом пространстве «семенами жизни», которые могут входить в состав комет и метеоритов (панспермия). Подобных взглядов на происхождение жизни придерживался, в частности, основоположник учения о биосфере академик В.И. Вернадский.

Однако теория стационарного состояния, предполагающая бесконечно долгое существование вселенной, не согласуется с данными современной астрофизики, согласно которым вселенная возникла сравнительно недавно (около 16 млрд лет т.н.) путем первичного взрыва.

Очевидно, что обе теории (панспермии и стационарного состояния) вообще не предлагают объяснения механизма первичного возникновения жизни, перенося его на другие планеты (панспермия) либо отодвигая по времени в бесконечность (теория стационарного состояния).

Единственная планета, на которой сложились все возможные условия для жизни людей в нашем понимании, это планета Земля. Вот только люди до сих пор не знают, единственные ли они во Вселенной. Предлагаем обзор 10 планет, потенциально подходящих для жизни людей.

Обнаруженная в 2012 году эта недостаточно изученная экзопланета может рассматриваться, как потенциально подходящая для жизни людей. Она в более чем 4 раза массивнее Земли, находится на расстоянии 11 905 световых лет от нашей планеты и является четвертой в своей системе по удалению от солнцеподобной звезды Тау Кита, что намного ближе, чем Венера расположена по отношению к Солнцу, и движется быстрее Земли. Потенциально, принимая во внимание температурные показатели, планета может быть обитаема людьми. Если бы люди жили на этой планете, то наслаждались бы желтым солнцем в небе, а год длился бы 168 дней.

Находящаяся на расстоянии 1 743 световых лет от Земли в созвездии Стрельца планета Kepler-283с была обнаружена в 2014 году вместе с другой похожей планетой. Обе планеты двигаются по орбите вокруг звезды Kepler-283, находясь на расстоянии равном 1/3 расстояния от Земли до Солнца. Планета Kepler-283с потенциально подходит для жизни людей. Год на ней равен 93 дням.

Звезда EPIC 201367065 – это холодный красный карлик массой и размером с половину нашего Солнца, вокруг которого вращаются три экзопланеты. Она входит в десятку звезд, вокруг которых вращаются планеты. Планеты, вращающиеся вокруг неё, носят названия 2.1, 1.7, и 1.5. Они в 1,5 раза превышают размер Земли. Самая маленькая носит название EPIC 201367065 d и вращается по орбите, которая, судя по удалению от звезды благоприятна для возникновения жизни. Именно на этом удалении планета получает достаточно света и тепла. Состав этих планет пока еще не известен ученым, но существует вероятность того, что их поверхность такая же каменистая, как и на Земле. Если это так, то на планетеEPIC 201367065 d, возможно есть вода или похожая жидкость.

Еще одна планета, условия на которой приближены к условиям, обеспечивающим жизнь, является планета Gliese 832 c, расположенная в 16 световых годах от Земли в созвездии Журавля. Планета вращается вокруг красного карлика Gliese 832. Это вторая по близости к Земле потенциально обитаемая планета. Масса её меньше массы Земли, а год на ней длится 36 дней. Хотя планета находится намного ближе к своей звезде, чем Земля к Солнцу, ей достаточно получаемой от звезды энергии. Температурный режим похож на температуру на Земле с поправкой на сезонность.

Эту недавно открытую учеными экзопланету называют «старшей кузиной Земли». Астрономы были удивлены тому, что условия жизни на ней приближены к условиям жизни на Земле, но, к сожалению, дни планеты сочтены. Она вращается вокруг большой, яркой и старой звезды на том же расстоянии, что и Земля. Год на этой планете равен 385 дням, что всего на 20 дней длиннее, чем на Земле. Звезда, вокруг которой вращается Kepler-452 b на 1,5 миллиарда лет старше нашего Солнца, а на самой планете намного теплее, чем на Земле. Это значит, что она получает на 10% больше энергии от своей звезды, чем Земля. Кроме того, она в 1,6 раза больше. В связи с этим сила притяжения на планете больше, чем на Земле, но люди приспособились бы и к этим условиям. Ученые до сих пор ищут ответ на вопрос о характере поверхности, возможно, она каменная, как и на Земле. Планета Kepler-452 b находится на расстоянии 1400 световых лет от Земли. Звезда, вокруг которой вращается Kepler-452 b, скоро погибнет, а на самой планете условия для жизни будут не пригодными в силу парникового эффекта, похожего на тот, что сегодня на Венере.

Kepler-62 e - это экзопланета, которая вращается на достаточном расстоянии от звезды для того, чтобы считаться потенциально обитаемой. Звезда Kepler-62 холоднее и меньше нашего Солнца. Ученые верят в то, что на этой планете, которая расположена на расстоянии в 1200 световых лет от Земли в созвездии Лира, может быть вода, а, значит, и условия для жизни. Год на ней равен 122 дням, а сама планета в 1,6 раза больше Земли.

Kepler-442 b – это экзопланета, которая по своим размерам приближена к размерам Земли. Год на ней длится 112 дней и вращается она вокруг желтого карлика, Kepler-442. Планета расположена на расстоянии 1120 световых лет от Земли в созвездии Лира. На 60% у этой планеты есть шанс, что ее поверхность каменная. Получает она света от своей звезды в количестве 2/3 от того, что получает Земля от Солнца. Ученые на 97% уверены в том, что планета потенциально может быть обитаемой, но ее еще необходимо тщательно изучать.

Gliese 667C c из созвездия Скорпиона, находящаяся на расстоянии 23 световых лет от Земли, была открыта в 2011 году американскими и европейскими астрономами. Она в 4 раза больше Земли, и, возможно, у неё каменная поверхность. Планета вращается по орбите приближенной к своей звезде, что немного меньше расстояния от Меркурия до Солнца. Год на планете равен 23 дням и 14 часам. В связи с этим, на первый взгляд, можно усомниться в том, что она пригодна для жизни людей, но это не так. Она вращается вокруг красного карлика, который меньше по размеру, чем Солнце. Это значит, что условия на планете почти идентичные условиям на Земле. Хотя есть одна проблема. Одна сторона планеты всегда обращена к своей звезде, а другая, соответственно, отвернута от нее. На той стороне, что повернута к звезде, очень жарко для комфортного существования человека. На другой стороне – всегда холодно, даже морозно.

Есть подтверждения тому, что Kepler-296 e имеет размеры похожие на размеры Земли. Планета вращается вокруг звезды на расстоянии, которое обеспечивает оптимальные условия для жизни человека. Год на ней равен 34.1 дням.

Обнаруженная в созвездии Лира на расстоянии 470 световых лет от Земли планета Kepler-438 b в 1,2 раза больше Земли. Год на ней равен 35,2 дням. Она вращается вокруг желтого карлика и получает от своей звезды на 40% больше тепла, чем Земля от Солнца. На 70% планета каменистая. Несмотря на благоприятные характеристики размера, массы, уровня энергии, получаемого от звезды, эта планета менее пригодна для жизни человека, чем Земля, так как она всего лишь на 83% похожа на нашу планету.