Вівторок, 25 січня 2022

Навчання

Що, та як - приходять одночасно

Виникнення життя

Досі в якості основної гіпотези розглядалося їх утворення з газів стародавньої земної атмосфери під дією електричних розрядів (блискавок). Після аналізу даних, отриманих зондом Cassini під час прольотів поблизу найбільшого сатурніанського супутника Титана, вчені запропонували до розгляду альтернативний варіант синтезу «молекул життя». Атмосфера цього супутника через меншу силу тяжкості біля його поверхні набагато протяжніша за земну, а основні її складові - азот і метан - дуже схожі на ті «первинні гази», які огортали молоду Землю. На висоті близько 300 км в «титанічній» атмосфері є шар аерозолів, утворений пофарбованими полімерними сполуками з великою молекулярною масою - для їх позначення використовують термін «толіни». Згідно з прийнятою раніше моделлю, вони і виникали приблизно на цих висотах з «уламків» молекул метану, зруйнованих ультрафіолетовим випромінюванням Сонця.


Але вже під час перших прольотів мас-спектрометр іонів і нейтральних частинок (INMS), встановлений на Cassini, зареєстрував наявність у верхніх шарах атмосфери Титана молекули бензолу - найпростішого ароматичного з'єднання, молекула якого містить кільце з шести пов'язаних між собою вуглецевих атомів. Пізніше за допомогою плазмового, іонно-променевого та електронного спектрометрів (CAPS, IBS, ELS) були виявлені великі молекулярні іони, що несуть позитивний і негативний заряд. Останні стали для дослідників повною несподіванкою: вважалося, що основна частина нейтральних молекул під дією іонізуючого випромінювання розпадається на позитивні іони та електрони.

Зараз можна стверджувати, що і частинки, що несуть негативний заряд, беруть участь у формуванні атмосферних аерозолів, вступаючи в процеси електро-нейтралізації зі своїми позитивними «антиподами». І ці процеси відбуваються на висотах аж до 1000 км над поверхнею Титана, де гази атмосфери схильні до дії не тільки сонячного випромінювання, але і космічних частинок, які, таким чином, теж причетні до синтезу органічних молекул. Досить ймовірно, що саме таким чином перші органічні сполуки виникли і на Землі, і продовжують виникати в молодих планетних системах, «народжених» порівняно недавно в якомусь з регіонів зіроутворення.

Коли виникло життя?

За допомогою космічного телескопа ім. Спітцера вчені виявили складні молекули поліциклічних ароматичних гідрокарбонатів, які існували в галактиках в ті часи, коли Всесвіту було всього 3,5 млрд. років. Ці молекули є «цеглинками життя» і необхідні в процесах створення і розвитку біосфер. Вони складаються з атомів вуглецю і водню і зустрічаються у великій кількості на Землі - у вихлопних газах автомобілів і літаків (у продуктах згоряння органічного палива), у деревному вугіллі і в пережареному хлібі.

Безпрецедентна чутливість космічного телескопа дозволила отримати інфрачервоні спектри віддалених галактик. І вперше відстань до цих об'єктів, що дорівнює 10 млрд. світлових років, була визначена за доплерівським зміщенням ліній поглинання поліциклічних ароматичних гідрокарбонатів. Це означає, що в ті часи, коли Всесвіт був молодий, існували галактики, багаті пилом. У них йшли активні процеси зореутворення. На той час змінилося кілька зоряних поколінь, і вже тоді існувала можливість утворення кам'янистих планет, подібних до Землі, і виникнення на них життя. Нашій планеті 4,5 млрд. років. Найпростіші форми життя на ній існували вже через 1 млрд. років після її освіти. А це означає, що життя, тобто перші біологічні форми, що характеризуються дуже високим ступенем складності та організованості матерії, могли виникнути в ті часи, коли тільки починалося утворення Чумацького Шляху.

Наша довідка
Вік Всесвіту... 13,5 млрд. років
Вік Чумацького Шляху... 10 млрд. років
Вік Сонця і Землі... 4,5 млрд. років
Час існування життя на Землі {3,8 млрд. років

Найпопулярніше на сайті