Quelles auraient dû être les conditions physiques sur la Terre, le Soleil et dans le système solaire pour la formation de la biosphère sur notre planète? Quels facteurs galactiques ont influencé l'origine de la vie? Y a-t-il une vie au-delà de la Terre? Ces questions scientifiques et d'autres dans le cadre du festival éducatif Science Bar Hopping ont été traitées par le candidat des sciences physiques et mathématiques, chercheur principal au Département de physique solaire et des relations solo-terrestres de l'Institut de magnétisme terrestre et de propagation des ondes radio du nom de V. I. N. V. Pushkova RAS Maria Ragulskaya.
«Dans la communauté scientifique, le point de vue dominant est que la vie est avant tout un phénomène mondial. Et si nous abordons la question de sa reconstruction, sans considérer uniquement le principe anthropique, alors la vie peut être créée sur de nombreuses planètes, car il n'y a pas de restrictions physiques et chimiques à cet égard », a déclaré l'expert.
Activité solaire et vie
La biosphère de la Terre traite une telle quantité d'énergie solaire, qui dépasse de 30 fois l'énergie des processus tectoniques et volcaniques et est pratiquement égale à toute l'énergie thermique de l'intérieur de la Terre. Dans la période de onze ans de changement d'activité solaire, la contribution du Soleil au développement des biosystèmes et au climat est de 10%. Sur une période de 250 ans, cette contribution passe à 70%.
Notre vie est chirale
La vie est à base de carbone et d'eau. Cette structure complexe nécessite une base chimique et un solvant. Le code génétique de la vie terrestre -pas la seule biochimiquement possible. L'ammoniac liquide et l'acide sulfurique conviennent comme solvant, et les liaisons de bore ou d'azote à des températures élevées remplaceront le carbone. L'homme est constitué de molécules d'une certaine chiralité, également non exclusive. La chiralité est la propriété d'une molécule de ne pas se combiner dans l'espace avec son image miroir. «La chiralité est comme des gants - à gauche et à droite. Si la molécule est tordue dans un sens, aucun mouvement dans l'espace vers l'autre ne peut la retourner. Il est incorrect de dire que les processus de la vie ne peuvent pas être réalisés dans l'Univers, comme sur Terre, mais tordus dans la direction opposée. On ne sait pas pour quelle raison une seule option s'est réalisée sur notre planète. Ces questions scientifiques sont traitées par des scientifiques qui étudient l'origine de la vie. Autrement dit, il ne suffit pas d'assembler une molécule, il faut prévoir un processus,séparer la droite de la gauche et accumuler une option appropriée pour la vie. Et, paradoxalement, un tel processus nous a été fourni par le jeune Soleil avec son rayonnement - dit l'expert.
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Où chercher la vie?
La première période du développement de la vie sur Terre était différente de la période moderne: la composition chimique des océans, l'atmosphère, la température, l'emplacement des planètes et le bombardement actif de météorites. La recherche de l'origine de la vie devrait commencer à partir du moment où la composition chimique de l'Univers est devenue à peu près la même qu'aujourd'hui - il y a 7,8 milliards d'années. Pendant cette période, les principaux éléments lourds vitaux sont apparus - le carbone et l'eau. Ces éléments de notre corps sont les restes d'étoiles brûlées. Nous sommes tous faits de matière stellaire. Autrement dit, pendant environ la moitié de leur vie, le Soleil, la Terre et le système solaire étaient dans des conditions complètement différentes, et non dans celles auxquelles l'humanité est habituée. Une vie fiable sur Terre - celle trouvée dans les fossiles - il y a 3,8 à 4 milliards d'années. Les scientifiques ne peuvent pas dire qu'il n'y avait pas de vie avant,puisque pratiquement aucun rocher n'a survécu à plus de cet âge. Des informations plus anciennes peuvent être obtenues à partir des météorites.
Comment est né le système solaire?
Le système solaire a mis environ 900 millions d'années à se former. Elle est née dans un amas d'étoiles dense de systèmes stellaires similaires. Ils sont apparus après des explosions de supernova. Peut-être que la chute des météorites était due au fait que les systèmes divergeaient et échangeaient de la matière de météorite.
Vie galactique
Dans le milieu interstellaire galactique, de nombreuses substances organiques complexes ont été découvertes qui composent les organismes vivants. Les nuages galactiques, à travers lesquels passent les rayons cosmiques, sont une énorme source de matière organique. Les scientifiques modernes ont découvert plus de 200 substances de ce type. Les scientifiques ont une tâche difficile: déchiffrer ces données.
Début de Mars - une oasis pour la vie
Au début de Mars, pendant le premier demi-milliard d'années, il y avait toutes les conditions pour l'origine et le développement de la vie, alors que sur Terre il n'y avait pas de tels processus. La jeune planète avait des océans avec une grande quantité d'eau, une atmosphère et un climat chaud. Cependant, Mars est une petite planète et loin du Soleil. Il existe également un «vent solaire» - un flux de particules ionisées provenant de la couronne solaire. Ce ruisseau a arraché l'atmosphère de Mars. La plupart des météorites qui nous atteignent sont martiennes. S'il y avait de la vie sur la planète, alors elle s'est déplacée de Mars vers la Terre, et non l'inverse.
Soleil: hier et aujourd'hui
Le soleil primitif et le soleil moderne ne sont pas égaux. Le Soleil avait beaucoup plus de taches solaires et sa luminosité était beaucoup plus faible - 70% de l'état actuel. L'étoile s'est progressivement enflammée (à ce jour, la luminosité a augmenté d'une fois et demie), mais en même temps les éruptions solaires étaient très actives. La masse du Soleil primitif peut atteindre 103%, la période de rotation est de 6 à 10 jours. L'intensité des processus en cours était cent fois plus élevée que le niveau actuel.
À la recherche d'une planète pour vivre
Pour survivre, la biosphère a besoin: d'eau liquide sur un objet spatial pendant une longue période géologique, de composés organiques, de sources d'énergie pour les processus biochimiques et d'une coque protectrice. L'objectif des scientifiques est de trouver des endroits protégés des radiations et où l'eau pourrait être stockée. Ils ne recherchent pas la vie dans un mono-environnement. Les scientifiques pensent que la vie se forme grâce à la quintessence de trois phases: liquide, gazeuse et solide.
«Il y a un grand débat entre les biologistes et les géologues sur l'endroit où les missions spatiales peuvent être débarquées pour rechercher la biosphère sur Mars. Les géologues affirment que les roches les plus anciennes. Les biologistes, quant à eux, pensent qu'avec le rayonnement qui a duré des milliards d'années, ces roches ont disparu. Les biologistes prouvent que Mars a toujours un type d'atmosphère quasi-périodique. De temps en temps, Mars change l'axe de la planète et ses calottes polaires fondent. Peut-être une fois tous les 120 000 ans, de l'eau apparaît sur Mars pendant plusieurs semaines. Les organismes terrestres peuvent survivre 120 mille ans en animation suspendue. Si de l'eau apparaît sur Mars une fois tous les 120 000 ans, plusieurs semaines seront suffisantes pour que les organismes se réaniment, produisent un cycle de vie, quittent leur progéniture et attendent les 120 000 prochaines années », a déclaré l'expert.
Ils cherchent la vie sur Vénus. Dans les conditions de pression et de température de Vénus, au lieu du carbone, des composés chimiques à base d'azote peuvent être obtenus, et le fluide supercritique de dioxyde de carbone agira comme de l'eau. Les scientifiques peuvent écrire des réactions théoriquement, mais ils ne peuvent pas les tester dans des conditions terrestres. Il est nécessaire de construire une plante de la taille de plusieurs planètes. Le terrain est petit pour les laboratoires de production de ces substances. Mais dans l'espace, ces expériences sont tout à fait possibles.
Au 2019-10-03, l'existence de 4011 exoplanètes dans 2996 systèmes planétaires a été confirmée de manière fiable. Parmi eux, le type terrestre - à partir de 5%.
Le principal facteur limitant dans la recherche de la vie est le rayonnement de l'étoile mère ou des planètes géantes gazeuses. La biosphère peut s'adapter à tout: résister à des températures élevées, trouver des produits chimiques et des sources d'énergie. Cependant, la biosphère est incapable de résister au fort impact des rayons de rayonnement.
«La vie terrestre n'est pas la seule forme biochimiquement possible. Le berceau de la vie peut être à la fois des disques galactiques moléculaires et des exoplanètes, des volcans et des océans de la Terre, de Mars et des planètes mineures et des planètes géantes. Alors, l'humanité pourra-t-elle identifier une telle vie si elle la trouve accidentellement dans ses missions spatiales? »A conclu Maria Ragulskaya.
