Make your own free website on Tripod.com

Sunčev sistem Galaksija Meteori Asteroidi Verovanja Zanimljivosti
Rečnik Vesti Arhiva Linkovi Download Kontakt


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VRH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VRH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VRH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VRH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VRH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VRH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Život u Sunčevom sistemu

 Gde je nastao život?
 Mogućnost postojanja života na Marsu
 Europa
 Venera i Titan
 Istraživačke misije

Još u ranoj prošlosti, ljudska bića su promišljala život kao široko raspostranjen u onome što su tada smatrali Univerzumom. Tek nedavno, nauka je taj stav preispitala i, u određenoj meri, i preobratila. Nedavna otkrića planeta oko drugih zvezda, kao i mogući fosilni ostaci u meteoritu sa Marsa samo su neki od događaja kojima je bila posvećena velika medijska (kao i svaka druga) pažnja. Za razliku od osamdesetih godina, kada je jedini autentični izvor informacija o drugim delovima našeg planetarnog sistema predstavljao Voyager, danas, kad imamo Mars Global Surveyor, NICMOS, HST, Cassini ili Galileo, ne treba da čudi sveopšta anticipacija koja je upravljena ka otkriću života negde izvan Zemlje (bili to zagonetni crni monoliti na Jupiteru, inteligentni kitovi na Europi ili nešto sasvim treće).

Da bismo tragali za životom u Sunčevom sistemu, treba da pođemo od kuće. Pošto je Zemlja (još uvek) naš jedini primer koji nam može pružiti informacije o nastanku života, moramo ga se grčevito držati. Geološki podaci nam kazuju da je život nastao ubrzo pošto su se uopšte stekli oslovi za njegov nastanak - tek pošto su protoplanete prestale da bombarduju Zemlju pri kraju njenog formiranja. Poslednji u nizu ovakvih sudara dogodili su se između 4.4 i 4.0 milijardi godina unazad. Fosili mikroskopskih ćelija i ugljenikov izotop (o kome mnogi nemaju puno lepih reči) sugerišu da je život procvetao nekih 3.5 milijardi godina unazad, a da je možda postojao i pre 3.85 milijardi godina.

Pošto su se uslovi za postojanje života ispunili, ne više od milijardu (i možda čak 100-200 miliona) godina je prošlo pre nego što se on i učvrstio na Zemlji. Tačna hemija ovog brzog nastanka i razvoja u geološki aktivnoj sredini je vrlo kontroverzna i, za sada, nepoznata, tako da se o tačnoj genezi može samo spekulisati. Treba ipak napomenuti da, koliko god se dobro objašnjenje nastanka života na Zemlji bude pronašlo, sam proces će ostati krajnje izuzetan (pomislite samo na verovatnoću da se određeni broj aminokiselina pronađe i potom udruži, gradeći pritom stabilan protein!).

Ipak, izvesno je da život u razvoju treba tražiti u sredini koja je hemijski i fizički aktivna kao ona na Zemlji pre više milijardi godina.

Opšte prihvaćena mudrost tokom proteklih 40 godina (koja je započela radovima Oparina i ostalih) bila je da su se prebiološki organski molekuli oformili u atmosferi pod uticajem električnih pražnjenja koja su obezbeđivala dovoljnu energiju za hemijske reakcije. Neke moderne teorije nude i druge alternative: kako se voda kreće kroz podvodne vulkanske sisteme, zagreva se do 400 stepeni Celzijusa i pri povratku u okean pomaže sintezu organskih molekula, a takođe i njihovu reorganizaciju u složenije strukture.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gde je nastao život?

Značaj "hidrotermalnih" sistema u istoriji života vidi se i u evolutivnom stablu, sačinjenom od razlika u nizovima nukleotidnih parova u molekulima RNK (ribonukleinske kiseline), koji prenose genetsku informaciju. Organizmi koji su po ovom stablu "bliski" osnovnom praorganizmu imaju sličnu strukturu RNK. Današnji najbliži preci su takozvani hipertermofili, koji žive u vrućoj vodi i do 115 stepeni Celzijusa. Ova veza ukazuje na to da je zemaljski život prošao kroz hidrotermalnu fazu u nekoj davnoj prošlosti ili da je baš tako i nastao.

Sada možemo sačiniti i neke preliminarne pretpostavke o kriterijumima koji se na prvi pogled čine neophodnim za postojanje života izvan Zemlje. Uzećemo da je tečna voda, kao medijum kroz koji primitivni organizmi dobijaju hranu i odbacuju štetne materije, potreban uslov, iako druge tečnosti, poput metana ili amonijaka mogu da posluže istoj svrsi (voda je statistički verovatnija, a i hemijski pogodnija za odvijanje mnogih reakcija).

Osim vode, za izgradnju živog sistema neophodni su i biogeni elementi, koje na Zemlji čine, recimo, ugljenik, vodonik, kiseonik, azot, sumpor ili fosfor. Iako ne postoji nikakvo razumno objašnjenje zašto bi život u drugim uslovima morao biti zasnovan na bas ovim elementima, ipak je za očekivati da veći deo njih bude zastupljen (život na Zemlji obilato koristi ugljenik, za razliku od silicijuma, pre svega zbog stvaranja hemijskih veza, a ne rasprostranjenosti; osim toga, ugljenik već postoji i u obliku ugljen-dioksida u obliku gasa ili rastvorenog u vodi, dok silicijum dioksida nema u izobilju ni u jednom ni u drugom obliku i mnogo je manje pristupačan).

Izvor energije je sledeći važan faktor koji mora da obezbedi uslove za odvijanje odgovarajućih hemijskih reakcija i, što je takođe važno, u samom početku podstakne njihovo odvijanje. Na Zemlji, većina životne energije potiče od Sunca, pretočena kroz fotosintezu, mada je u slučaju protoorganizama verovatno bila dovoljna i samo energija koja se oslobađala u hemijskim procesima. Uz to ne treba zaboraviti ni druge vidove energije, poput geohemijske ili hidrotermalne.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Mogućnosti postojanja života na Marsu

Poučeni primerom Zemlje, uočimo dve planete Sunčevog sistema koje pružaju dobre dokaze za postojanje života u nekom trenutku njihove istorije - Mars i Europa (ovde ćemo posmatrati Europu, inače Jupiterov mesec, kao planetarno telo).

Mars danas nije preterano gostoljubiv. Srednje dnevne temperature retko prelaze 220 Kelvina, nekih 53 Kelvina ispod tačke prelaza voda-led. Uprkos ovome, ima dosta dokaza da je voda ( u tečnom obliku) svojevremeno postojala na površini Marsa, kao i da je vrlo verovatno prisutna i danas, mada nešto dublje u kori.

 

Na površini Marsa ima tragova koji bi mogli da potiču od tekuće vode, iako nju danas nismo u stanju da vidimo. Osim toga, brojni krateri prečnika većih od 15 km prilično su erodirali, a oni manji su potpuno i nestali, što se najjednostavnije objašnjava postojanjem vode.

Istorija atmosfere Marsa, s druge strane, je prilično opskurna, iako se smatra da je bila gušća u ranoj fazi Sunčevog sistema, dakle pre 3.4 do 4.0 milijardi godina. Kao posledica toga, javio bi se jak efekat staklene bašte koji bi, za uzvrat, zagrejao planetu dovoljno da bi voda mogla da se održi u tečnom obliku. Evidentno je da je, najverovatnije periodično, dolazilo i do katastrofičnih poplava. Ovo je glavni razlog za verovanje u postojanje tečne vode dublje ispod površine, gde geotermalni izvori mogu da održe temperaturu od 273 Kelvina. Osim toga, tokom istorije je postojalo dosta različitih izvora energije na Marsu (vulkanizam, sudari). Biogeni elementi tamo takođe postoje u znatnim količinama, što upotpunjuje potrebe za nastanak života. Trenutna razpoloživa energija na Marsu dovoljna je da (p)odrzi život i njegovo obnavljanje. Da li je u jednom tretnuku došlo do razvoja fotosinteze i omogućilo živim bićima da se prošire i na druge ekološke niše, ostaje, za sada, otvoreno pitanje. Podaci sa Vikinga tokom `70-ih nisu otkrili nikakav široko rasprostranjeni život na Marsu. Ipak, moguće je da danas "mali zeleni" postoje u nekakvim klasterima, grupisani oko, recimo, ispodpovršinskih sistema koje zagrevaju vulkani.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Europa

Europa, s druge strane, otvara malo drugačije mogućnosti za nastanak života. Na prvi pogled, ona se ne čini preterano pogodnom u tu svrhu. Najveći od Jupiterovih satelita, Europa je nešto manja od našeg Meseca, a prekrivena je gotovo čistim ledom. Ipak, unutrašnjost Europe je verovatno toplija, usled radioaktivnog raspada i plimskih sila, odnosno zagrevanja, što bi moglo da obezbedi temperature iznad 0ş Celzijusa na relativno malim dubinama. Drugim rečima, moguće je da postoji kompletan okean ispod ovog ledenog omotača, na dubini od 150 do 300 kilometara, što je donekle potvrdila sonda Galileo, sa čijih se snimaka može videti površina izbrazdana dugim pukotinama, pri čemu "svež" led konstantno polira površinu Europe. Ako na Europi uopšte ima tečne vode, onda ona najverovatnije postoji u pojasu između spoljnjeg ledenog omotača i unutrašnjeg kamenog jezgra koje verovatno ispoljava vulkansku aktivnost, sličnu onoj koja je nekad postojala na Mesecu (do unazad 3 milijarde godina). Dakle, svi neophodni uslovi za nastanak života postoje na Europi, iako u manjim količinama nego na Marsu (posebno hemijski izvori energije). Iako je Galileo pronašao tragove organskih molekula na Jupiterovim satelitima, Kalistu i Ganimedu, oni ne raspolažu sa dovoljno energije potrebne da bi se život na njima i učvrstio. Samo Io, od svih Galilejevih satelita Jupitera, odlikuje se burnom vulkanskom aktivnošću.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Venera i Titan

Poznato je da, ako bi Zemlja kružila oko Sunca na udaljenosti Venere, bi vrlo brzo postala pretopla. Ovo bi prouzrokovalo da velike količine vode isparavaju u atmosferu i uvećavaju tzv. efekat staklene bašte, od koga se strahuje i ovde na Zemlji. Ipak, smatra se da Venera nije oduvek bila ovoliko negostoljubiva koliko je danas. Pre 4 milijarde godina, Sunce je emitovalo oko 30% energije manje nego danas, što bi značilo da su temperature na Veneri tada bile samo oko 100 stepeni Celzijusa manje nego danas na Zemlji. Život bi sasvim udobno mogao da opstane na ovim temperaturama, poput mnogih bakterija koje žive na Zemlji, u grotlima vulkana i termalnih izvora. Kako se Sunce postepeno zagrevalo, i Venerina klima i atmosfera postajale sve manje transparentne, uništavajući svaki mogući dokaz o postojanju nekakvih ranih životnih oblika, pre nekoliko milijardi godina. Slična sudbina može zadesiti i Zemlju.

Titan je zanimljiv zbog mnoštva dokaza organske hemijske aktivnosti u atmosferi. On je veličine Merkura, ali gušće atmosfere nego Zemlja koja se sastoji od azota, metana i etana. Metan se mora obnavljati sa površine pošto fotohemijske reakcije u atmosferi oslobađaju vodonik koji difunduje u okolni prostor, a metan prevode u više lance organskih molekula, za koje se veruje da čine atmosferu opskurnom u oblasti vidljivog spektra. Površinske temperature na Titanu su oko 94 Kelvina, što je suviše hladno bilo za tečnu vodu bilo nefotohemijske reakcije koje bi mogle da proizvedu biološku aktivnost.-iako se čini da je Titan u ranoj fazi svoje istorije ipak imao tečnu vodu. Sudari tokom formiranja Titana mogli bi da oslobode dovoljno energije da bi se (barem lokalno) led otopio. Depoziti tečne vode mogli bi da opstanu hiljadama godina pre ponovnog zamrzavanja. Statistički, svaki deo Titanove površine bio je odmrznut barem jednom, ali je krajnje nejasno do kog stadijuma bi hemijske reakcije mogle da napreduju u takvoj prostorno vremenski ograničenoj sredini.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Istrazivačke misije

Iz gore navedenog, kao i mnogih drugih dokaza i "dokaza" koji u tekst nisu mogli biti uvršteni usled nedostatka prostora (i kompetencije autora), jasno je da mogućnosti i povoljne lokacije za razvoj izvanzemaljskog života postoje u Sunčevom sistemu. U jednom ili različitim trenucima svog razvoja, 4 planetarna tela (Mars, Europa, Venera i Titan) su posedovala neophodne uslove za razvitak života. Odgovor na to da li se on tamo zaista i razvio, moguće je dobiti jedino empirijskim putem. Danas, za razliku od osamdesetih godina, možemo biti manje-više zadovoljni pažnjom i novcem koji se posvećuje sličnim istraživanjima (Mars Surveyor, Cassini na putu ka Saturnu, Huygens ka Titanu, Galileo koji će proći pored Jupitera i usredsrediti se na Europu, itd.). Sasvim je moguće da nijedan dokaz o postojanju života izvan Zemlje ne bude pronađen. Ipak, ukoliko se život organizuje iz osnovnih organskih molekula na onaj način na koji mi danas to zamišljamo, trebalo bi barem pronaći neke njegove tragove, odnosno ostatke. U suprotnom, biće neophodno preispitati teoriju o nastanka života, pre svega, ovde na Zemlji. I jedna i druga spoznaja pružiće nam puno materijala za razmišljanje o tome koliko je život čest, odnosno jedinstven ("an awful waste of space", C.Sagan, "Contact"), u našem kosmičkom okruženju.


autor:

Zlatko Papić (papicz@EUnet.yu)