Панспермия и другие формы жизни, возможные с научной точки зрения

Поскольку, благодаря науке, наши знания о Вселенной каждый год расширяются, мы ждем новостей об обнаружении внеземной жизни. Но что, если мы ищем в неправильном месте?

Наука предсказывает возможность существования множества неожиданных форм жизни. Хотя это невозможно на Земле, они вполне могут существовать в другом месте Вселенной. Итак, без дальнейших церемоний, вот Топ-10 форм жизни, возможных с научной точки зрения.

10. Жизнь на основе кремния

Кремний — это молекула, структура и химические свойства которой удивительно похожи на свойства углерода—элемента, на базе которого строится большая часть жизни на Земле. Важной частью жизни, как мы знаем, является способность углерода образовывать сложные цепочки атомов и молекул, достаточно длинные, чтобы включать биологическое программирование, такое как ДНК. Кремний, который широко используется в компьютерных чипах, является самым близким элементом, который когда-либо использовало человечество для создания систем интеллекта. При правильных обстоятельствах кремний обладает потенциалом сформировать свою собственную версию ДНК.

Кроме того, на Земле есть примеры организмов, где кремний используется в биологических структурах, в частности, речь идет о водорослях, известных как диатомы. Каждый год в океанах они используют более, чем шесть миллиардов метрических тонн кремния, а также производят почти 20 процентов кислорода на нашей планете. Таким образом, вполне вероятно, что на других планетах кремний может существовать как ранняя форма жизни, способствуя обогащению их атмосферы кислородом и подготавливая к появлению более продвинутой жизни.

9. Жизнь на основе мышьяка

Хотя кажется нелогичным, что один из самых известных на Земле ядов может стать основой для формирования жизни, наука предполагает, что мышьяк вполне может быть включен в сложные биомолекулы. Аргумент в пользу возможности существования мышьяка в жизненных формах связан с тем, что по химическому составу он схож с фосфором, основной частью ДНК на Земле. Некоторые исследования предлагают, что мышьяк мог быть частью ранней ДНК на Земле, занимая теперешнее место фосфора.

На ранней стадии жизни, до того, как микробная активность помогла выщелачивать фосфор из горных пород в океане, мышьяк был гораздо более доступен организмам, живущим вблизи гидротермальных источников глубоко в воде. Хотя данные свидетельствуют о том, что фосфор является более эффективным химическим веществом для развитой жизни, чем мышьяк, ядовитый элемент, вероятно, будет достаточно хорош для ранних, простых форм жизни. Существа, состоящие из этого вещества, могут скрываться в глубинах чужих нам океанов.

8. Жизнь на базе аммиака

Вода необходима для всех земных форм жизни. В наших телах жидкость – это раствор, который необходим почти для всех химических реакций, в результате которых производится энергия и поддерживаются функции организма. Это верно как в отношении людей, так и в отношении малюсеньких микробов. Но что, если существует альтернатива воде? Современная наука предполагает, что так оно и есть. Для того чтобы жизнь существовала в веществе, отличном от воды, оно должно оставаться жидким в большом диапазоне температур, либо существовать на планете, где в течение года температура меняется незначительно. Вода остается жидкой в диапазоне температур от 0 градусов по Цельсию до 100 градусов по Цельсию.

Аммиак находится в жидком состоянии при температуре от -77,7 градусов по Цельсию до -33,3 градусов по Цельсию. Хотя можно подумать, что такая температура слишком низкая для поддержания жизни, вполне вероятно, что необходимые реакции и процессы могут протекать, но боле медленно. Организмы, использующие аммиак вместо воды, вероятно, жили бы дольше, но метаболизм и эволюция у них проходили бы медленнее, чем у организмов, зависящих от воды.

7. Жизнь на основе метана

Есть некоторые среды, где метан гораздо более распространен, чем вода. Ярким примером является спутник Сатурна Титан. Согласно компьютерной модели, жизнь, основанная на метане, могла бы существовать в чрезвычайно холодных районах, а также в регионах, полностью лишенных кислорода. Модель показала, что можно построить клеточную стенку, которая будет функционировать в жидком метане при температуре -180 градусов Цельсия.

Наряду с тем, что клеточные мембраны могут быть созданы молекулами азота, углерода и водорода, которые, как известно, существуют в океанах Титана, эта способность означает, что в замороженных глубинах океанов метана могут существовать простые организмы. Как и в случае с организмами на основе аммиака, жизнь в метановых океанах по своей природе протекала бы гораздо медленнее, чем на Земле. Медленный метаболизм и эволюция были бы обусловлены низкими температурами, необходимыми, чтобы океан оставался жидким.

6. Жизнь на основе углерода

Углеродная форма жизни — это единственная форма, о которой мы, сами будучи углеродной формой жизни, что-либо знаем. Мы уверены, что сотни планет существуют в потенциально обитаемых зонах их звезд. Эти планеты могли бы поддерживать жизнь такой, какой мы ее знаем, на них есть кислород, жидкая вода и даже химические вещества и реакции, необходимые для того, чтобы жизнь зародилась. Кроме того, жизнь на основе углерода является единственной существующей, в чем мы уверены, формой жизни, свидетельством чему служит наша собственная планета.

Это не означает, что на других планетах жизнь на основе углерода будет выглядеть точно так же, как на Земле. В ходе эволюции, внеземная жизнь на основе углерода может принять совершенно другую форму, адаптируясь к своей окружающей среде. Достаточно посмотреть на огромное количество форм жизни, которые существуют на Земле. Они обитают повсюду-от ледяных океанов до устьев действующих вулканов и линий разломов. Существование организмов на Земле в таких экстремальных условиях является доказательством того, что вполне возможно существование такого рода жизни на большом числе других планет, в том числе на тех, которые мы считаем непригодными для жизни человека.

5. Гибридная жизнь

Если, теоретически, живые существа могли развиться, используя для этого совсем иную, чем на Земле основу, почему они не могли объединить несколько методов? Например, жизнь может основываться главным образом на кремнии, содержать элементы углерода или мышьяка и использовать аммиак в качестве раствора. Как упоминалось ранее, некоторые формы жизни на Земле включают в свои клетки кремниевые структуры. Так почему бы не сделать еще один шаг? Если организм эволюционировал на планете, где много элементов, которые могут стать основой для жизни, почему бы не использовать несколько?

Кремний и углерод могут объединиться друг с другом так же, как кремний и кислород, углерод и кислород, кремний и фтор. Таким образом, эти молекулы могут вступать в реакцию и формировать сложные цепи, которые будут хранить и передавать информацию способом, аналогичным ДНК. Можно также предположить наличие биосферы с несколькими подгруппами существ, одна из которых использовала бы в качестве основы углерод, а другая другой элемент, такой как кремний. В общем биосфера может содержать сразу две группы жизни с разными базовыми элементами.

4. Жизнь на основе плазмы

Это действительно из разряда научной фантастики. С помощью моделирования условий, возможных в космосе, исследование 2007 года показало, что плазма и пыль могут функционировать таким образом, что их можно квалифицировать как жизнь. Они могут даже сформировать микроскопическую двойную спираль из твердых частиц путем поляризации плазмы и пыли. Звучит знакомо?

Еще более интересное исследование показало, что эти спирали могут претерпевать такие изменения, как те, которые связаны с органическими молекулами, в частности ДНК. Они могут делиться, дублироваться и даже эволюционировать по мере того, как менее стабильные нити распадаются, а более стабильные остаются. Такие формы жизни могут существовать в виде леденящих кровь сущностей, созданных из неорганических элементов в межзвездной пустоте внутри массивных пылевых облаков, в плазме или пылевых кольцах, окружающих звезды. Благодаря продолжающейся эволюции, вполне возможно, что такие облака в один прекрасный день обретут разум.

3. Небесная жизнь

Хотя в настоящее время наука не предполагает, что звезды или галактики могут самостоятельно формировать жизнь, она говорит о возможности того, что органические соединения могут образовываться вне родной планеты с помощью близлежащих звезд и звездных структур. С помощью Атакамской большой [антенной] решётки миллиметрового диапазона — комплекса радиотелескопов, расположенный в чилийской пустыне Атакама, органические соединения удалось обнаружить в Большом Магеллановом Облаке, галактике – спутнике Млечного Пути. В двух туманностях в Большом Магеллановом Облаке были обнаружены сложные органические молекулы, важные для органической жизни, такие как метанол, диметиловый эфир и метилформиат.

Это говорит о том, что, при необходимом количестве времени и правильных обстоятельствах, эти соединения могут в конечном итоге сформироваться в самовоспроизводящиеся молекулы, которые станут основой жизни в подобных туманностях. Позже они могли бы создать более сложные биологические структуры. Поскольку такие существа эволюционировали бы без влияния гравитации, такой какую мы ощущаем на Земле, мы понятия не имеем, как они могли бы выглядеть.

2. Панспермия

Одна популярная теория утверждает, что жизнь во Вселенной распространяется путем удара космического тела по ранее ненаселенным планетам. Эта теория утверждает, что жизнь может быть занесена с помощью пыли, мусора, астероида и кометы, на которых находятся микроорганизмы с других планет. Чтобы такой сценарий был возможен, чужеродные организмы должны в течение длительного времени выдерживать влияние разных сил, а также очень низкие или очень высокие температуры. Это связано с воздействием внутренних условий планеты, жарой от трения при прохождении атмосферы планеты и длительным временем, когда организмы летят через пространство—потенциально тысячи или миллионы лет.

Подобные организмы уже существуют на Земле. Экстремофилы могут выдерживать экстремальную жару или холод, УФ лучи и влияние разных физических сил. Хотя они входят в число наиболее известных основных форм жизни, они обладают беспрецедентной способностью выживать в условиях, в которых большинство других организмов погибли бы. Таким образом, вполне вероятно, что жизнь могла распространиться по всей Вселенной благодаря астероидам и экстремофилам, которые попали на эти астероиды.

Даже если бы жизнь началась с экстремофилов, занесенных небесным телом, упрощенная природа этих организмов делает маловероятным, чтобы они эволюционировали во что-то похожее на сложных существ с их родной планеты. Это невозможно из-за разных особенностей, которые необходимы для выживания на новой планете и на планете, откуда они родом.

1.Другой жизни не существует

К сожалению, вполне возможно, что Земля единственная планета во Вселенной, на которой есть жизнь. Из-за необъятности пространства и ограничений, которые скорость света накладывает на межгалактические путешествия, мы можем никогда не обнаружить другую жизнь или даже определить, существует ли она вообще. В наблюдаемой Вселенной мы не нашли никаких конкретных доказательств того, что жизнь существует или когда-либо существовала на других планетах. Вселенной всего около 13,8 миллиардов лет. Хотя этот срок может показаться значительным, мы не знаем, до какого возраста доживет Вселенная. Возможно, мы являемся первой планетой, на которой развилась, и многие другие планеты в будущем последуют за нами.

По нашим оценкам, тепловая смерть Вселенной (состояние, в котором больше нет свободной тепловой энергии) произойдет где-то между 1 и 100 триллионами лет. В худшем случае Вселенная прожила всего 1,38 процента отпущенного ей срока, в лучшем — около 0,01 процента. Это очень долгая жизнь. Тем не менее, мы не можем не задаться вопросом, получим ли мы когда-нибудь ответ на посылаемые нами сигналы, или они так и будут теряться в недрах необъятного космоса.