Ошибка!

Показать Ошибка!

Забыли пароль?

Ошибка!

Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Забыли пароль? Напишите ваш email и мы отправим письмо с инструкциями.

Ошибка!

Обратно

Закрыть

Жизнь может процветать и в водородной атмосфере

Жизнь может процветать и в водородной атмосфере
В ближайшие несколько лет появятся новые и более мощные телескопы, и астрономы смогут изучать близлежащие экзопланеты, всматриваться в их атмосферу, расшифровывать её состав и искать признаки внеземной жизни. Но что, если в этих поисках мы уже сталкивались с инопланетными организмами, но не смогли распознать их как настоящую жизнь?


Это перспектива, которую такие астрономы, как Сара Сигер, надеются избежать. Сигер, профессор Планетарной науки, физики, аэронавтики и астронавтики в Массачусетском технологическом институте, создает более широкое понимание того, какие виды окружающей среды за пределами нашей собственной могут быть пригодными для жизни.

В статье, опубликованной в журнале Nature Astronomy, она и ее коллеги описывают наблюдения в лабораторных исследованиях, что микробы могут выживать и процветать в атмосферах, в которых преобладает водород - среда, которая сильно отличается от атмосферы Земли, богатой азотом и кислородом.

Водород гораздо более легкий газ, чем азот или кислород, и богатая водородом атмосфера будет простираться намного дальше от каменистой планеты. Поэтому её легче обнаружить и изучить с помощью мощных телескопов по сравнению с планетами с более компактной, как у Земли, атмосферой.

Результаты Сигер показывают, что простые формы жизни могут обитать на планетах с атмосферой, богатой водородом, поэтому, как только телескопы следующего поколения (например, космический телескоп Джеймса Уэбба) начнут работать, астрономы могут сначала искать признаки жизни на экзопланетах с доминирующим водородом.

«Существует множество обитаемых миров, и мы подтвердили, что земная жизнь может выжить в богатой водородом атмосфере», - говорит Сигер. «Мы определенно должны добавить такие виды планет в список, когда думаем о жизни в других мирах и пытаемся ее найти».

На ранней Земле, миллиарды лет назад, атмосфера выглядела совершенно иначе, чем воздух, которым мы дышим сегодня. Тогда она еще не содержала кислорода и состояла из коктейля газов, в том числе углекислого, метана и очень маленькой доли водорода. Газообразный водород задерживался в атмосфере на протяжении миллиардов лет, вплоть до Кислородной катастрофы и постепенного накопления кислорода.

Небольшое количество водорода, которое остается сегодня, потребляется некоторыми древними линиями микроорганизмов, включая метаногены - организмы, которые живут в экстремальных климатических условиях (глубоко подо льдом или в пустынной почве), и поглощают водород вместе с углекислым газом для производства метана.

Ученые регулярно изучают активность метаногенов, выращенных в лабораторных условиях с 80-процентным содержанием водорода. Но было проведено немного исследований, которые исследуют толерантность других микробов к богатой водородом окружающей среде.

«Мы хотели продемонстрировать, что жизнь выживает и может расти в атмосфере водорода», - говорит Сигер.

Команда изучала в лаборатории жизнеспособность двух типов микробов в среде со 100% водорода. Они выбрали бактерии Escherichia coli (кишечная палочка), прокариот, и дрожжи, более сложный эукариот, которые не изучались в средах с преобладанием водорода.

Они принадлежат к простым организмам, которые ученые давно изучили и охарактеризовали, что помогло исследователям разработать свой эксперимент и понять их результаты. Более того, E.coli и дрожжи могут выжить с кислородом и без него, что полезно для исследователей, поскольку они могут подготовить свои эксперименты с любыми организмами на открытом воздухе, прежде чем перенести их в богатую водородом среду.


В своих экспериментах они раздельно выращивали культуры дрожжей и кишечной палочки, а затем переносили культуры с микробами в отдельные флаконы, наполненные «коктейлем» или культурой, богатой питательными веществами, которой они могут питаться. Затем их переместили в бутылки с богатым кислородом воздухом и заполнили оставшееся место 100%-м водородом. Затем они поместили флаконы в инкубатор, где их осторожно и непрерывно встряхивали, чтобы способствовать смешиванию микробов и питательных веществ.

Каждый час ученые собирали образцы из каждой бутылки и считали живых микробов. Исследование длилось 80 часов. Их результаты представили классическую кривую роста: в начале испытания количество микробов быстро росло, питаясь питательными веществами и населяя культуру. Со временем количество микробов выровнялось. Население, все еще процветающее, было стабильным, поскольку новые микробы продолжали расти, заменяя тех, которые погибли.

Сигер признает, что биологи не находят результаты удивительными. В конце концов, водород - инертный газ, и поэтому сам по себе не токсичен для организмов.

Сигер поясняет, что эксперимент не был разработан, чтобы показать, могут ли микробы зависеть от водорода как источника энергии. Скорее, дело в том, чтобы продемонстрировать, что 100-процентная водородная атмосфера не будет вредить или убивать определенные формы жизни.

«Не думаю, что астрономам приходило в голову, что в водородной среде может быть жизнь», - говорит Сигер, надеясь, что исследование поспособствует общению между астрономами и биологами, особенно в том, что касается поиска обитаемых планет и внеземной жизни.

Астрономы не в состоянии изучить атмосферу небольших скалистых экзопланет с помощью инструментов, доступных сегодня. Немногочисленные близлежащие скалистые планеты, которые они исследовали, либо лишены атмосферы, либо слишком малы, чтобы их можно было обнаружить с помощью имеющихся сейчас телескопов. И хотя ученые выдвинули гипотезу о том, что планеты должны содержать богатые водородом атмосферы, ни у одного работающего телескопа не хватает возможностей обнаружить их.

Но если обсерватории следующего поколения выберут для наблюдения доминирующих водородом скалистых экзопланет, результаты Сигер показывают, что есть шанс на развивающуюся там жизнь.

Комментарии:

Еще нет комментариев, станьте первым коментатором!
Войдите на зайт или зарегистрируйтесь, чтобы оставлять комментарии!
1
Гигантская черная дыра M87* сверкает

Гигантская черная дыра M87* сверкает

В прошлом году мир впервые взглянул на реальное прямое изображение тени черной дыры.

Теперь, оглядываясь на более ранние, более рудиментарные изображения, ученые обнаружили доказательства того, что кольцо вокруг M87* колеблется, из-за чего кажется, будто она блестит. Исторический снимок прошлого года стал результатом кропотливой работы, который довел нашу технологию наблюдений до предела. Это было кульминацией многолетних усилий и планирования, но окончательный снимок был составл...
25.09.20 20:11
0
2
Странные бури на Юпитере

Странные бури на Юпитере

На южном полюсе Юпитера таится поразительное зрелище даже для планеты-гиганта, покрытой красочными полосами, с большим красным пятном. Внизу у южного полюса планеты находится группа бурных штормов, расположенных в необычной геометрической форме.

С тех пор, как они были впервые обнаружены космическим зондом НАСА Juno в 2019 году, штормы стали для ученых загадкой. Штормы аналогичны ураганам на Земле. Но на нашей планете ураганы не собираются на полюсах и не кружатся друг вокруг друга в форме пятиугольника или шестиугольника, как это делают штормы Юпитера. Исследовательская группа, работающая в лаборатории Энди Ингерсолла, профессора планет...
24.09.20 23:33
0
2
Индийские астрономы открыли 70 новых переменных звезд

Индийские астрономы открыли 70 новых переменных звезд

Астрономы из Индии провели долгосрочное исследование фотометрической переменности рассеянного скопления NGC 559. В результате там они обнаружили 70 новых переменных звезд.

Звездные скопления предлагают отличные возможности для изучения звездной эволюции, поскольку представляют собой совокупность звезд с похожими свойствами, например, возрастом, расстоянием и начальным составом. В частности, астрономы часто ищут переменные звезды в скоплениях молодого и среднего возраста, что может иметь значение для улучшения понимания звезд до главной последовательности (PMS) и, сл...
23.09.20 16:55
0
0
Обнаружен первый ультра-горячий Нептун

Обнаружен первый ультра-горячий Нептун

Международная группа астрономов открыла первый ультра-горячий Нептун, вращающуюся вокруг звезды LTT 9779.

Планета вращается так близко к звезде, что год там длится всего 19 часов, а это означает, что звездное излучение нагревает планету до более чем 1700 градусов по Цельсию. При таких температурах тяжелые элементы, такие как железо, могут ионизироваться в атмосфере, а молекулы диссоциировать, что создает уникальную лабораторию для изучения химии планет за пределами Солнечной системы. Хотя мир весит ...
22.09.20 21:54
0
1
Гигантская черная дыра M87* сверкает

Гигантская черная дыра M87* сверкает

В прошлом году мир впервые взглянул на реальное прямое изображение тени черной дыры.

Теперь, оглядываясь на более ранние, более рудиментарные изображения, ученые обнаружили доказательства того, что кольцо вокруг M87* колеблется, из-за чего кажется, будто она блестит. Исторический снимок прошлого года стал результатом кропотливой работы, который довел нашу технологию наблюдений до предела. Это было кульминацией многолетних усилий и планирования, но окончательный снимок был составл...
25.09.20 20:11
0
2
Странные бури на Юпитере

Странные бури на Юпитере

На южном полюсе Юпитера таится поразительное зрелище даже для планеты-гиганта, покрытой красочными полосами, с большим красным пятном. Внизу у южного полюса планеты находится группа бурных штормов, расположенных в необычной геометрической форме.

С тех пор, как они были впервые обнаружены космическим зондом НАСА Juno в 2019 году, штормы стали для ученых загадкой. Штормы аналогичны ураганам на Земле. Но на нашей планете ураганы не собираются на полюсах и не кружатся друг вокруг друга в форме пятиугольника или шестиугольника, как это делают штормы Юпитера. Исследовательская группа, работающая в лаборатории Энди Ингерсолла, профессора планет...
24.09.20 23:33
0
2
Индийские астрономы открыли 70 новых переменных звезд

Индийские астрономы открыли 70 новых переменных звезд

Астрономы из Индии провели долгосрочное исследование фотометрической переменности рассеянного скопления NGC 559. В результате там они обнаружили 70 новых переменных звезд.

Звездные скопления предлагают отличные возможности для изучения звездной эволюции, поскольку представляют собой совокупность звезд с похожими свойствами, например, возрастом, расстоянием и начальным составом. В частности, астрономы часто ищут переменные звезды в скоплениях молодого и среднего возраста, что может иметь значение для улучшения понимания звезд до главной последовательности (PMS) и, сл...
23.09.20 16:55
0
0
Обнаружен первый ультра-горячий Нептун

Обнаружен первый ультра-горячий Нептун

Международная группа астрономов открыла первый ультра-горячий Нептун, вращающуюся вокруг звезды LTT 9779.

Планета вращается так близко к звезде, что год там длится всего 19 часов, а это означает, что звездное излучение нагревает планету до более чем 1700 градусов по Цельсию. При таких температурах тяжелые элементы, такие как железо, могут ионизироваться в атмосфере, а молекулы диссоциировать, что создает уникальную лабораторию для изучения химии планет за пределами Солнечной системы. Хотя мир весит ...
22.09.20 21:54
0