Quali avrebbero dovuto essere le condizioni fisiche della Terra, del Sole e del sistema solare per la formazione della biosfera sul nostro pianeta? Quali fattori galattici hanno influenzato l'origine della vita? C'è vita oltre la Terra? Queste e altre domande scientifiche nell'ambito del festival educativo Science Bar Hopping hanno ricevuto risposta dal candidato di scienze fisiche e matematiche, ricercatore senior presso il Dipartimento di fisica solare e relazioni solare-terrestre dell'Istituto di magnetismo terrestre e propagazione delle onde radio intitolato a V. I. N. V. Pushkova RAS Maria Ragulskaya.
“Nella comunità scientifica, il punto di vista dominante è che la vita è principalmente un fenomeno globale. E se affrontiamo la questione della sua ricostruzione, senza considerare solo il principio antropogenico, allora la vita può essere creata su molti pianeti, poiché non ci sono restrizioni fisiche e chimiche a questo riguardo , ha detto l'esperto.
Attività e vita solare
La biosfera della Terra elabora una tale quantità di energia solare, che supera di 30 volte l'energia dei processi tettonici e vulcanici ed è praticamente uguale a tutta l'energia termica dall'interno della Terra. Negli undici anni di cambiamento dell'attività solare, il contributo del Sole allo sviluppo dei biosistemi e al clima è del 10%. In un periodo di 250 anni, questo contributo cresce al 70%.
La nostra vita è chirale
La vita è a base di carbonio e acqua. Questa struttura complessa richiede una base chimica e un solvente. Il codice genetico della vita terrena -non l'unico biochimicamente possibile. L'ammoniaca liquida e l'acido solforico sono adatti come solventi e i legami di boro o azoto ad alte temperature sostituiranno il carbonio. L'uomo è costituito da molecole di una certa chiralità, anche non esclusiva. La chiralità è la proprietà di una molecola di non combinarsi nello spazio con la sua immagine speculare. “La chiralità è come i guanti - destra e sinistra. Se la molecola viene ruotata in una direzione, nessun movimento nello spazio verso l'altra può capovolgerla. Non è corretto affermare che i processi vitali non possono essere realizzati nell'Universo, come sulla Terra, ma contorti nella direzione opposta. Non si sa per quale motivo solo un'opzione si è avverata sul nostro pianeta. Queste questioni scientifiche sono trattate da scienziati che studiano l'origine della vita. Cioè, non è sufficiente assemblare una molecola, è necessario fornire un processoseparare la destra dalla sinistra e accumulare un'opzione adatta alla vita. E, paradossalmente, un tale processo ci è stato fornito dal giovane Sole con la sua radiazione - ha detto l'esperto.
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Dove cercare la vita?
Il primo periodo di sviluppo della vita sulla Terra era diverso dal periodo moderno: la composizione chimica degli oceani, l'atmosfera, la temperatura, la posizione dei pianeti e il bombardamento di meteoriti attivi. La ricerca dell'origine della vita dovrebbe iniziare dal momento in cui la composizione chimica dell'Universo è diventata all'incirca la stessa di adesso - questo è 7,8 miliardi di anni fa. Durante questo periodo apparvero gli elementi pesanti vitali primari: il carbonio e l'acqua. Questi elementi del nostro corpo sono i resti di stelle bruciate. Siamo tutti fatti di materia stellare. Cioè, per circa la metà della loro vita, il Sole, la Terra e il Sistema Solare sono stati in condizioni completamente diverse, e non in quelle a cui l'umanità è abituata. Vita affidabile sulla Terra - quella trovata nei fossili - 3,8-4 miliardi di anni fa. Gli scienziati non possono dire che prima non c'era vita,poiché praticamente nessuna roccia è sopravvissuta più vecchia di questa età. Informazioni più antiche possono essere ottenute dai meteoriti.
Come è nato il sistema solare?
Il sistema solare ha impiegato circa 900 milioni di anni per formarsi. È nata in un denso ammasso stellare di sistemi stellari simili. Sono apparsi dopo le esplosioni di supernova. Forse la caduta dei meteoriti era dovuta al fatto che i sistemi divergevano e si scambiavano materia meteoritica.
Vita galattica
Nel mezzo interstellare galattico sono state trovate molte sostanze organiche complesse che compongono organismi viventi. Le nuvole galattiche, attraverso le quali passano i raggi cosmici, sono un'enorme fonte di materia organica. Gli scienziati moderni hanno scoperto più di 200 di tali sostanze. Gli scienziati hanno un compito difficile: decifrare questi dati.
Early Mars - un'oasi per la vita
All'inizio di Marte, per il primo mezzo miliardo di anni, c'erano tutte le condizioni per l'origine e lo sviluppo della vita, mentre sulla Terra non c'erano tali processi. Il giovane pianeta aveva oceani con una grande quantità di acqua, un'atmosfera e un clima caldo. Tuttavia, Marte è un piccolo pianeta e lontano dal Sole. Esiste anche un "vento solare": un flusso di particelle ionizzate dalla corona solare. Questo flusso ha strappato l'atmosfera di Marte. La maggior parte dei meteoriti che ci raggiungono sono marziani. Se c'era vita sul pianeta, si sarebbe spostato da Marte alla Terra e non viceversa.
Sole: allora e adesso
Il Sole primordiale e il Sole moderno non sono uguali. Il Sole aveva molte più macchie solari e la sua luminosità era molto inferiore: il 70% dello stato attuale. La stella è divampata gradualmente (fino ad oggi la luminosità è aumentata di una volta e mezza), ma allo stesso tempo i brillamenti solari sono stati molto attivi. La massa del Sole primordiale è fino al 103%, il periodo di rotazione va da 6 a 10 giorni. L'intensità dei processi in corso è stata cento volte superiore al livello attuale.
Alla ricerca di un pianeta in cui vivere
Per la sopravvivenza, la biosfera ha bisogno di: acqua liquida su un oggetto spaziale per un lungo periodo geologico, composti organici, fonti di energia per i processi biochimici e un guscio protettivo. L'obiettivo degli scienziati è trovare luoghi protetti dalle radiazioni e dove l'acqua possa essere immagazzinata. Non cercano la vita in un monoambiente. Gli scienziati ritengono che la vita si formi a causa della quintessenza di tre fasi: liquida, gassosa e solida.
“C'è un grande dibattito tra biologi e geologi su dove le missioni spaziali possono essere atterrate per cercare la biosfera su Marte. I geologi affermano che le rocce più antiche. I biologi, d'altro canto, credono che con la radiazione di miliardi di anni, queste rocce siano sparite. I biologi dimostrano che Marte ha ancora un'atmosfera di tipo quasiperiodico. Di tanto in tanto, Marte cambia l'asse del pianeta e le sue calotte polari si sciolgono. Forse una volta ogni 120 mila anni, l'acqua appare su Marte per diverse settimane. Gli organismi terrestri possono sopravvivere per 120 mila anni in animazione sospesa. Se l'acqua appare su Marte una volta ogni 120 mila anni, diverse settimane saranno sufficienti perché gli organismi si riprendano, producano un ciclo vitale, lascino la prole e poi aspettino i prossimi 120 mila anni , ha detto l'esperto.
Stanno cercando la vita su Venere. Nelle condizioni di pressione e temperatura di Venere, invece del carbonio, si possono ottenere composti chimici a base di azoto e il fluido supercritico dell'anidride carbonica agirà come acqua. Gli scienziati possono scrivere le reazioni in teoria, ma non possono testarle in condizioni terrestri. È necessario costruire una pianta con le dimensioni di diversi pianeti. Il terreno è piccolo per laboratori per la produzione di tali sostanze. Ma nello spazio, questi esperimenti sono del tutto possibili.
A partire dal 2019-10-03, l'esistenza di 4011 esopianeti in 2996 sistemi planetari è stata confermata in modo affidabile. Tra questi, il tipo terrestre - dal 5%.
Il principale fattore limitante nella ricerca della vita è la radiazione dalla stella madre o dai pianeti giganti gassosi. La biosfera può adattarsi a qualsiasi cosa: resistere alle alte temperature, trovare sostanze chimiche e fonti di energia. Tuttavia, la biosfera non è in grado di resistere al forte impatto dei raggi di radiazione.
“La vita terrestre non è l'unica forma biochimicamente possibile. La culla della vita può essere sia dischi galattici molecolari che esopianeti, vulcani e oceani della Terra, Marte e pianeti minori e pianeti giganti. Quindi, l'umanità sarà in grado di identificare una tale vita se la trova accidentalmente nelle sue missioni spaziali?”Ha concluso Maria Ragulskaya.
