КОСМИЧЕСКИЙ ОБЗОР
Кто съел водород на Титане
— 7.06.10 11:54 —
На Титане, возможно, существуют примитивные живые существа, содержащие метан вместо воды и питающиеся водородом и ацетиленом. Таковы результаты обработки данных космического аппарата Cassini. Возможен, однако, и иной сценарий: никакой жизни нет, а водород и ацетилен расходуются в ходе химический реакций.
Исследования, касающиеся поисков жизни вне Земли, способны одарить своих авторов по крайней мере одним приятным побочным эффектом: они непременно попадут на первые полосы ненаучной прессы. Так произошло и с последними результатами миссии Cassini, которые связали состав атмосферы Титана с возможным существованием жизни на этом спутнике Сатурна. Две статьи – одна в Journal of Geophysical Research, другая – в Icarus – произвели больше шума, чем обзорные исследования атмосферы Сатурна, которым куда более именитый Science в свое время посвятил целый выпуск.
Исследователи считают, что
особенности динамики содержания водорода и ацетилена в атмосфере Титана указывают на существование примитивной необычной формы жизни (или неких «предшественников» живых организмов) на поверхности небесного тела.
Титан – большая луна Сатурна – «похож на Землю, если смотреть через стекло». Его принято рассматривать как модель того, как когда-то выглядела наша родная планета. В строении атмосферы Титана также много общего с земной. Давление на поверхности небесного тела составляет около 1,4 атмосферы. Однако именно «похожесть» на Землю осложняет исследование спутника, издавна привлекавшего к себе внимание астрономов. Наличие «дымки» в атмосфере делает его невидимым телескопам, поэтому исследования совместной миссии NASA и ЕКА Cassini, полученные с помощью ИК- и радиолокационных техник, играют особую роль в изучении Титана.
Астробиологии утверждают, что отмеченные в данных Cassini особенности динамики состава атмосферы удовлетворяют двум важнейшим условиям существования гипотетической «жизни из метана».
Авторы статьи в Icarus указывают, что молекулы водорода, свободно пролетающие через атмосферу Титана, исчезают на поверхности спутника. А в работе в Journal of Geophysical Research построена «карта» распределения углеводородов в атмосфере, и на ней ощущается острый недостаток ацетилена.
Содержание ацетилена – весьма важное условие, так как именно он должен быть самым лучшим источником энергии для «метановой» жизни, согласно критериям, сформулированным в 2005 году астробиологом NASA Крисом Маккеем. Собственно, одна из гипотез «исчезновения» ацетилена – его потребление живыми организмами. Однако «исчезновение» водорода, по мнению самого Маккея, является еще более важным критерием, так как все предложенные модели «метановой жизни» предполагают потребление водорода.
«Если эти признаки окажутся знаками существования жизни, это будет вдвойне интересно.
Жители Титана, возможно, представляют собой принципиально отличную от земной, зависимой от воды, форму жизни»,
До сих пор «метановая жизнь» была не более чем гипотезой, хотя на Земле есть «водные» бактерии, успешно питающиеся метаном либо производящие метан в качестве отходов. На Титане температура «воздуха» составляет около 90 К (минус 183 градуса по Цельсию, почти температура жидкого азота), поэтому гипотетический живой организм должен базироваться на веществе, жидком при этой температуре, то есть на каком-то из земных газов (точно не на воде, существующей там только в виде льда).
Ну а список кандидатов на «воду Титана» довольно короток: это жидкий метан и его ближайшие гомологи (например, этан).
Справедливости ради следует отметить, что есть и другая точка зрения, согласно которой существование жидкой воды на небесном теле является необходимым условием существования жизни. Однако она постулирует, что жизнь может быть только «водной», а не «метановой» или «этановой».
Данные о динамике водорода и ацетилена в атмосфере Титана являются лишь признаками существования жизни, а не подтверждением ее, подчеркивают ученые.
Спекулировать насчет жизни на Титане ученым позволили данные ИК-спектрометра и масс-спектрометра Cassini. Ранее предполагалось, что водород, образующийся при ультрафиолетовом облучении метана и ацетилена Солнцем в верхних слоях атмосферы, должен быть равномерно распределен по ее нижним слоям. Однако поток водорода, который такой «шланг» направляет на поверхность Титана, совершенно исчезает, показали новые исследования.
Этот результат удивил ученых: молекулярный водород весьма инертен, он очень легкий и «плавучий». По всем правилам он должен не исчезать у поверхности, а подниматься в верхние слои атмосферы и испускаться в космическое пространство, а этого не происходит.
В пользу гипотезы о существовании потребителей водорода на Титане ученые называют маловероятность иных сценариев его поглощения. Вряд ли он собирается в «пещерах» или под поверхностью Титана. Температуры там так малы, что для протекания любого (даже термодинамически выгодного) химического процесса утилизации водорода необходим катализатор. Кинетический энергетический барьер таких реакций может быть пройден, только если какое-то неизвестное вещество на поверхности Титана работает таким катализатором. Собственно, таким катализатором может служить «фермент» некого живого организма.
Примерно аналогичная картина наблюдается и с ацетиленом. Вместо ожидаемого его осаждения на поверхность и накопления там, спектрометры Cassini зарегистрировали полное отсутствие.
Кроме того, на поверхности Титана не найдено льда, а вот запасы бензола и другого неизвестного органического вещества весьма значительны. Таким образом, органические соединения «победили» воду в борьбе за господство на поверхности небесного тела (лед находится в более низких слоях «почвы»). Ледяная подложка покрыта слоем углеводородов в несколько миллиметров и больше даже там, где текут метановые и этановые озера и моря, подобные гидросфере Земли.
Все это указывает на то, что Титан сейчас находится на стадии бурного развития органической химии и, возможно, зарождения простейшей жизни.
Однако у гипотезы, как всегда, есть и критики. Марк Аллен из Астробиологического института NASA считает, что солнечный свет или космические лучи могут катализировать превращение ацетилена в атмосфере в твердые частицы более сложных углеводородов (на Земле ацетилен превращается в бензол на активированном угле, например), которые и выпадают на поверхности. Таким образом, отсутствие там ацетилена объясняется химическими, а не биологическими причинами.
«Научный консерватизм подсказывает нам, что есть масса небиологических объяснений наблюдаемой картины. Нужно провести большую работу по изучению этих процессов – возможно, найдется простой химический процесс, который все объясняет без всякой биологии, взять тот же неорганический катализ», – отметил Аллен.
Напало на Юпитер
— 5.06.10 14:09 —
В Юпитер врезалось неизвестное небесное тело. Вспышку, замеченную астрономами-любителями из Австралии и Филиппин, по предположению ученых, вызвал объект размером до 200 м. Однако природа его остается неизвестной. Аналогичное событие на поверхности планеты-гиганта произошло около года назад.
На «флагман» Солнечной системы, планету-гигант Юпитер во второй раз за год совершено «покушение». После «атаки» астероида 19 июля 2009 года последовало новое событие – яркая вспышка на диске Юпитера была зафиксирована вчера, передает Discovery.
Авторами открытия стали не гигантские обсерватории, а два астронома-любителя – один наблюдал звездное небо из Австралии, а другой с соседних Филиппин. Отметим, что именно австралиец Энтони Уэсли обнаружил и вспышку летом прошлого года. С его подачи ее стали изучать астрономические обсерватории по всему миру, а также космический телескоп «Хаббл»
В 20.31 по Гринвичу, 3 июня (00.31 4 июня по Москве) на поверхности Юпитера был зарегистрирован крупный огненный шар.
Уэсли и филиппинец Кристофер Гоу, независимо наблюдавший событие с другой точки планеты, сделали снимки пятна и даже небольшие видеоролики. Однако природа небесного тела, столкнувшегося с Юпитером и породившего наблюдаемую картинку, пока неясна. Ученые не строят предположений, был ли это астероид или комета, – определены лишь его примерные размеры.
«Действительно, это похоже на болид в атмосфере Юпитера. Я думаю, что этот болид был связан с падением на Юпитер метеороида размером метров 100–200», – сказал старший научный сотрудник Государственного астрономического института имени Штернберга МГУ Владимир Сурдин. Его слова приводит РИА «Новости».
урдин отметил, что болид возник как раз на той широте, где недавно исчез так называемый «южный пояс» – стабильная полоса относительно темной облачности южнее юпитерианского экватора.
По словам астронома, нельзя определить, какое именно небесное тело «нанесло удар» по самой большой планете Солнечной системы.
«Невозможно сказать, был это астероид (камень) или ядро кометы (лед). На расстоянии орбиты Юпитера кометы еще холодные и хвостов обычно не выбрасывают. Общее название для небольших тел, влетающих в атмосферы планет, – метеороид», – сказал он.
«Мне до сих пор трудно поверить, что я смог в прямом эфире наблюдать и зафиксировать падение небесного тела на Юпитер», – восхищается своими наблюдениями Гоу.
«Сначала я принял темное пятно за спутник Юпитера. Потом подумал, что, возможно, это тень от спутника. Но ни то, ни другое не должно было находиться столь близко от южного полюса (на фото – наверху). К тому же пятно перемещалось вместе с планетой», – рассказывает Уэсли.
Астрономы-любители призвали астрономическое сообщество всего мира активно наблюдать за Юпитером и изучить последствия обнаруженного ими инцидента.
Официальная» астрономия не замедлила с ответом: уже получено разрешение использовать «Хаббл» для наблюдений за объектом. Исследователи полагают, что его уникальные возможности способны дать не менее уникальную информацию о событии.
Последние 15 лет жизнь Юпитера «текла спокойно», и столкновений с другими небесными телами не наблюдалось. До этого в гравитационное поле газового гиганта затянуло комету Шумейкер-Леви 9, в результате чего та разрушилась на несколько крупных осколков. Столкновение с ними привело к образованию черных пятен на поверхности красно-коричневой планеты.
А в прошлом году окружение Юпитера активизировалось. Событие 19 июля 2009 года было весьма похоже на сегодняшнее. Тогда падение небесного тела также вызвало появление черного пятна. Первым о нем сообщил Уэсли, после чего за изучение таинственного черного пятна взялась группа астрономов, работающих с космическим телескопом «Хаббл».
«Наука стоит дешевле, чем технологии»
— 4.06.10 15:26 —
Вице-президент РАН академик Анатолий Григорьев рассказал «Газете.Ru» об эксперименте «Марс-500», а также прокомментировал состояние российской науки в целом и сокращение бюджета РАН по сравнению с предыдущим годом в частности.
— Несколько вопросов к вам как к вице-президенту РАН. На недавнем общем собрании РАН премьер-министр России Владимир Путин объявил о сокращении бюджета академии. Как бы в этой связи вы прокомментировали состояние российской науки и ее перспективы?
— То, что сокращается финансирование науки, это плохо. Но ситуация в стране, видимо, такова, что нет средств выделить больше.
Надо сказать, что в предыдущие годы, пять лет, было существенное увеличение финансирования по сравнению, например, с 2002 и 2004 годами. Было поступательное движение, которое позволило реализовать проект заработной платы сотрудникам, в РАН сейчас средняя зарплата составляет около 30 000 рублей. Конечно, этих средств недостаточно, чтобы привлечь максимально большее число талантливых молодых людей. Одна из наших проблем — это отсутствие молодых людей в науке.
Интерес у молодежи есть. Но нужно создать должные условия для этого, и не только финансовые.
Это и интересная постановка научных задач, и оборудование, и жилье для молодых людей — без этого невозможно.
— То, что на Сколково и «Роснано» выделяются средства, превышающие бюджет всей академии наук, это правильно?
— Ну, «Роснано» — это ведь не только наука, а и технологии, не путайте. То, что выделяется на фирму Чубайса, это ведь в основном технологии. Наука, как правило, всегда стоит дешевле, чем потом прикладная наука, а потом тиражирование технологий. Я считаю, хорошо, что выделяются деньги. Но нельзя разрывать фундаментальную науку и технологии. Это должен быть единый процесс. Мы должны понимать, что есть сначала получение знаний, потом ориентированная, или то, что раньше называлось прикладная наука, — это фактически уже создание из знаний прообразов технологической модели. А потом технологии и промышленное тиражирование.
Вот этот процесс разрывать нельзя. Я надеюсь, что это понимают и те люди, которые планируют Сколково и другие наукограды.
— Ходят разговоры о том, что авторитет РАН снижается и ее нужно чуть ли не ликвидировать…
— Я против этих разговоров. Когда к нам приезжал Владимир Владимирович Путин, он об этом говорил. Такие разговоры — это или неосведомленность людей, которые об этом говорят, или нежелание понять значимость науки, особенно сейчас, в наше время, для того чтобы создать нормальные и комфортные условия жизни человека на Земле. Мне кажется, это какое-то неправильное толкование перспектив и значимости в том числе и российской науки для страны.
— Когда появилась идея эксперимента «Марс-500»?
— Идея полета на Марс появилась еще во времена Королева и Циолковского. А идея именно этого эксперимента в этом институте появилась в конце 90-х годов. Уже тогда я этот вопрос прорабатывал со специалистами Роскосмоса и со специалистами космических организаций — РКК «Энергия», завод «Звезда», Центр подготовки космонавтов, Центр управления полетами. У нас был неформальный семинар, и мы обсуждали возможность такого эксперимента. Постепенно родился его сценарий, мы привлекли крупных специалистов, вспомнили то, что говорили наши учителя. Пять лет назад был подготовлен четкий конкретный сценарий, мы понимали, что хотим сделать, в какой срок, и наступил этот день.
— Чем отличается этот этап проекта «Марс-500» от предыдущих?
— Принципиальное отличие состоит в том, что экипаж будет работать «на поверхности Марса». Это совсем другой эксперимент. Появились новые знания и новые идеи, которые нужно проверить в этом эксперименте. Это касается не только физиологии, а психологии, технического оснащения, медицинских коммуникаций. Мы начали некий элемент программы в 105-суточном эксперименте, а полностью программа будет реализована сейчас.
— В чем значимость этого эксперимента?
— На мой взгляд, она существенна. Мы не моделируем все условия полета — здесь нет невесомости (такие эксперименты проводятся на МКС), здесь нет радиации (такие эксперименты проводятся на обезьянах), нет гипомагнитной среды... Но есть, что очень важно, взаимодействие человека и искусственной среды.
Речь идет о создании системы медицинского обеспечения межпланетного полета, элементы этой системы мы понимаем, и мы проводим их апробацию в этом полете.
— На какие вопросы науки позволит ответить данный эксперимент?
— Главный вопрос — резервные возможности человека, которые позволяют ему работать в столь необычных условиях. Понять, как оценить эти резервы, и помочь мобилизовать их в нужный момент — это важнейшая задача. Это не только соматические, функциональные и физические возможности, но и психологические, когнитивные возможности. И все мы это будем наблюдать.
— Насколько человек готов к полету на Марс?
— Думаю, все зависит от того, когда мы начнем по-настоящему. Когда будут готовиться двигатели, ракеты, техническая готовность. Она будет через 20 лет после того, как будет объявлено, что принято решение, программа есть, и на межгосударственном уровне, а не на уровне института. Нужна единая программа руководства страны. А поскольку полет будет международным, то какая-то международная организация должна принять решение об участии представителей Земли в этой программе — может быть, ООН или другая организация. Вот тогда пойдут работы и соответствующее финансирование. Пока, к сожалению, этого нет.
— В чем состоит польза человечеству от полета на Марс?
— Для меня, как для биолога? А вот был опрос общественного мнения, и 70% ответило, что да, полет на Марс целесообразен, но у каждого человека будут свои причины. С точки зрения науки очень важно понять, есть ли жизнь на этой планете, где вообще зародилась жизнь, понять, каковы возможности человека. Самое главное — это технологическая база, которая будет создана в мире для того, чтобы реализовать поставленную научную задачу. Для станции «Мир» были создано десятки, а может быть, тысячи новых технологий, которые были использованы людьми в обычной жизни.
То же и в космической медицине, где разрабатываются методы диагностики и лечения — используются для лечения человечества. Такие проекты поднимают общий уровень развития технологии.
— Что будет сделано за месяц, который члены экипажа проведут «на поверхности Марса»?
— Это будет моделирование некоторых ситуаций, например, сбор грунта. Самое главное — психологически оценить взаимодействие внутри этой группы. Специалисты по технике будут апробировать инструменты, с которыми наши астронавты будут работать на поверхности. Для нас главное — психологические взаимодействия между членами экипажа, и теми, кто высадился, и теми, кто остался на орбите. Кто-то остался, а кто-то, кто на поверхности, — герои? Как правильно наладить контакт? Ты высадился на Марс, а я помогаю тебе работать? Это тонкий момент, который надо проработать, чтобы не обидеться и не переругаться, а потом вместе возвращаться к Земле.
— С какими трудностями столкнется экипаж в ходе эксперимента?
— Самое главное для экипажа — это ему состояться. Чтобы эти ребята смогли почувствовать, что они единое целое. У каждого там будет своя жизнь, у себя в каюте, со своими книгами, фильмами и фотографиями и размышлениями о чем-то своем. Но если это коллектив, то они должны решать и общие задачи. За многие годы, занимаясь космическими полетами, я сделал вывод, наблюдая за экипажем: разлад там начинается тогда, когда экипаж, когда у него есть возможность вместе сесть за стол пообедать, не садится, а ищет какие-то причины. Обед — это то место, где мы можем пообщаться, рассказать видение какой-то ситуации.
Если намечается какой-то разлад в коллективе, то первые признаки проявляются в совместной деятельности, даже такой, как прием пищи.
— Будет ли возможность экипажа пообщаться с родными?
— Да, будет, но только через центр управления полетами. Они передают информацию, правда, с опозданием, и эта информация передается семье. Его могут поздравить с какими-то праздниками. Он может передать и сугубо личную информацию, которая не будет прочитана практически никем, кроме врача экипажа, и она будет доставлена его близким. Как правило, врачам в экипаже доверяют, ведь врач представляет их интересы, он наблюдает за ними со стороны, являясь как бы профсоюзом. Очень важно, чтобы этот экипаж чувствовал, что происходит на борту, чтобы не получилось так, что экипаж живет своей жизнью, а Земля — своей. Должно быть связующее звено.
— Будут ли у данного экипажа совместные проекты и останутся ли эти люди в данной отрасли?
— Вряд ли. Вот из предыдущего экипажа каждый занимается своим делом. Что касается отрасли, то, например, Сергей Рязанский готовится к космическому полету. А из нынешнего экипажа, например, я не уверен, что останется врач экипажа. Он очень интересный человек, но я не исключаю, что он продолжит свою медицинскую деятельность.