С.А.Язев Астрономическая обсерватория ИГУ Институт солнечно-земной физики СО РАН Иркутск ЕЩЕ РАЗ К ВОПРОСУ О РОЛИ КОМЕТ В ПРОЦЕССЕ ПРОИСХОЖДЕНИЯ И РАСПРОСТРАНЕНИЯ. - презентация

1 С.А.Язев Астрономическая обсерватория ИГУ Институт солнечно-земной физики СО РАН Иркутск ЕЩЕ РАЗ К ВОПРОСУ О РОЛИ КОМЕТ В ПРОЦЕССЕ ПРОИСХОЖДЕНИЯ И РАСПРОСТРАНЕНИЯ ЖИЗНИ

2 Принцип: ВСЕ, ЧТО НЕ ПРОТИВОРЕЧИТ ЗАКОНАМ ПРИРОДЫ, МОЖЕТ ГДЕ-ТО И КОГДА-ТО ВО ВСЕЛЕННОЙ РЕАЛИЗОВАТЬСЯ Это означает, что не бессмысленно обсуждать самые различные сценарии самых различных процессов. При определенных условиях они могут оказаться реалистичными

3 Гипотеза панспермии сегодня Обнаружены образцы жизни, существующие в экстремальных физических условиях Обнаружены жизнеспособные образцы жизни, замороженные во льду в течение лет Земная микрофлора осталась жизнеспособной в течение нескольких лет на Луне («Сервейер-3») Перенос вещества между планетами возможен Перенос вещества кометами возможен (лед на Луне и, возможно, Меркурии) Перенос межзвездного вещества возможен (высокоскоростные метеоры, дрейфующие планеты, гиперболические кометы)

4 По-видимому, проблема транспортировки жизни не является неразрешимой Основная проблема остается прежней – вопрос о ПРОИСХОЖДЕНИИ жизни

5 ЗАРОЖДЕНИЕ ЖИЗНИ. КАК И ГДЕ ? Аналоги земной жизни. Необходимые условия – органика, вода, определенный диапазон температур, определенная газовая среда Достаточные условия - неизвестны

6 Необходимые условия наблюдались на многих телах Солнечной системы На Земле : жизнь на поверхности жизнь на больших глубинах, в недрах коры

7 В НЕДРАХ как планет земной группы, так и кометных ядер, условия для возникновения жизни могут оказаться подходящими Рассмотрим подробнее условия на кометах на основе современных данных

8 Комета Halley (аппараты «Вега-1» и «Вега-2», «Джотто», «Сакигаке») Темная органическая корка на поверхности Высокая активность ядра в перигелии

9 Комета Borrelli («Deep Spаce 1», 2001) Лед на поверхности испарился Осталась очень темная сухая органическая корка, укрывающая водяной лед Температура корки + 70º С и выше

10 Комета Wild 2 («StarDust», 2004) Древняя поверхность Горы, утесы (до 100 м), кратеры, впадины, трещины (до 150 м) Плоское дно кратеров Мощные пылевые джеты

11 Комета Tempel 1 («Deep Impact», 2005) Рыхлая структура Мягкий сугроб из тонкоструктурного (типа талька) снега Наличие импактных кратеров Пористая структура поверхностного слоя (низкая теплопроводность)

12 Комета Tempel 1 («Deep Impact», 2005) Высокое содержание углеродсодержащих молекул в плюме выброса

13 Каковы условия в ядрах комет с точки зрения возможности возникновения жизни? Космические миссии начала XXI века подтвердили присутствие большого количества органических веществ в ядрах комет

14 Каковы условия в ядрах комет с точки зрения возможности возникновения жизни? Бомбардировки метеороидами и микрометеороидами должны вызывать появление в рыхлых ядрах комет полостей, трещин, каверн, туннелей. Полости могут быть заполнены газом и водой (в случае высокой температуры)

15 Каковы условия в ядрах комет с точки зрения возможности возникновения жизни? В полостях может быть водный раствор органических соединений в виде капель, пленок, пузырьков Существенны капиллярные явления Возможно возникновение локальных «внутренних атмосфер» - газовой среды в замкнутых полостях Возможны большие градиенты давлений в соседних полостях

16 Каковы условия в ядрах комет с точки зрения возможности возникновения жизни? Динамические нагрузки во время пролета вблизи крупных планет и импактных событий должны вызвать сдвиги ледяных пластов, развитие трещин, электрические явления, потоки газов в недрах ядер комет В итоге здесь могут быть инициированы различные химические реакции с образованием полимеров

17 Каковы условия в ядрах комет с точки зрения возможности возникновения жизни? Главная проблема – обеспечение нужного диапазона температур внутри кометного ядра Классическое представление о кометах – мерзлые ледяные ядра с низкой температурой Однако возможно, локальная температура в кометных ядрах выше 0 ºС.

18 Каковы условия в ядрах комет с точки зрения возможности возникновения жизни? Под темной нагретой коркой ядра температура может быть достаточно высокой В недрах ядра возможны зоны локального нагрева за счет радиоактивных частиц, захваченных из вещества первичной туманности второго поколения Нагрев может порождаться импактными событиями и сдвигами ледяных пластов при прохождении вблизи крупных планет

19 Каковы условия в ядрах комет с точки зрения возможности возникновения жизни? Кроме того, высокая температура может обеспечиваться во время прохождения перигелиев для комет с низкими эксцентриситетами орбит в зоне планет земной группы

20 Каковы условия в ядрах комет с точки зрения возможности возникновения жизни? Если предположить,что жизнь может образовываться в кометных ядрах, вероятность ее появления значительно возрастает: В СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЕ КОМЕТ ЗНАЧИТЕЛЬНО БОЛЬШЕ, ЧЕМ ПЛАНЕТ

21 ЕСЛИ СЧИТАТЬ, ЧТО ПРОСТЕЙШИЕ ФОРМЫ ЖИЗНИ МОГУТ ОБРАЗОВЫВАТЬСЯ В КОМЕТНЫХ ЯДРАХ, РАСПРОСТРАНЕНИЕ ЭТИХ ФОРМ ВНУТРИ ПЛАНЕТНОЙ СИСТЕМЫ ОКАЗЫВАЕТСЯ НЕИЗБЕЖНЫМ ИЗ-ЗА ВЫСОКОЙ МОБИЛЬНОСТИ МНОГОЧИСЛЕННЫХ КОМЕТ

22 Схема: жизнь возникает В НЕДРАХ кометных ядер или планет, переносится кометами. Жизнь развивается на поверхности планет там, где условия для этого оказываются подходящими

23 Заключительные замечания Земля – возможно, редкий случай выполнения условий для развития гигантских многоклеточных форм жизни НА ПОВЕРХНОСТИ ПЛАНЕТЫ Учитывая мобильность комет и их громадное количество, можно предположить, что «споры жизни» разнесены по Солнечной системе повсеместно. Их активация может начаться в случае изменения условий на планетах и их спутниках

24 Заключительные замечания Проявления жизни в одной планетной системе могут оказаться однотипными, поскольку условия внутри кометных ядер, вероятно, сходны Гипотеза не зачеркивает альтернативные механизмы возникновения жизни, постулируя, что может быть И ТАК ТОЖЕ Гипотеза может быть проверена в результате поиска «замороженных» форм жизни в массивах кометного льда на южном полюсе Луны

25 ВСЕ, ЧТО НЕ ПРОТИВОРЕЧИТ ЗАКОНАМ ПРИРОДЫ, МОЖЕТ ГДЕ-ТО И КОГДА-ТО ВО ВСЕЛЕННОЙ РЕАЛИЗОВАТЬСЯ

26 Спасибо за внимание!