Возможно, жизнь существует прямо у нас «под носом» в Солнечной системе — большой интерес в этом плане вызывают спутники Юпитера и Сатурна. Европа и Энцелад могут скрывать огромные подземные океаны, где возможна жизнь хотя бы в виде микроорганизмов. Благодаря новым данным, полученным с помощью телескопа «Джеймс Уэбб», ученые обнаружили на одной из экзопланет серьезные доказательства существования внеземной жизни. Но действительно ли вода — необходимый ингредиент для жизни? Новое исследование определило, что ионные жидкости могут образовываться там, где жидкая вода не может, благодаря своей способности сохранять жидкое состояние в широком диапазоне температур и давлений. И в конечном итоге эти ионные жидкости могут поддерживать биомолекулы, такие как белки.
Планета K2-18b расположена в созвездии Льва на расстоянии 124 световых лет от Земли. В 2019 году, сопоставив данные космических телескопов Kepler, «Спитцер» и Хаббл, сразу два независимых научных исследования пришли к выводу, что в атмосфере K2-18b есть значительное количество водяного пара, а условия позволяют образовываться жидкой воде. В 2020-м высказывались гипотезы, что K2-18b может содержать водный океан пригодный для жизни.
Квинтет Стефана — группа из пяти галактик в созвездии Пегаса. Это самое большое на сегодняшний день изображение телескопа «Джеймс Уэбб», оно собрано из 1000 отдельных файлов. NASA, ESA, CSA, and STScI
В 2023-м после анализа данных с телескопа «Джеймс Уэбб», в атмосфере планеты были обнаружены молекулы метана, углекислого газа, а также признаки возможного наличия значимого маркера жизни — газа диметилсульфида. Это может свидетельствовать о существовании живых существ в гипотетическом океане на поверхности K2-18b.
И вот наконец в апреле 2025-го публикуются результаты дополнительных измерений, которые подтверждают значительное количество в атмосфере диметилсульфида и/или диметилдисульфида.
Завершение испытаний телескопа Джеймс Уэбб (февраль 2020). NASA/Chris Gunn
«На Земле диметилсульфид и диметилдисульфид производятся только жизнью, в основном микробной — такой, как морской фитопланктон. Хотя неизвестный химический процесс и может быть источником этих молекул в атмосфере K2-18b, результаты стали самым веским доказательством того, что жизнь может существовать на планете за пределами нашей Солнечной системы», — говорится в статье ученых из Кембриджского университета.
Также выяснилось, что концентрация этих соединений в атмосфере K2-18b сильно превосходит земную, достигая более десяти частиц на миллион, тогда как на Земле — менее чем одна частица на миллион.
Правда, ученые, как обычно, подстраховываются. Один из участников команды исследователей, профессор Никку Мадхусудхан, говорит, что, несмотря на «осторожный оптимизм» в восприятии результатов, астрономам нужно получить больше данных.
Солнечная система. Pixabay / Valera268268
И в то же время он заявляет: «Учитывая все, что мы знаем об этой планете, мир с океаном, кишащим жизнью, — это сценарий, который лучше всего соответствует имеющимся у нас данным», подразумевая K2-18b.
K2-18b крупнее Земли, ее радиус больше земного в 2,6 раза, а масса — в 8,6 раза. Хотя планета находится совсем недалеко от своей звезды, маленького красного карлика, и в пределах его обитаемой зоны. Это говорит о том, что экзопланета получает примерно столько же звездного света и тепла, сколько Земля от Солнца. K2-18b делает оборот вокруг своего «солнца» всего за 33 дня.
Самое любопытное, существует большая вероятность, что К2-18b сплошь покрыта слоем воды толщиной в десятки километров. Из полученных данных следует, вода может составлять примерно половину ее массы. Для сравнения: доля земной воды, при кажущемся большом объеме, совсем невелика — всего 0,02 процента от массы нашей планеты.
Снимок Туманности Андромеды — галактики М31 — сделанный камерой HSC телескопа «Субару». HSC Project/NAOJ
Впрочем, планета K2-18b далеко не единственная планета, где гипотетически может существовать жизнь, ученым известны десятки таких миров. Например, Росс 128 b — экзопланета в системе звезды Росс 128 в созвездии Девы, которая находится от нас на расстоянии примерно 11 световых лет. Планета потенциально подходит для жизни. Есть, правда, минус – ее масса почти в полтора раза больше земной. Температура здесь, по предварительным оценкам, может колебаться от 0 до +21 по Цельсию.
Участок неба вокруг красной карликовой звезды Росс 128 в созвездии Девы. ESO
Возможно, жизнь существует прямо у нас «под носом» в Солнечной системе — большой интерес в этом плане вызывают спутники Юпитера и Сатурна. Европа и Энцелад могут скрывать огромные подземные океаны, где возможна жизнь хотя бы в виде микроорганизмов.
Кольца Сатурна. NASA/JPL-Caltech/SSI
Но действительно ли вода — необходимый ингредиент для жизни? Инопланетяне могут плавать в поистине экзотических водоёмах. Новое исследование предполагает, что другие жидкости могут поддерживать жизнь в мирах за пределами нашего.
«Мы считаем, что вода необходима для жизни, потому что именно она нужна для жизни на Земле. Но если мы рассмотрим более общее определение, то увидим, что нам нужна жидкость, в которой может происходить метаболизм для жизни », — заявила руководитель исследования Рачана Агравал, постдокторант Массачусетского технологического института (MIT). Статья группы была опубликована в 11 августа 2025 года в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Агравал и её команда изучали ионные жидкости — соли, находящиеся в жидком состоянии при температурах ниже точки кипения (ниже 100 градусов Цельсия) — как потенциально благоприятную среду для жизни. Согласно лабораторным экспериментам исследователей, ионные жидкости, вероятно, могут образовываться из компонентов, обнаруженных на каменистых планетах и их спутниках.
Самое главное, команда определила, что ионные жидкости могут образовываться там, где жидкая вода не может, благодаря своей способности сохранять жидкое состояние в широком диапазоне температур и давлений. И в конечном итоге эти ионные жидкости могут поддерживать биомолекулы, такие как белки.
Новое исследование показало, что вода может быть не единственной жидкостью, способной поддерживать жизнь. Хосе-Луис Оливарес, Массачусетский технологический институт
«Это может значительно увеличить зону обитаемости всех каменистых миров», — сообщила Агравал.
В научном мире это открытие можно назвать счастливой случайностью. Изначально команда намеревалась исследовать признаки жизни на Венере, пытаясь найти способ сбора и испарения серной кислоты из её облаков. Но, проведя эксперименты по испарению, исследователи обнаружили, что жидкий слой остаётся всегда. Они определили, что этот слой представляет собой ионную жидкость, образующуюся при реакции серной кислоты с глицином.
«Отсюда мы и попытались представить, что это может означать», — сказала Агравал. «Серная кислота встречается на Земле в вулканах, а органические соединения — на астероидах и других планетарных телах. Это навело нас на мысль о возможности образования ионных жидкостей и их естественного существования на экзопланетах ».
Конечно, необходимы дополнительные исследования. «Мы только что открыли ящик Пандоры новых исследований», — сказала профессор Массачусетского технологического института Сара Сигер, соавтор исследования. «Это было настоящее путешествие».
Исследование, опубликованное 28 июля в журнале International Journal of Astrobiology, посвящено изучению возможности существования жизни на Марсе, а также на Европе, спутнике Юпитера, и Энцеладе, спутнике Сатурна. Эти ледяные миры довольно враждебны к жизни в том виде, в каком мы её знаем, по крайней мере на поверхности. Но под поверхностью они содержат огромные количества жидкой или замёрзшей воды. Исследователи изучали, может ли космическое излучение активизировать химические реакции в воде в достаточной степени, чтобы поддерживать биологическую активность.
Новое исследование предполагает, что космическое излучение потенциально может стать источником энергии, необходимой для зарождения внеземной жизни глубоко под поверхностью ледяных миров, таких как Марс, Европа и Энцелад.
Когда учёные ищут признаки жизни за пределами Земли, они сначала проверяют внеземные миры внутри «зоны Златовласки» — области вокруг звезды, где солнечный свет не делает температуру слишком высокой или слишком низкой для существования жидкой воды на поверхности планеты. Но группа исследователей предложила другую область, где может существовать жизнь: «радиолитическую обитаемую зону», где космические лучи (также известные как космическое излучение) могут генерировать достаточно энергии для поддержания жизни глубоко под водой или подо льдом.
Новое исследование предполагает, что космические лучи могут способствовать возникновению жизни за пределами традиционных обитаемых зон. DrPixel/Getty Images
«Жизнь может существовать в большем количестве мест, чем мы когда-либо могли себе представить», — заявила Димитра Атри, астрофизик из Нью-Йоркского университета в Абу-Даби (Объединённые Арабские Эмираты) и соавтор нового исследования. «Вместо того, чтобы искать только тёплые планеты с солнечным светом, теперь мы можем рассматривать холодные и тёмные места, если под их поверхностью есть вода и они подвержены воздействию космических лучей».
Космические лучи состоят из высокоэнергетических частиц и атомных ядер, которые движутся в пространстве почти со скоростью света. Они возникают в результате деятельности звёзд, сверхновых и, в некоторых случаях, чёрных дыр. На Земле большинство космических лучей не проникают сквозь плотную атмосферу нашей планеты. Но на планетах с более тонкой атмосферой, таких как Марс, они могут достигать поверхности, а возможно, и под землёй.
Смотрите также... Немного о кошках: история одомашнивания и интересные факты о поведении домашних питомцев |
В этом исследовании команда использовала компьютерное моделирование, чтобы смоделировать, сколько энергии это космическое излучение может доставить подповерхностному льду и воде на Марсе и таких планетах, как Европа, спутник Юпитера. Они обнаружили, что некоторые высокоэнергетические частицы могут проникать под поверхность. Оказавшись там, лучи будут расщеплять существующие молекулы воды, высвобождая электроны в процессе, называемом электролизом. Это потенциально может генерировать достаточно энергии для поддержания — а возможно, даже и для зарождения — жизни.
Исследователи предсказали, что ледяной спутник Сатурна Энцелад обладает наибольшим потенциалом для поддержания жизни, за ним следуют Марс и Европа. Астробиологи планируют более подробно изучить эти планеты в ближайшие годы, используя данные телескопов, таких как Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, и зондов, таких как Europa Clipper НАСА, который в настоящее время находится на пути к луне Юпитера.
Однако новое исследование также имеет значение для поиска жизни за пределами нашей Солнечной системы. «Это открытие меняет наши представления о том, где может существовать жизнь», — сказал Атри в своем заявлении.
В другом исследовании, используя ультрафиолетовое излучение, учёные обнаружили небольшие количества суперспирта в газообразной форме. Ученые синтезировали метантетрол — трудноуловимый спирт, который может стать основой инопланетной жизни. Химики синтезировали «суперспирт», ранее считавшийся слишком нестабильным для существования. Молекула образовалась в экстремальных, «космических» условиях и может пролить свет на сложные реакции, необходимые для зарождения внеземной жизни.
Суперспирт называется метантетрол и является единственным спиртом с четырьмя группами кислорода и водорода вокруг одного атома углерода. Считается, что он является ключевым строительным блоком жизни во Вселенной. «Эта работа расширяет границы наших знаний о химии в космосе», — заявил соавтор исследования Ральф Кайзер, химик из Гавайского университета.
Метантетрол — это тип ортокислоты, класса соединений, которые считаются критически важными в химии ранней жизни. Однако эти соединения сложно выделить и изучить. Например, большое количество кислородных связей в метантетроле делает его крайне нестабильным и склонным к разрушению при отсутствии определённых условий окружающей среды.
Согласно заявлению, метантетрол не встречается в естественном виде на Земле, однако ученые уже более века строят теории о его существовании и химической структуре.
Чтобы воспроизвести процесс образования метантетрола в космосе, исследователи поместили воду и углекислый газ в криоохладитель с температурой минус 451 градус по Фаренгейту (минус 268 градусов по Цельсию), а затем подвергли смесь воздействию излучения, подобного космическим лучам, чтобы вызвать необходимые химические реакции для соединения этих молекул.
Ученые уже более века предполагают существование метантетрола, но на Земле он не встречается в естественном виде. Эндрю Тернер
Используя ультрафиолетовое излучение, учёные обнаружили небольшие количества суперспирта в газообразной форме.
«Эта работа выводит экспериментальные и детектирующие возможности на «последний рубеж, на следующий уровень, выходящий за рамки того, чего можно было достичь ранее из-за отсутствия экспериментальных и вычислительных подходов», — сказала Кайзер в другом заявлении.
Теперь, когда у астробиологов есть возможность изучать метантетрол, они могут узнать, как этот спирт синтезируется и реагирует с другими молекулами в самых холодных частях космоса, например, в пылевых облаках, где формируются звезды и планеты.
«Вот эта компактная углеродно-кислородная молекула, которая просто хочет взорваться», — говорится в заявлении соавтора исследования Райана Фортенберри, астрохимика из Университета Миссисипи. «И когда она это делает, если дать ей хоть какую-то энергию, образуются вода, перекись водорода и ряд других потенциально важных для жизни соединений».
Метантетрол — это своего рода «молекула семени жизни», которая может стать строительным блоком жизни во всей Вселенной. «Это то, что может привести к возникновению более сложных химических процессов, если дать ему такую возможность».
Фортенберри сравнил спирт с жёлудём, который сам по себе не может превратиться в дерево, а требует для этого определённых условий и реакций.
Химики пришли к выводу, что, поскольку метантетрол может образовываться в лабораторных условиях, близких к космическим, он также может образовываться в космосе. «Если мы найдём места, где метантетрол образуется естественным образом, мы будем знать, что это место обладает потенциальными строительными блоками для поддержания жизни», — сказал Фортенберри.
Результаты исследований, опубликованных в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society в апреле 2024 года, доказывают, что на некоторых экзопланетах, особенно тех, что вращаются вокруг более холодных красных карликов, может существовать фиолетовая растительность, а не зеленоватая, как на Земле.
Исследование Корнелльского университета показало, что особый фиолетовый «световой отпечаток» может быть признаком внеземной жизни. Хотя Землю часто называют «бледно-голубой точкой» благодаря её обильным океанам, большая часть суши планеты окрашена в зелёный цвет. Растения используют хлорофилл (который поглощает красный и синий свет, но отражает зелёный) для улавливания солнечной энергии, а также используют углерод и воду для производства питательных веществ в процессе, известном как фотосинтез. Хотя этот урок биологии для четвёртого класса описывает основной способ процветания растений на нашей планете, жизнь на других экзопланетах, похожих на Землю (особенно вращающихся вокруг красных карликов), могла бы использовать совершенно другой метод — тот, который окрасил бы весь мир в фиолетовый цвет.
Учёные из Корнеллского университета проанализировали, как инопланетные растения, использующие инфракрасное излучение для фотосинтеза, могут преобразовывать оттенки инопланетных миров. Эти виды бактерий, включая фототрофные аноксигенные бактерии и фотогетеротрофные бактерии, могут испускать характерный «световой отпечаток», который смогут обнаружить будущие обсерватории, включая Чрезвычайно Большой Телескоп Европейской Южной Обсерватории.
«Фиолетовые бактерии могут процветать в широком диапазоне условий, что делает их одним из главных претендентов на жизнь, способных доминировать в самых разных мирах», — заявила в пресс-релизе аспирантка Корнеллского университета Лигия Фонсека Коэльо. «Они уже процветают здесь, в определённых нишах… только представьте, если бы им не приходилось конкурировать с зелёными растениями, водорослями и бактериями: красное солнце могло бы создать для них самые благоприятные условия для фотосинтеза».
Чтобы понять цвет и химический состав такой планеты, Коэльо и её коллеги собрали 20 образцов пурпурных серных и пурпурных несерных бактерий из разных мест по всему миру, включая гидротермальные источники и даже пруды недалеко от кампуса Корнелла. Эти бактерии используют низкоэнергетический красный и инфракрасный диапазоны для процесса, похожего на фотосинтез, и хотя пурпурные бактерии сегодня могут занимать свою биологическую нишу, некоторые учёные предполагают, что древняя Земля, вероятно, была гораздо более фиолетовой, чем сегодня.
Исследование, проведённое в 2022 году в Мэрилендском университете, изучало, почему растения отражают зелёный цвет, хотя технически Солнце излучает большую часть света в сине-зелёном спектре. Учёные утверждали, что светочувствительная молекула ретиналь (появившаяся на Земле раньше хлорофилла) поглощает зелёный свет и отражает красный и фиолетовый, которые для человеческого глаза выглядели бы пурпурными.
Когда молекула хлорофилла эволюционировала на Земле — во многом благодаря повышению уровня кислорода, — зелёный свет Солнца уже поглощался растениями, использующими ретиналь. Поэтому вместо этого молекула поглощала весь остальной доступный свет. Несмотря на то, что Солнце излучает меньше света в этом спектре, хлорофилл был частью более совершенной и эффективной системы фотосинтеза, и зелёный оттенок Земли начал формироваться.
Но на бедных кислородом экзопланетах, вращающихся вокруг холодных красных карликов, всё может быть совершенно иначе. Коэльо разработал различные модели землеподобных планет в различных условиях влажной и сухой среды, и многие из смоделированных «световых отпечатков» оказались фиолетовыми.
«Если пурпурные бактерии процветают на поверхности замёрзшей Земли, океанического мира, Земли-снежка или современной Земли, вращающейся вокруг более холодной звезды, — сказал Коэльо в пресс-релизе. — Теперь у нас есть инструменты для их поиска».
Комментировать в ВконтактеСмотрите также... HTML, CSS-шпаргалка с примерами - тег IMG, figure и picture. Адаптирование, форматирование, эффекты Полный список обработчиков событий HTML / Javascript с примерами |
