Содержание
В РАН рассказали о возможных жителях Венеры
Каких существ разглядели на Венере российские ученые, почему к их открытиям скептически относятся коллеги и где искать жизнь в Солнечной системе, «Газете.Ru» рассказал кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник Института катализа им. Борескова Сибирского отделения РАН Валерий Снытников.
— На прошедшем в Москве Международном симпозиуме по исследованию Солнечной системы вы выступили с докладом о том, на каких ближайших планетах наиболее высоки шансы обнаружить жизнь. Этот доклад обзорный или основан на результатах экспериментов?
— Работа больше обзорная. Вопрос о происхождении жизни — это вопрос о происхождении биоценоза. Биоценоз — это система, которая, во-первых, развивается, во-вторых, еще она очень сложная и состоит из многих видов (бактерий). Кроме того, потоки веществ в ней замкнуты друг на друга.
Лет 15 назад в РАН стартовала программа по происхождению и эволюции биосферы, в рамках которой у нас развивались эти работы.
— Экспериментальные?
— Немного экспериментальных, да. Мы изучали реакцию Бутлерова, изучали катализ на наночастицах в условиях, имитирующих химические процессы в околозвездных дисках, и было мощное суперкомпьютерное моделирование неустойчивостей в околозвездном диске. В этом моделировании наиболее важно то, что мы наконец увидели тот химический реактор, в котором возможно проведение всех химических и предбиологических процессов по зарождению жизни. Если предполагать, что жизнь зародилась на поверхности Земли, то по всем законам у вас для этого не хватит никаких химических технологий, ни массы, ни энергии, ни места, куда сбросить отходы. Для зарождения жизни должны произойти определенные химические реакции при определенных химических условиях, как на химическом заводе.
close
100%
И всей массы Земли не хватит, чтобы произвести необходимое количество биологического вещества.
— А небольшое количество?
— А если бы было произведено небольшое количество, то тогда нас с вами не было бы.
— Почему?
— Оно бы очень быстро разрушилось.
— Итак, вы называете места в Солнечной системе, в которых максимальна вероятность обнаружить жизнь. Какие ваши критерии?
— Очень просто. На Земле жизнь связана прежде всего с бактериальными биоценозами — образованиями, которые являются самодостаточными и могут развиваться сами. Есть данные, что 3,9 млрд лет назад они на Земле уже были. В них есть продуценты — бактерии, создающие какой-то набор веществ. Должны быть деструкторы, разлагатели этих веществ. Поэтому там, где мы ищем жизнь, должны быть следы таких объектов. Если мы спросим, было ли что-то похожее в первичной атмосфере планет и могло ли оно остаться в наше время, то первичная атмосфера могла остаться в газовых планетах-гигантах.
— То есть там, где такой атмосферы не осталось, жизнь искать бесполезно?
— Да, первичную жизнь. Поскольку в других местах нет первичной атмосферы.
— А если есть места, где жизнь могла зародиться и после изменения условий эволюционировать и сохраниться до наших дней в иных формах?
— Да, на том же Марсе сначала была первичная атмосфера, а потом он начал терять ее и потерял воду.
— Вода в ваших рассуждениях играет ключевую роль для зарождении жизни?
— На этапе зарождения жизни от нее можно отказаться. Она могла зародиться без того большого конденсированного количества воды, которое есть сейчас на Земле. Об этом говорит большой пласт работ в области так называемого «мира РНК». Их смысл — для того, чтобы биологические молекулы хорошо работали, воды много не только не нужно, но и нельзя иметь много. Дело в том, что все эти предбиологические молекулы, взаимодействуя между собой, наоборот, выделяют воду. И если воды у вас много, это приводит к тому, что они разрушаются. То есть сложные молекулы разваливаются на простые.
— И все-таки, когда вы говорите о наиболее благоприятных для поиска жизни местах, непонятны ваши критерии. Чем Венера лучше или хуже Марса?
— Не нужно мне никаких критериев. Мне просто-напросто нужны экспериментальные данные.
close
100%
— Какие?
— Очень простые. На Венере мы видели некоторые объекты, которые смахивают на живые (снимки с советских станций «Венера-13» и «Венера-14» — «Газета.
Ru»).
Например, есть камень с пупырышками, длинным хоботом…
— И на что он похож?
— На себя похож.
— На живое существо?
— Мы не нашли никакого другого объяснения, кроме того, что это живой организм. Макроскопический, с хоботом (объект «сыч»).
— Он находился рядом с гипотетическим «скорпионом», которого увидел на Венере ушедший недавно из жизни ваш коллега Леонид Ксанфомалити?
— У Ксанфомалити было опубликовано порядка 50 работ, в которых он нашел около 20 различных объектов, которые подозрительно смахивают на живые организмы.
— Как вы оцениваете такие предположения?
— У нас с ним совместная публикация (на эту тему) в журнале «Успехи физических наук».
close
100%
— Поэтому я вас и спрашиваю — вы действительно считаете, что на поверхности Венеры при температуре в 500 градусов существуют подобные макроскопические существа?
— При температуре 480 градусов. Я отвечу вопросом на вопрос.
Что вас заставляет сомневаться в этом?
— Соображения о термодинамике и как минимум пример земных организмов, который показывает, что при такой температуре любые известные формы жизни моментально сгорают и разрушаются.
— Вы говорите о том, что окружающие нас вещества, в частности биологические полимеры, разрушаются при таких температурах. Абсолютно с вами согласен. Но при этом науке известно огромное количество очень сложных полимеров, из которых можно что-то создать,
и которые остаются устойчивыми до температуры 550 градусов. А материальная основа жизни — это полимеры.
— Если не ошибаюсь, эти полимеры искусственно созданы людьми и в природе таких соединений нет. Их создают усилием человеческой мысли и технологии. В природе, до появления человека, таких полимеров не было. И вы предполагаете, что на Венере они могли создаваться сами?
— Да. Естественным путем. Видите полиэтилен в ведре? Кто его создал?
— Человек, на основе переработки нефти.
— Из того, что теперь полиэтилен вокруг нас сейчас, у нас нет оснований думать, что в других условиях его нельзя создать естественным путем. Для этого нужны определенного вида катализаторы, высокие давления и высокие температуры. И если у нас есть исходное сырье, соответствующие полиэтиленовые соединения могут создаваться естественным путем. Кстати, известно, что в космосе из сложных соединений есть так называемые фуллерены, встречаются там и полиароматические соединения.
— А нас в школе учили, что для создания сложных полимеров нужно участие человека если не уровня Бутлерова, то хотя бы имеющего высшее химическое образование. То, что такие искусственные полимеры известны науке, является кирпичиком вашей теории?
— Одним из кирпичиков. Второй аргумент против жизни на Венере — отсутствие там жидкой воды. Нужно найти какой-то ее заменитель. Заменителем воды на Венере является так называемый суперкритический CO2. Это углекислый газ, находящийся в нижней части венерианской атмосферы, не газообразный, у него совершенно другое состояние.
Он выполняет те же функции, которые на Земле выполняет вода — растворителя, охладителя, переносчика энергии.
close
100%
Про объект на Венере, о котором я говорю, вопросы были сразу же поставлены еще в далеком 1983 году.
— И на них даны другие ответы? Например, что это просто камень?
— К сожалению, у других наших коллег нет других объяснений. Они ушли от этих обсуждений. Ксанфомалити с коллегами, сразу же, получив телеметрию, увидели этот объект и задумались о его происхождении.
— Что вам указывает на то, что этот объект живой, кроме его формы?
— Прежде всего, его форма.
Его форма — основание поставить вопрос о том, является ли он живым, и выдвинуть такую гипотезу.
— Вам этого достаточно? Почему?
— Если вы меня видите, вам этого достаточно, чтобы сказать, что я живой?
— Если вы двигаетесь, то да.
— А если я замер?
— Если я смотрю издалека, то у меня могут возникнуть сомнения.
— Вот африканцы или индейцы в джунглях — разумные люди?
— Да, и этому есть масса научных доказательств, но какое это имеет отношение к моему вопросу?
— Это относительно того, какими критериями вы пользуетесь.
Вы говорите с точки зрения сегодняшнего дня. Просто, когда белые колонизаторы пришли в Африку, они часто не воспринимали местное население как разумных людей. Прошло 400 лет, пока не утвердилась другая точка зрения.
— Вы пытались как-то критически подойти к идее о сычах и скорпионах на Венере?
— В течение семи лет.
— В чем заключался ваш критический подход?
— Я искал объяснение, почему такого сорта объекты могут существовать в таких условиях. Это просто очень крупный, полуметровый объект с пупырышками, и у него есть хвост или хоботок. Я на него смотрел и думал, можно ли было его создать каким-то другим способом.
— Итак, в вашей презентации вы пришли к выводу, что на Марсе жизнь найти маловероятно, на Венере вероятно, и напротив этих планет вы поставили соответственно минус и плюс. При этом официальная наука дает Марсу куда больше шансов на наличие жизни, чем Венере… Достаточно сравнить число отправляемых к ним миссий.
— Так происходит благодаря массовому сознанию.
Оно меняется крайне медленно.
Сколько времени различными миссиями исследуется Марс?
— Полвека.
— Замечательно. И за полвека, сколько там ни ходило роверов, смогли ли там найти надежные следы жизни?
close
100%
— Следов нет, но найдены как минимум подповерхностные льды, метан и найдены особенности рельефа, которые указывают на то, что в недавнем прошлом там была жидкая вода, текли ручьи и реки. Жизнь не нашли. Но некоторые ученые говорят, что будущим миссиям это удастся.
— А на наших советских снимках Венеры есть несколько объектов, про которые мы можем предположить, что они живые. Если говорить об объектах, которые напоминают цветочки, то у них были какие-то колебания, ветроподобные движения. Было проведено огромное число исследований Марса и очень малое — Венеры.
— С какими будущими миссиями вы связываете надежды на обнаружение жизни за пределами Земли?
— Марс исследуют американцы и скорее всего этого не прекратят.
Моя точка зрения в том, что Венера должна стать главным приоритетом в нашей космической программе. В первую очередь речь идет о миссии «Венера-Д». А следующим по приоритету местом для поисков жизни я бы назвал атмосферу Юпитера.
Комментарий заслуженного деятеля науки РФ, доктора химических наук, заведующего лабораторией полимерных материалов ИНЭОС РАН профессор Андрея Аскадского:
— Валерий Николаевич Сытников утверждает, что «науке известно огромное количество очень сложных полимеров, из которых можно что-то создать, которые остаются устойчивыми до температуры 550 градусов. А материальная основа жизни — это полимеры». В том, что материальная основа жизни — это полимеры, Валерий Николаевич абсолютно прав.
Но то, что есть огромное количество полимеров, которые остаются устойчивыми до температуры 550 градусов, это неверно. До такой температуры можно только нагреть некоторые полимеры в инертной среде с обычной скоростью подъема температуры (например, 5 градусов в минуту), но они не могут существовать при такой температуре обозреваемое время.
Если выдерживать полимер даже в инертной среде, не говоря уже о термоокислительной, то полимер будет быстро деструктировать. Реально наиболее термостойкие полимеры могут работать сравнительно длительное время при температурах до 200–250оС.
Такие полимеры в природе не образуются.
Все природные полимеры состоят из целлюлозы, лигнина, гемицеллюлоз (это растения), а живые организмы состоят из белков и других компонентов. Все эти полимеры содержат гидроксильные и амидные группы, которые наименее устойчивы к нагреву.
Пентаграмма Венеры | Азимут
На этом изображении, сделанном Грегом Иганом, показана орбита Венеры.
Взгляните на планету Солнечной системы с высоты Земли. Следите за Землей, чтобы она всегда появлялась прямо под вами, но не поворачивайтесь вместе с ней. С течением каждого года вы будете видеть, как Солнце вращается вокруг Земли. Поскольку Солнце обращается вокруг Земли 8 раз, Венера делает 13 оборотов вокруг Солнца и очерчивает красивую кривую, показанную здесь.
Она называется пентаграммой Венеры , потому что имеет 5 «лепестков», где Венера максимально приближается к Земле. При каждом ближайшем сближении Венера перемещается на назад на по сравнению с ее обычным движением по небу: это называется ретроградным движением .
На самом деле то, что я только что сказал, всего лишь приблизительно правда. Земля делает один оборот вокруг Солнца за
365,256
дня. Венера делает один оборот вокруг Солнца за
224,701
дня. Итак, Венера обращается вокруг Солнца за
224,701 / 365,256 ≈ 0,615187
земных лет. А вот и классное совпадение:
8/13 ≈ 0,615385
Очень близко! Итак, за 8 земных лет Венера оборачивается вокруг Солнца почти 13 раз. На самом деле, это происходит 13,004 раза.
За этот 8-летний цикл Венера максимально приблизится к Земле примерно
13 – 8 = 5
раз. И каждый раз Венера перемещается на новую долю пентаграммы Венеры! Эта новая доля
8 – 5 = 3
шага впереди последнего.
Убедитесь, что:
Вот почему они называют это пентаграммой Венеры!
Когда Венера подходит к нам максимально близко, мы видим ее прямо перед Солнцем. Это называется нижним соединением . У астрономов есть имена для всех этих вещей:
Итак, каждые 8 лет происходит около 5 нижних соединений Венеры.
Головоломка 1: Предположим, что Земля совершает оборот вокруг Солнца n раз, а другая планета, расположенная ближе к Солнцу, делает оборот вокруг него м раз. При каких условиях «обобщенная пентаграмма» имеет k = m – n лепестков? (Пентаграмма Венеры имеет 5 = 13 – 8 лепестков.)
Загадка 2: При каких условиях планета движется вперед j = n – k шагов каждый раз, когда достигает новой лепестка? (Венера движется вперед на 3 = 8 – 5 шагов каждый раз.)
Я уверен, вы заметили, что эти числа:
3, 5, 8, 13
являются последовательными числами Фибоначчи.
Головоломка 3: Это просто совпадение?
Как вы, возможно, слышали, отношение последовательных чисел Фибоначчи дает наилучшее приближение к золотому сечению φ = (√5 – 1)/2. Это число на самом деле играет роль в небесной механике: теорема Колмогорова-Арнольда-Мозера говорит, что две системы, вибрирующие с частотами, имеющими отношение, равное φ, особенно устойчивы к разрушению резонансами, потому что это число трудно аппроксимировать рациональными числами. Но отношение периодов Венеры к Земле 0,615187 на самом деле ближе к рациональному числу 8/13 ≈ 0,615385, чем φ ≈ 0,618034. Поэтому, если это отношение периодов пытается избежать рациональных чисел, будучи равным φ, оно не очень хорошо работает!
Это все довольно сложно, потому что иногда рациональные числа вызывают дестабилизирующие резонансы, как мы видим в промежутках колец Сатурна:
, тогда как в других случаях рациональные числа стабилизируют орбит, как у спутников Юпитера:
I’ Я никогда не понимал этого, и, боюсь, никакие слова мне не помогут: мне нужно покопаться в математике.
Учитывая мое увлечение вращающимися кругами и числом 5, я не могу поверить, что узнал о пентаграмме Венеры только недавно! Это было известно, по крайней мере, на протяжении столетий, возможно, тысячелетий. Вот цифра из рейтинга 179 Джеймса Фергюсона.9 book Объяснение астрономии на основе принципов сэра Исаака Ньютона :
Естественно, некоторые люди слишком увлечены всеми этими вещами — комбинация Венеры, чисел Фибоначчи, золотого сечения и «пентаграммы» перегружает их крошечные мозги. . Некоторые утверждают, что пентаграмма возникла из-за этого астрономического явления. Сомневаюсь, что мы когда-нибудь узнаем. Некоторых приводит в восторг тот факт, что латинское название планеты Венера — Люцифер . Люцифер, пентаграммы… поняли?
Я взял эту картинку отсюда:
• Венера и пентаграмма, Великая Ложа Британской Колумбии и Юкона.
Этот сайт защищает масонов от обвинений в сатанизме!
Еще приятнее то, что пентаграмму Венеры также называют розой Венеры .
Вы можете купить кулон по этой схеме:
Красиво, но по рекламе это еще не все! Это также «энергетический инструмент, который создает гармонирующее поле отрицательного иона вокруг нашего тела, чтобы поддерживать и уравновешивать наше собственное магнитное поле и ауру».
В Код да Винчи кто-то утверждает, что Венера очерчивает «совершенный пентакль на эклиптическом небе каждые 8 лет».
Но это не идеально! Каждые 8 лет Венера обращается вокруг Солнца 13 004 раза. Таким образом, вся схема продолжает меняться. Он совершает полный оборот примерно раз в 1920 лет. Вы можете увидеть это проскальзывание с помощью этого замечательного апплета, особенно если вы увеличите скорость:
• Стивен Дойч, Пентаграмма (почти) Венера-Земля.
Кроме того, орбиты Земли и Венеры не идеальные круги!
Но все равно весело. Вселенная полна математической красоты. Кажется, нам нужно все ближе и ближе подбираться к фундаментальным законам природы, чтобы математика и вселенная совпадали все более и более точно.
Может быть, это и означает «основные законы». Но Вселенная также изобилует красивыми приблизительными математическими паттернами, наложенными друг на друга головокружительным образом.
Эта запись была опубликована в субботу, 4 января 2014 г., в 10:55 и находится в разделе астрономия. Вы можете следить за любыми ответами на эту запись через ленту RSS 2.0.
Вы можете оставить отзыв или вернуться со своего сайта.
Зачем нам возвращаться на Венеру
Пол К. Бирн, Университет штата Северная Каролина
По соседству, с космологической точки зрения, находится планета, почти такая же, как Земля. Он примерно такого же размера, сделан примерно из того же материала и сформирован вокруг той же звезды.
Для инопланетного астронома, находящегося на расстоянии световых лет и наблюдающего Солнечную систему в телескоп, она была бы практически неотличима от нашей собственной планеты. Но знать состояние поверхности Венеры — температуру самоочищающейся печи и атмосферу, насыщенную углекислым газом с облаками серной кислоты — значит знать, что она совсем не похожа на Землю.
Так как же две планеты, столь похожие по положению, формированию и составу, могут оказаться такими разными? Это вопрос, который занимает постоянно растущее число ученых-планетологов и мотивирует многочисленные предполагаемые усилия по исследованию Венеры. Если ученые смогут понять, почему Венера оказалась именно такой, мы лучше поймем, является ли планета земного типа правилом или исключением.
Я планетолог, и я очарован тем, как появились другие миры. Меня особенно интересует Венера, потому что она предлагает нам взглянуть на мир, который когда-то, возможно, не так уж отличался от нашего.
Поверхность Венеры на этих переработанных перспективных панорамах с советского посадочного модуля «Венера-13».
Дон П. Митчелл, CC BY-SA
Некогда голубая Венера?
Текущая научная точка зрения на Венеру утверждает, что в какой-то момент в прошлом на планете было гораздо больше воды, чем предполагает ее сухая атмосфера сегодня — возможно, даже океаны.
Но по мере того, как Солнце становилось все горячее и ярче (естественное следствие старения), температура поверхности Венеры повышалась, в конечном итоге испаряя все океаны и моря.
С увеличением количества водяного пара в атмосфере планета вошла в неконтролируемый парниковый режим, из которого уже не могла выйти. Неизвестно, действовала ли когда-либо на Венере тектоника плит земного типа (где внешний слой планеты разбит на большие подвижные части). Вода имеет решающее значение для работы тектоники плит, и безудержный парниковый эффект эффективно остановил бы этот процесс, если бы он действовал там.
Но окончание тектоники плит не означало прекращения геологической активности: значительное внутреннее тепло планеты продолжало производить магму, которая изливалась в виде объемных потоков лавы и покрывала большую часть планеты. Действительно, средний возраст поверхности Венеры составляет около 700 миллионов лет — конечно, очень много, но намного моложе, чем многомиллиардные поверхности Марса, Меркурия или Луны.
Представление художника о том, как могла выглядеть ранее богатая водой Венера.
Дэйн Баллард, CC BY-SA
Исследование Планеты 2
Представление о Венере как о влажном мире — это всего лишь гипотеза: планетологи не знают, что заставило Венеру так сильно отличаться от Земли, и даже если две планеты действительно возникли с теми же условиями. Люди знают о Венере меньше, чем о других внутренних планетах Солнечной системы, в основном потому, что эта планета создает несколько уникальных проблем для ее исследования.
Например, радар необходим, чтобы проникнуть сквозь непрозрачные сернокислотные облака и увидеть поверхность. Это намного сложнее, чем легко видимые поверхности Луны или Меркурия. А высокая температура поверхности — 470 градусов по Цельсию (880 градусов по Фаренгейту) — означает, что обычная электроника работает не более нескольких часов. Это далеко от Марса, где марсоходы могут работать более десяти лет. Отчасти из-за жары, кислотности и скрытой поверхности Венера не получала устойчивой программы исследований в течение последних нескольких десятилетий.
Свет видимой длины волны не может проникнуть через толстый слой облаков на Венере. Вместо этого для наблюдения за поверхностью из космоса требуется радар. Это глобальная мозаика радиолокационных изображений планеты, составленная из данных, полученных миссией Магеллан.
SSV/MIPL/MAGELLAN TEAM/NASA
Тем не менее, в 21 веке было две специализированные миссии к Венере: Venus Express Европейского космического агентства, которая работала с 2006 по 2014 год, и космический корабль Акацуки Японского агентства аэрокосмических исследований, который в настоящее время находится на орбите. .
Люди не всегда игнорировали Венеру. Когда-то он был любимцем планетарных исследований: в период с 1960-х по 1980-е годы на вторую планету было отправлено около 35 миссий. Миссия НАСА «Маринер-2» стала первым космическим кораблем, успешно совершившим столкновение с планетой, когда он пролетел мимо Венеры в 1962 году. Первые изображения, возвращенные с поверхности другого мира, были отправлены с советского посадочного модуля «Венера-9» после того, как он приземлился в 1975 году.
Посадочный модуль «Венера-13» был первым космическим кораблем, вернувшим звуки с поверхности другого мира. Но последней миссией НАСА, запущенной к Венере, был «Магеллан» в 1989. Этот космический корабль перед запланированной гибелью в атмосфере планеты в 1994 году запечатлел почти всю поверхность с помощью радара.
Миссия «Магеллан» была запущена из грузового отсека Атлантиды 4 мая 1982 года. изображение.
НАСА
Назад на Венеру?
За последние несколько лет НАСА было предложено несколько миссий Венеры. Самая последняя планетарная миссия, которую выбрало НАСА, — это корабль с ядерной установкой под названием «Стрекоза», предназначенный для спутника Сатурна Титана. Однако одно предложение по измерению состава поверхности Венеры было выбрано для дальнейшего развития технологии.
Другие рассматриваемые миссии включают миссию ЕКА по составлению карты поверхности с высоким разрешением, а также план России, основанной на своем наследии как единственной страны, успешно поместившей посадочный модуль на поверхность Венеры.