Возможности обнаружения жизни на Марсе и других телах Солнечной системы

[Инопланетянин]

"Чёрная плесень" питается непосредственно энергией радиоактивного распада

Ну и пусть питается. Я говорил о невозможности для жизни извлекать энергию не из ионизирующего излучения, а из перепада температур с помощью механической работы.
Впрочем, если на глубине на Марсе есть радиация...

[Dem]

Впрочем, если на глубине на Марсе есть радиация...

А почему ей там не быть? На Земле тот же уран более-менее равномерно рассеян... и есть гидрогенные месторождения.

[vsevolodson]

А почему ей там не быть? На Земле тот же уран более-менее равномерно рассеян... и есть гидрогенные месторождения.

Они на самом деле биогенны. Рудиментарная способность добывать уран ещё осталась со времен тусклого Солнца и бескислородной атмосферы у бактерий. А "естественные ядерные реакторы" в Окло возрастом 2,5 млрд. лет гарантируют, что до кислорода земные обитатели добывали энергию несколько иначе... И радиации не так боялись (чтитд).

[Nucleosome]

Правда может это не для этой темы. Но все же. Там прямо постулируется, что сложность жизни на Земле настолько сложная, что длительности существования Земли просто не хватит для ее развития.

в другой теме (про "Битву..." ) писал, что представленные там данные - подтасовка, и даже более аккуратный подход не даёт чего-то настолько явно что можно было бы настолько смело экстраполировать.

Опять таки если вы пустите аппарат в Сахарские каменные пустыни и заставите его бурить там камень, очень сильно сомневаюсь что он найдет там жизнь.

вы хотите сказать, что аппарат очень груб и на обнаржит её *тогда на Марсе ему делать уж точно нечего) или то, что её там нет? (она там есть)

[Инопланетянин]

до кислорода земные обитатели добывали энергию несколько иначе...

Стоит задуматься о том как эта жизнь будет жить дальше, в космосе. Но это офф.

[Diman]

"Опять таки если вы пустите аппарат в Сахарские каменные пустыни и заставите его бурить там камень, очень сильно сомневаюсь что он найдет там жизнь.
вы хотите сказать, что аппарат очень груб и на обнаржит её *тогда на Марсе ему делать уж точно нечего) или то, что её там нет? (она там есть)"

Скорее всего имеется в виду, что жизни там нет

[vsevolodson]

"Опять таки если вы пустите аппарат в Сахарские каменные пустыни и заставите его бурить там камень, очень сильно сомневаюсь что он найдет там жизнь.
вы хотите сказать, что аппарат очень груб и на обнаржит её *тогда на Марсе ему делать уж точно нечего) или то, что её там нет? (она там есть)"

Скорее всего имеется в виду, что жизни там нет

Во впадинах встречаются устойчивые к соли растения-галофиты.
...

Флора Сахары особенно хорошо приспособлена к нерегулярности осадков. Это отражается в большом разнообразии физиологических адаптаций, предпочтениях места обитания, создании зависимых и родственных сообществ и стратегий воспроизводства. Многолетние засухоустойчивые злаки и кустарники имеют обширную и глубокую (до 15—20 м) корневую систему. Многие из травяных растений — эфемеры, которые могут производить семена за три дня после достаточного увлажнения и высеивать их в течение 10-15 дней после этого.^[1]
...
Ящерицы, вараны, хамелеоны, сцинки, рогатые гадюки и кобры обитают в каменистых и песчаных районах. Различные виды улиток служат важным источником пищи для птиц и других животных. Пустынные улитки могут впадать в летнюю спячку и оставаться в таком состоянии несколько лет до выхода из него в результате осадков.
...

[L_Pt]

А почему ей там не быть? На Земле тот же уран более-менее равномерно рассеян... и есть гидрогенные месторождения.

Они на самом деле биогенны. Рудиментарная способность добывать уран ещё осталась со времен тусклого Солнца и бескислородной атмосферы у бактерий. А "естественные ядерные реакторы" в Окло возрастом 2,5 млрд. лет гарантируют, что до кислорода земные обитатели добывали энергию несколько иначе... И радиации не так боялись (чтитд).

Земные урановые месторождения на самом деле биогенны, но другому механизму.
Уран может переходить в растворимую форму уранил UO₂²⁺ только в окисленой среде, например в присутствии свободного кислорода.Ну а когда катионы уранила попадают в восстановленную среду, в земных недрах или внутри бактерии, он выпадает в осадок в виде нерастворимой двуокиси UO₂.

[vsevolodson]

Перхлоратное дыхание археев Archaeoglobus fulgidus. - Доступа к полному тексту нет, вот ещё на эту тему. Если нагуглить, то вообще очень много инфы будет.

Анаэробная бактерия, которая получает энергию из разложения воды под действием ионизирующего излучения урановых руд:

• http://www.world-science.net/othernews/061019_bacteria.htm
• www.akado.com/science/fauna/19033/2008/10/10/bacteria/

PS:
Мне начинает казаться, что жизнь на Земле пришла с Марса... Вопрос темы усугубляется...

[vsevolodson]

Из википедии про бактерии:
Эндоспоры многих бактерий способны выдерживать 10-минутное кипячение при 100 °C, высушивание в течение 1000 лет и, по некоторым данным, сохраняются в почвах и горных породах в жизнеспособном состоянии миллионы лет.

[L_Pt]

Все таки надо понимать разницу между способностью выдержать в анабиозе неблагоприятные условия,  и необходимыми условиями для роста и размножения.

[-Asket-]

Анаэробная бактерия, которая получает энергию из разложения воды под действием ионизирующего излучения урановых руд

Это про Desulforudis audaxviator, совершенно замечательный организм:
В недрах земли найден микроб, живущий сам по себе

Бактерии и археи составляют, возможно, половину всей биомассы на планете. Согласно одной из оценок, общая масса углерода, заключенного в клетках прокариот, достигает 550 млрд тонн (Whitman et al., 1998) — примерно столько же, сколько во всех растениях и животных, вместе взятых. Но даже эта колоссальная цифра может оказаться заниженной, поскольку мы еще очень мало знаем о «подземной биосфере» — разнообразных и многочисленных микробах, обитающих в толще горных пород глубоко под землей и в особенности под океанским дном.
Предполагается, что в полостях и трещинах осадочных и вулканических пород под дном океанов может скрываться до 2/3 всех микробов, обитающих на планете (из оставшейся трети подавляющее большинство обитает под поверхностью суши, в толще континентальной коры — вплоть до глубин 5–7 км). Эта подземная биосфера даже получила прозвище dark biosphere по аналоги с темной материей...

Найдены первые многоклеточные представители глубинной биосферы
Под дном океана обитают главным образом археи
На глубине 1626 м под уровнем морского дна обнаружена богатая микробная жизнь

А вот совсем свежая заметка по мотивам статьи в Science (полная статья): Intraterrestrials: Life Thrives in Ocean Floor
...While bacteria and other microbes have been noted in deep boreholes drilled into the seafloor, the discovery confirms the extent of the life within the oceanic crust, as well as the possibility of life on other planets, the study scientists said.
"I think it's quite likely there is similar life on other planets," Lever said. "On Mars, even though we don't have oxygen, we have rocks there that are iron-rich. It's feasible that similar reactions could be occurring on other planets and perhaps in the deep subsurface of these planets."...

О той же работе:
Глубоко под землёй найдена жизнь
Впервые учёные обнаружили микроорганизмы, живущие глубоко в океанической коре — в вулканических породах на дне моря. Эта кора в несколько километров толщиной покрывает 60% поверхности планеты, то есть является самой масштабной средой обитания на Земле.
Тамошние микроорганизмы, по-видимому, в значительной степени зависят от водорода, который образуется, когда вода проходит через богатую железом породу. Хемосинтез также способствует жизни в других глубоководных местах — например, в гидротермальных жерлах, но те ограничены континентальными шельфами, а океаническая кора гораздо больше. Если микроорганизмы и впрямь населяют её на всём протяжении, то это первая крупная экосистема на Земле, которая существует благодаря химической энергии, а не солнечному свету, отмечает ведущий автор исследования Марк Левер из Орхусского университета (Дания).
Океаническая кора образуется в срединно-океанических хребтах, расположенных между тектоническими плитами. Новорождённая порода (в основном базальт) выталкивается из мантии на морское дно и погребается под толстым слоем осадков. Хотя давно известно, что микроорганизмы живут в этом осадке и обнажённом базальте, который ещё не покрыт отложениями, происходящее в более глубоких частях коры оставалось загадкой.
В 2004 году г-н Левер отправился в экспедицию на борту американского исследовательского судна JOIDES Resolution для сбора образцов в одной из наиболее изученных областей океанической коры к западу от штата Вашингтон. «На этом корабле, как правило, ходят геологи, но на сей раз с нами было пять микробиологов», — вспоминает г-н Левер.
Группа, в которую входили учёные из шести стран, пробурила 265 м осадка и 300 м коры, получив образцы базальта, сформированного около 3,5 млн лет назад. В этих пробах учёные обнаружили гены микроорганизмов, которые метаболизируют соединения серы, а также вырабатывают метан.
Чтобы проверить, каким микробам принадлежат гены — живым или давно умершим, специалисты нагрели образцы породы до 65 °C в воде, богатой обнаруженными на дне моря химическими веществами. Со временем появился метан, то есть микроорганизмы продолжали жить и размножаться.
Г-н Левер убеждён, что это не «автостопщики» с поверхности, а подлинные жители коры. По его словам, сделано всё возможное, чтобы избежать загрязнения образцов...

На Марсе должна быть довольно мощная подповерхностная биосфера
Группа австралийских учёных создала модель Марса, которая показала, что бóльшая часть планеты способна поддерживать жизнь — если та не возражает против подземного существования.
Обычно астробиологи применяют иной, поэтапный подход, анализируя небольшие участки по отдельности. Это справедливо, ибо зонды, отправленные к Красной планете, успели пока изучить только крошечные образцы грунта. А Чарли Лайнуивер и его коллеги из Австралийского национального университета просто взяли Марс целиком (точнее, то, что нам сейчас о нём известно) и сравнили его с Землёй.
Они сосредоточили своё внимание на двух характеристиках — температуре и давлении. Результат оказался любопытным. Только 1% объёма Земли получил право называться обитаемым, тогда как у Марса это целых 3%!
Отличие в том, что практически вся потенциально обитаемая зона Марса расположена «под землёй». Главная причина — на поверхности почти вся вода испаряется из-за низкого атмосферного давления (не превращаясь в лёд, несмотря на –63 ˚C). Зато под поверхностью Марса дополнительное давление могло бы позволить воде существовать в жидком виде, а тепло внутренних районов планеты способно создать условия, подходящие для микроорганизмов земного типа. Область условий, способствующих существованию жидкой воды, уходит на 30 км в глубину.
Таким образом, отмечают специалисты, если на Марсе есть глубинная горячая биосфера, её толщина где-то раз в шесть или семь превышает земную (тоже глубинную и горячую), которая простирается в нашей коре примерно на 5 км и населена гипотермофильными хемолитотрофами.

Ну, и про биогенные месторождения немножко:
Бактерии Delftia acidovorans выделяют вещество, способствующее биоминерализации золота
Говоря о биоминерализации, учёные имеют в виду способность живых организмов к образованию минералов, причём слово «минерал» в данном контексте понимается достаточно широко (см. обзор: Steve Weiner, Patricia M. Dove. An Overview of Biomineralization Processes and the Problem of the Vital Effect). Биоминерализация — это в том числе биогенное образование самородков, металлических руд и т. п. В последние годы появилось много интересных исследований в этой области, что отчасти связано с развитием микроскопических методов. Учёные увидели, что многие руды содержат в себе остатки клеток бактерий (полная статья: Wang et al., 2011. Molecular biomineralization: toward an understanding of the biogenic origin of polymetallic nodules, seamount crusts, and hydrothermal vents), что может говорить о биогенном происхождении этих руд (месторождений никеля, меди и т. п.) (см. также Месторождения цинка возникли благодаря бактериям). А на поверхности многих руд и самородков были обнаружены растущие бактериальные плёнки...

[vsevolodson]

Все таки надо понимать разницу между способностью выдержать в анабиозе неблагоприятные условия,  и необходимыми условиями для роста и размножения.

Как я уже писал здесь неоднократно, необходимые условия для кратковременного роста и размножения на Марсе возникают регулярно. В пределах тропических кругов Марса почва прогревается до положительной температуры практически ежедневно, в разломах возникают низковысотные водные туманы, на крутых склонах происходит просачивание талых грунтовых вод.

[vsevolodson]

Предполагается, что в полостях и трещинах осадочных и вулканических пород под дном океанов может скрываться до 2/3 всех микробов, обитающих на планете (из оставшейся трети подавляющее большинство обитает под поверхностью суши, в толще континентальной коры — вплоть до глубин 5–7 км). Эта подземная биосфера даже получила прозвище dark biosphere по аналоги с темной материей...

Значит даже на Земле аэробная жизнь является лишь незначительной "пенкой" на её поверхности... В толще же скрыты реликтовые археи и другие формы жизни, не менявшие свой уклад жизни уже миллиарды лет...

На Марсе должна быть довольно мощная подповерхностная биосфера
Группа австралийских учёных создала модель Марса, которая показала, что бóльшая часть планеты способна поддерживать жизнь — если та не возражает против подземного существования.

Я изначально полагал, что на глубине Марса делать нечего, но узнав, что последние лавовые потоки имеют возраст всего 2 млн. лет (питекантропы могли бы застать, имей они телескоп ), изменил своё мнение. Под поверхностью Марса и нынче может быть весьма тепло и вкусно.
Хотя это никак не отменяет возможности существования жизни на поверхности, скорее - наоборот.

Обычно астробиологи применяют иной, поэтапный подход, анализируя небольшие участки по отдельности. Это справедливо, ибо зонды, отправленные к Красной планете, успели пока изучить только крошечные образцы грунта.

На Земле такая тактика также может показать отсутствие жизни... Биомасса на единицу площади в пустынях и океанах очень мала. А в океанах ещё и размазана по глубине. А это всё занимает бОльшую часть поверхности нашей планеты...

Они сосредоточили своё внимание на двух характеристиках — температуре и давлении. Результат оказался любопытным. Только 1% объёма Земли получил право называться обитаемым, тогда как у Марса это целых 3%!

Ну конечно же. Градиент давления на Марсе будет в 3-4 раза меньше.

Отличие в том, что практически вся потенциально обитаемая зона Марса расположена «под землёй». Главная причина — на поверхности почти вся вода испаряется из-за низкого атмосферного давления (не превращаясь в лёд, несмотря на –63 ˚C).

Ключевые слова здесь - это "практически" и "почти" .

[-Asket-]

Ключевые слова здесь - это "практически" и "почти"

A photohabitable zone in the martian snowpack? A laboratory and radiative-transfer study of dusty water–ice snow

Abstract
Dusty water–ice snowpacks on Mars may provide a habitable zone for DNA based photosynthetic life. Previous work has over estimated the depths and thicknesses of such photohabitable zones by not considering the effect of red dust within the snowpack. For the summer solar solstice, at 80°N and a surface albedo of 0.45, there is a calculated photohabitable zone in the snowpack between depths of 5.5 and 7.5 cm. For an albedo of 0.62, there is a calculated photohabitable zone in the snowpack between depths of 8 and 11 cm. A coupled atmosphere–snow radiative-transfer model was set to model the Photosynthetic Active Radiation and DNA dose rates through water–ice snow at the north polar region of Mars. The optical properties of the polar caps were determined by creating a laboratory analogue to the Mars north polar deposits, and directly measuring light penetration and albedo. It is important for future exobiology missions to the polar regions of Mars to consider the implications of these findings, as drilling to depths of ∼11 cm should be sufficient to determine whether life exists within the martian snows, whether it is photosynthetic or otherwise, as at this depth the snow cover will provide a permanent protection from DNA damaging UV radiation.

Attenuation of DNA damaging radiation and PAR radiation for a solar zenith angle of 55° for a latitude of 80°N on the surface of Mars. The attenuation profile calculated using the higher estimate of albedo is shown on the left and the lower estimate of albedo is on the right. The vertical solid line represents the minimum level of PAR radiation required for photosynthesis, and also the assumed maximum radiation allowable with no DNA damage. The greyed box area shows the photohabitable zone, where PAR is sufficient for photosynthesis, whilst the DNA damaging UV is reduced to below 0.1 Wm⁻²s⁻¹.


Variation of the photohabitable zone and DNA damaging radiation and PAR radiation for solar zenith angles between the summer maximum (55°) and sunset for a latitude of 80°N on the surface of Mars. The snowpack with an albedo of 0.62 is shown on the left and for a snowpack albedo of 0.45 on the right. The variation in the habitable zone depth is relatively stable with regards to SZA, and a habitable zone exists for all potential sunlit SZA’s of a martian water–ice dusty snowpack at 80°N.

Migrating and UV screening subsurface zone on Mars as target for the analysis of photosynthetic life and astrobiology

Abstract
Analyzing the UV shielding capacity of two Mars simulant materials in laboratory (JSC-1 and basaltic sand), 1–2 mm thickness of these granular materials were enough to provide the required UV shielding for some extremophiles under Martian surface radiations, while light enough for photosynthesis could penetrate down to 4–5 mm depth. Between these two depth levels a PAR zone exists (photosynthetically active radiation between 400 and 700 nm that can be used by photosynthetic organism on Earth), where hypothetic organisms could photosynthesize in theory if other environmental parameters are tolerable. To identify the possible ideal locations we surveyed the spatial and temporal distribution of water ice on Mars inside this PAR zone at periods and locations where no CO₂ ice is present on the surface.
It was found that this PAR zone is filled with ice in the northern hemisphere of Mars for 31–35 Earth days for any certain location, and these locations form a receding ring-like zone there. Because of few observations and probably the small quantity of water ice there, the characteristics of such a ring could not be identifies for the southern hemisphere. The focused analysis of this ideal zone could be interesting in the future as based on theoretical reasons ephemeral liquid water as a thin film might appear there and give insight into the characteristics of astrobiological important locations on Mars.

Temporal and spatial behaviour of ices in the northern polar region averaged for longitudinal zones between 60° and 80° of latitude (vertical axis) according to different seasonal periods (horizontal axis) from winter to summer. The shadowed lines show the edge of the retreating polar CO₂ and H₂O caps based on various detectors. The gray region is the surface water ice coverage (without overlying CO₂ ice), the lighter gray marks where water ice is in the topmost 3–10 cm deep layer of the subsurface. The top part of this layer overlaps the PAR zone and this light blue zone marks the ideal periods and locations of possible biogenic activity. The three arrows mark the three important periods (A, B, C) described in the section titled Possibility of liquid water.

[Прохожий]

Гугл перевел:
"Photohabitable зоны в марсианской снежного покрова? Лабораторные и переноса излучения изучение пыльных вода-лед снег

 Абстрактные
Дасти вода-лед снежного покрова на Марсе может обеспечить обитаемой зоны для жизни на основе ДНК фотосинтетический. Предыдущие исследования на основе оценок глубины и толщины photohabitable таких зон, не учитывая эффект красной пыли в снежном покрове. Для летнего солнечного солнцестояния, при 80 ° N и альбедо 0,45, существует расчетных photohabitable зоны в снежного покрова на глубинах от 5,5 до 7,5 см. Для альбедо 0,62, существует расчетных photohabitable зоны в снежного покрова на глубинах от 8 до 11 см. Атмосферы и снег переноса излучения модели был установлен для моделирования Фотосинтетические активной радиации и цены ДНК дозы через вода-лед снега в северной полярной области Марса. Оптические свойства полярных были определены путем создания лабораторный аналог Марс северной полярной депозиты и непосредственного измерения проникновение света и альбедо. Это важно для будущих миссий экзобиологию к полярной области Марса рассмотреть последствия этих выводов, как бурение на глубину ~ 11 см должны быть достаточными, чтобы определить существует жизнь в марсианских снегов, будь то фотосинтетической или иначе, в На этой глубине снежного покрова обеспечит постоянную защиту от повреждающих ДНК ультрафиолетовым излучением.



Затухание повреждающих ДНК излучения и излучения PAR для зенитного угла Солнца 55 ° для широты 80 ° N на поверхности Марса. Ослабление профиля рассчитывается по более высокой оценки альбедо показана на левой и нижней оценки альбедо справа. Вертикальная сплошная линия представляет собой минимальный уровень излучения PAR необходимые для фотосинтеза, а также предполагаемого излучения максимально допустимая, не повреждения ДНК. Серой коробке область показывает photohabitable зоне, где PAR достаточна для фотосинтеза, в то время как ДНК повреждающим УФ снижена до уровня ниже 0,1 Wm -2 с -1 .


Изменение photohabitable зоны и повреждающих ДНК излучения и излучения PAR для солнечных зенитных углов между летний максимум (55 °) и заката Солнца для широты 80 ° N на поверхности Марса. Снежного покрова с альбедо 0,62 показана слева и для снежного покрова альбедо 0,45 справа. Различия в глубине жилой зоны является относительно стабильным по отношению к SZA и обитаемой зоне существует для всех потенциальных солнечный SZA о марсианской вода-лед пыльных снежного покрова при 80 ° с.ш.

Миграция и УФ скрининг подземной зоны на Марс как мишень для анализа фотосинтетических жизни и астробиология

 абстрактные
Анализ УФ-защитный мощность двух Марс имитатор материалов в лаборатории (АО-1 и базальтовый песок), 1-2 мм толщины этих гранулированные материалы были достаточно, чтобы обеспечить необходимый защитный УФ для некоторых экстремофилами излучений под марсианской поверхностью, а достаточно легкие для фотосинтеза могли проникнуть до 4-5 мм глубиной. Между этими двумя уровнями глубины PAR зоне существует (фотосинтеза активной радиации от 400 до 700 нм, которые могут быть использованы фотосинтетических организмов на Земле), где гипотетические организмы могли фотосинтезу в теории, если другие экологические параметры терпимо. Для выявления возможного идеальных мест мы рассмотрели пространственного и временного распределения водяного льда на Марсе внутри этой PAR зоны на периоды и места, где нет CO 2 лед не присутствует на поверхности.
Было установлено, что эта PAR зоны заполнено льдом в северном полушарии Марса для Земли 31-35 дней для любого определенного места, и эти места образуют отступает кольцеобразные зоны там. Из-за несколько замечаний и, вероятно, небольшое количество водяного льда там, характеристики такого кольца не могли быть определены в южном полушарии. Целенаправленного анализа этого идеала зоны может быть интересно в будущем основаны на теоретических причин эфемерные жидкой воды в виде тонкой пленки может появиться там и дать представление о характеристиках астробиологических важных местах на Марсе.



Временные и пространственные поведения льдов в северном полярном регионе в среднем для продольной зоны между 60 ° и 80 ° широты (вертикальная ось) в зависимости от различных сезонных периодов (горизонтальная ось) от зимы к лету. Затененные линии показывают края отступающей полярной CO 2 и H 2 O колпачки на основе различных детекторов. Серый региона поверхности льда водой покрытие (без покрывающей CO 2 лед), светло-серые знаки, где вода льда в верхнем 3-10 см глубокий слой недрах. Верхняя часть этого слоя перекрывает зону PAR и этот свет синей зоне отмечает идеального периодов и мест возможного биогенных деятельности. Три Стрелками три важных периода (A, B, C), описанные в разделе Возможность жидкой воды .
"

[vsevolodson]

Гугл перевел:
...Дасти вода-лед

Классно гугл перевёл, да уж

[Paradise-17]

Разрешите высказать еретическое мнение?

Block Island — метеорит, найденный марсоходом Оппортьюнити (англ. Opportunity) в августе 2009 года.

Состоит в основном из железа с примесями никеля.

Block Island стал первым метеоритом, найденным на Марсе в этом месте. После него, были найдены ещё два метеорита — Mackinac и Shelter Island.

Метеорит Block Island является самым большим метеоритом, найденным когда либо на Марсе. Размер метеорита составляет 60 сантиметров в поперечнике и высотой 30 см.

Исследователи NASA полагают, что метеорит упал примерно 3,5 миллиарда лет назад.

Понимаете, насколько эта планета статична? Там можно бросить камень, потом через несколько миллиардов лет подойти и взять его с того же места. На Земле, чтобы найти этот метеорит, пришлось бы проводить раскопки.
И вы еще хоть насколько-то серьезно, рассматриваете возможность жизни там?

[Mark]

Paradise-17, камень со временем занесет песком. На Марсе есть пыльные бури, порой планетарного масштаба. Этот древний метеорит просто со временем "обнажился".

А жизнь на Марсе остается искать под землей (тобиш под Марсом).

[vsevolodson]

Исследователи NASA полагают, что метеорит упал примерно 3,5 миллиарда лет назад.

Сугубо предположительно. Чётких рассчётов, обосновывающих эту оценку, не имеется.