Что необходимо для жизни на планете
Идеальная планета для зарождения жизни, какая она?
На данный момент человечеству известна только одна пригодная для жизни планета. Речь, конечно же, идет о нашей родной Земле. Ученые постоянно находятся в поиске космических объектов, которые хотя бы немного на нее похожи. Ведь если на планете такая же температура воздуха, давление и другие условия окружающей среды, значит, на ней может существовать жизнь. Но кто сказал, что земные условия являются идеальными для возникновения живых организмов? Ведь окружающая среда других планет может быть более пригодной для жизни. Ученые прекрасно об этом знают и поэтому ищут потенциально обитаемые планеты по заранее известным параметрам. Так какой же должна быть идеально пригодная для существования живых организмов планета?
Во Вселенной могут существовать планеты, идеальнее Земли
Лучшая планета для жизни
Есть вероятность того, что в ходе поиска жизни во Вселенной человечество допускает большую ошибку. На данный момент ученые находятся в поиске планет, окружающие условия которых максимально похожи на земные. Но наша планета является далеко не самой лучшей для жизни. По мнению ученых, чтобы все животные чувствовали себя комфортно, средняя температура планеты должна быть чуть выше нынешней. Также необходимо, чтобы на космическом объекте была вода. А возраст планеты не должен быть меньше трех миллиардов лет — чтобы на космическом объекте зародилась жизнь, нужно время. Ведь даже на нашей планете жизнь появилась не сразу.
Для создания жизни природе понадобилось около 3,7 миллиарда лет
Идеальная температура планеты
Большинство животных на Земле обитают в теплых и влажных тропических лесах. А в холодных регионах живых созданий очень мало. Если не верится, вспомните, как много животных живут в Австралии и насколько мало живых созданий обитает в Сибири. Средняя температура воздуха на Земле составляет около +14 градусов Цельсия. Это неплохо, но исследователи уверены, что при средней температуре +19 градусов Цельсия, живые создания чувствовали бы себя лучше. При всем этом на планете должно быть много воды, потому что она является источником жизни и участвует во многих химических процессах.
В тропических лесах обитает больше всего животных
Идеальный возраст планеты
Возраст Земли на данный момент составляет 4,5 миллиарда лет. Но жизнь на ней зародилась далеко не сразу, потому что ей не хватало одного важного компонента — кислорода. Для создания вырабатывающих кислород цианобактерий природе понадобилось около двух миллиардов лет. Вырабатываемый ими кислород накапливался в атмосфере примерно 1,7–1,9 миллиарда лет и только потом его концентрация достигла современного уровня. В целом, нашей планете потребовалось 3,7 миллиарда лет или 80% ее текущего возраста, чтобы на ней появились микробы. И только потом появились динозавры, первобытные люди и мы. Получается, что ученых должны интересовать планеты, у которых было достаточно времени для зарождения жизни. Молодые и слишком старые планеты не подойдут.
Идеальный размер планеты
Также для возникновения жизни необходимо наличие атмосферы и магнитного поля, которые защищают объект от космической радиации. Для этого планета должна быть достаточно большой, чтобы ее гравитация могла удерживать атмосферу на протяжении миллиардов лет. По расчетам исследователей космоса, масса идеальной для возникновения жизни планеты должна быть на 10% больше массы Земли. Ну и конечно же, рядом с ней должна присутствовать звезда наподобие Солнца — ведь именно их излучение является спусковым крючком для начала создающих жизнь химических процессов.
Без Солнца не существовало бы жизни
Потенциально обитаемые планеты
Получается, что работающим над поиском обитаемых планет ученым необходимо обращать внимание на их температуру, наличие воды, возраст, размеры и параметры находящейся поблизости звезды. На данный момент исследователям известно примерно 24 потенциально обитаемых планет, находящихся за пределами Солнечной системы. Все они входят в «Список объектов интереса миссии «Кеплер»» (Kepler Objects of Interest). Этот перечень космических объектов был создан для структуризации звезд, у которых телескоп «Кеплер» обнаружил планеты.
Из 24 обнаруженных планет только 16 имеют возраст в районе 5–8 миллиардов лет. И только на поверхности 5 из них температура воздуха колеблется в районе 9-19 градусов Цельсия. Всем вышеупомянутым критериям сразу более-менее соответствуют только три далеких объекта. Только вот чтобы убедиться во всем этом и дать неопровержимые доказательства, исследователям необходимо провести еще множество научных работ. Для проведения некоторых из них пока не существует достаточно мощного оборудования.
Если вам нравятся наши статьи, подпишитесь на нас в Google News! Так вам будет удобнее следить за новыми материалами.
Впрочем, жизнь может существовать и на достаточно близких к нам планетах. Недавно в облаках Венеры был обнаружен газ, который в больших количествах производится только бактериями. Поэтому на данный момент ученые осмеливаются предполагать, что в облаках второй от Солнца планеты могут жить микробы. Подробнее об этом открытии можно почитать в этом материале.
Какие условия необходимы для жизни любого организма на Земле?
Недавно смотрел передачу об уникальности нашей планеты, что стало благоприятной «почвой» для возникновения жизни. Кроме того, приводились различные гипотезы о том, какие формы жизни возможны на других планетах. Информация очень интересна, а потому кратко изложу суть усвоенного.
Необходимые условия для жизни
Что такое жизнь? По сути, это сложный химический процесс — взаимодействие и реакция между молекулами и атомами. Но что необходимо для совершения этого процесса? На самом деле всего 3 условия:
Что касается живой природы в целом, то она развивается в уникальной среде, где главными условиями поддержания жизни являются:
Совокупность всех вышеперечисленных условий встречается только на нашей планете. Несмотря на солидное число исследованных планет, ни одна из них не обладает подобной уникальностью. Конечно, если учесть теоретическую бесконечность Вселенной, вполне допустимо предположить, что где-то там существует подобная Земле планета. Но наука, а вернее, ее возможности в настоящее время, не позволяют дать окончательный ответ.
Почему зародилась жизнь
Это стало возможным благодаря ряду благоприятных факторов:
Другие формы жизни
На нашей планете углерод — «каркас» для органических соединений. Но возможна ли жизнь на другой основе? На этот вопрос наука пытается дать ответ уже много лет, однако значительных результатов получено не было. Теоретически это возможно, и даже найдена альтернатива углероду — кремний. Он обладает схожими свойствами образуя необходимые соединения и связи. Но вот в чем загвоздка — этот элемент жаропрочный, а потому вода уже не будет тем универсальным растворителем. Для этого больше подойдет серная кислота, ведь температура ее кипения значительно выше. На Венере можно наблюдать похожие условия.
Помимо кремния, рассматривается еще один подходящий элемент — азот. Не так давно группа ученых обнаружила, что при высоком давлении формируются соединения на основе азота, что значительно превосходят своим потенциалом соединения углерода. Схожие условия наблюдаются на Нептуне и Уране.
Каждый хоть раз в жизни задумывался о том, одни мы во Вселенной или нет. Согласно утверждению NASA, ответ на этот вопрос человечество сможет получить через 25 лет. Поэтому остается только ждать.
Что делает Землю пригодной для жизни?
Когда мы услышали термин «Земля», у нас на уме возникло первое, что планета земная, где существуют все формы жизни: от основных живых микроорганизмов до очень сложных и умных людей. В этой статье мы обсудили факторы, которые ответственны за существующую жизнь на Земле. Есть много факторов, которые делают Землю пригодной для жизни, обсуждаются ниже:
Расстояние Земли от Солнца
Земля и Солнце одинаково важны, потому что без солнечного тепла и света Земля была бы безжизненным шаром из покрытых льдом камней. Он регулирует температуру водоемов, погодные условия и обеспечивает энергию для роста растений. Расстояние Земли от Солнца делает его идеальным поводом для жизни, потому что он получает идеальное количество тепла и света, чтобы позволить жизни быть созданной и поддерживать ее.
Земля — единственная планета, которая использует солнечный свет, столь же полезный как источник энергии. Эта энергия используется для преобразования элементов живыми существами в полезную форму. Растение использует энергию, получаемую от солнца, для стимулирования фотосинтеза и обеспечения пищи для роста. В качестве побочного продукта выделяется кислород, который мы затем используем в качестве собственного источника энергии.
Важность атмосферы Земли
Это слои газов, окружающие Землю, которые состоят из экзосферы, термосферы, мезосферы, стратосферы и тропосферы. Содержание воздуха и благоприятное атмосферное давление также поддерживали жизнь большинства существ. Содержание воздуха в двуокиси углерода на Земле меньше, чем на планетах, таких как Венера и Марс. Следовательно, меньшее содержание в воздухе углекислого газа помогает смягчить температуру Земли и поглощается растениями во время фотосинтеза для производства кислорода.
Как мы знаем, Солнце является основным источником энергии для Земли, но единственной планетой, которая оптимизирует количество тепла и света, необходимое для жизненного процесса. Солнце излучает огромное тепло и свет, который также состоит из ультрафиолетового излучения или ультрафиолетовых лучей, которые мы не можем видеть или чувствовать. Только около 1% ультрафиолетового излучения, которое Солнце посылает на Землю, фактически достигает поверхности. Небольшие дозы ультрафиолетовых лучей полезны. Они заставляют организм вырабатывать витамин D, который имеет несколько преимуществ для здоровья. Но вы знаете, что, если получить больше, то количество того, что мы получаем, не даст больше витамина D, но вызывает серьезные проблемы с нашей кожей и здоровьем.
Благоприятное климатическое состояние
Вода очень важна для жизни, потому что она содержит кислород, необходимый для жизни, и позволяет живым молекулам легко перемещаться. Это постоянно изменяет свою форму через водный цикл. Процесс, посредством которого вода постоянно меняет свою форму и циркулирует между океанами, атмосферой и сушей, известен как водный цикл.
Основными источниками пресной воды являются реки, пруды, родники и ледники. Океанские тела и моря содержат соленую воду. Вода океанов соленая, так как содержит большое количество растворенных солей. Большая часть соли — это хлорид натрия или обычная поваренная соль, которую мы едим. Земля покрыта тремя четвертями воды. На 97,3% вода соленая в океанах и морях, 3% — пресная вода, состоящая из ледяной шапки, грунтовых вод, пресноводных озер, внутренних и соленых озер.
Что необходимо для возникновения жизни?
Астрономы и астробиологи часто пытаются понять, могут ли условия на найденных ими экзопланетах способствовать поддержанию жизни. В их распоряжении в качестве примера есть только наша Земля. И поэтому их работа в значительной мере представляет собой поиск похожих на Землю экзопланет. Особенно их интересуют те из них, которые могут иметь жидкую воду на поверхности.
Обитаемая зона
Это область вокруг звезды, находящаяся в которой планета, вращающаяся вокруг нее, может иметь на поверхности жидкую воду.
Ключевую роль в параметрах обитаемой зоны играет расстояние от планеты до ее звезды. Но и различные другие критерии тоже должны быть приняты во внимание. Звезда системы должна оставаться стабильной достаточно долгое время. Планета должна обладать достаточно плотной атмосферой, чтобы удерживать воду. Звездная система, в которой находится планета, должна иметь какой-то источник воды. Ведь до сих пор остается загадкой, откуда родом океаны Земли. На таком расстоянии от Солнца ее не должно быть в таком количестве. Наконец, планета должна обладать магнитосферой, которая будет защищать планету от солнечной радиации. Которая может поставить под угрозу устойчивость атмосферы и воды на планете.
Галактическая Обитаемая Зона
Место звездной системы ее в галактике также очень важно. Звезда должна находиться достаточно близко к центру галактики. Потому что находящиеся в этой области звезды, как правило, содержат много тяжелых элементов. Но при этом не слишком близко. Потому что там слишком много опасной радиации и мощных гравитационных сил.
Почему именно вода?
Вы можете спросить — почему инопланетная жизнь так сильно зависят от наличия воды? Чтобы понять это, обратимся к биохимии.
Все сложные многоклеточные организмы имеют сложный обмен веществ. Эти реакции позволяют использовать энергию и избавляться от отходов. Это справедливо для любых форм жизни на Земле. Поэтому представляется разумным предположить, что это правило также применимо и к инопланетным формам жизни. Все биохимические реакции происходят в жидком «растворителе». И здесь, на Земле, этим растворителем является вода.
Ну хорошо, скажете вы. Воды на нашей планете много. Но почему ее должно быть много на какой-то другой планете? Для этого нам необходимо учесть законы вероятности. Химическое соединение, которое будет работать в качестве растворителя, вероятно будет образовано из самых распространенных элементов во Вселенной. Наиболее распространенным в космосе элементами являются водород, гелий, кислород, неон, азот, углерод, кремний, магний, железо, сера и так далее. По уменьшению количества.
Два элемента, необходимые для производства воды — это водород и кислород. И их в космосе очень много. И поэтому можно предположить, что любая форма жизни, скорее всего, будет использовать воду для своей биохимии. Поэтому ученые и делают акцент на поисках жидкой воды на экзопланетах.
И все же. Есть ли альтернатива воде?
В принципе, в других местах Галактики вполне могут существовать формы жизни, которые имеют биохимию, основанную на этих растворителях. Но, с точки зрения универсальности, вода несомненно превосходит их. Она остается наиболее вероятным растворителем и для инопланетной жизни.
А как насчет атмосферы?
Какая атмосфера необходима для инопланетной жизни? Будут ли инопланетяне дышать кислородом, как и мы?
Удивительно, но ответ — «да»! Биохимия жизни на Земле подтверждает, что кислород является лучшим элементом для создания огромного количества энергии при обмене веществ. Эта энергия очень важна для развития жизненных форм, которые со временем становятся все сложнее и сложнее, развивают технологии и строят цивилизации.
Наблюдения показали, что некоторые формы жизни, которые не используют кислород, не могут производить достаточного количества энергии для развития сложности. Поэтому вполне вероятно, что инопланетная форма жизни будет дышать таким же воздухом, что и люди.
Альтернативные условия для инопланетной жизни
Примитивная инопланетная жизнь вполне может существовать в таких условиях. Но вопрос о том, будет ли у нее потенциал для развития интеллекта и технологий? Ведь энергетика биохимии будет совсем иная.
Что нужно для появления жизни на планете?
Земля считается уникальной планетой, поскольку на ней есть жизнь. Однако новое исследование показывает, что “рецепт приготовления” такой планеты может также применяться ко многим другим экзопланетам, находящимся около далёких звёзд.
Недавнее исследование предполагает, что на других скалистых планетах земного типа, вероятно, могут происходить процессы, которые наблюдались на Земле во время формирования жизни на ней. К подобным экзопланетам относится и недавно обнаруженная Kepler-93b, которая находится на расстоянии приблизительно трёх сотен световых лет от нас.
«Наша солнечная система далеко не единственная в своем роде», – отмечает Кёртни Дрессинг, руководитель нового исследования, в своём заявлении. «Похоже, что все скалистые экзопланеты состоят из одинаковых основных ингредиентов».
Эти потенциальные земли должны иметь лишь правильное сочетание химических веществ на своей поверхности и должны находиться в области около своей звезды, которая известна как обитаемая зона – район, в котором на планете теоретически может находиться вода в жидком состоянии. То есть, если, например, астероид доставит воду и правильный набор органических соединений, то на планете потенциально может зародиться и поддерживаться жизнь, говорится в новом исследовании, которое было представлено в ходе заседания Американского астрономического сообщества в Сиэтле.
В своей работе исследователи использовали высокоточный спектрограф HARPS, этот прибор был разработан специально для изучения экзопланет и разделения их на две категории: скалистые, похожие на Землю и газообразные, такие как, например, Юпитер.
HARPS может с высокой точностью определить массу планеты путём измерения количества света, который она блокирует при прохождении перед своей звездой. Масса планеты может быть использована для вычисления её плотности, а плотность даёт нам понять, из чего состоит планета, и является ли она пригодной для жизни.
Подробно изучив данные относительно планеты Kepler-93b исследователи, пришли к заключению, что она приблизительно в полтора раза больше Земли, а её масса в четыре или чуть более раза больше земной, это позволяет предположить, что Kepler-93b является планетой с твёрдой поверхностью.
Для того чтобы обнаружить действительно похожие на Землю миры, исследователи должны сосредоточиться на планетах которые не более чем в 1,6 раза больше Земли, поскольку такие планеты в большинстве случаев будут иметь твёрдую поверхность.