Возможности обнаружения жизни на Марсе и других телах Солнечной системы

[Kweni]

Про сдувание верхних слоёв атмосферы. Начнём с того, что выше 100 км высоты перемешивающие атмосферу силы работают плохо, и гравитация беспрепятственно сортирует атмосферные частицы по массе: более лёгкие вытесняются вверх, более тяжёлые – вниз. Что там тяжёлые бактерии – даже молекулы газов сортируются, так что основной составляющей земной атмосферы при движении вверх становится сначала атомарный кислород, потом гелий, а ещё выше – водород. Разумеется, вдобавок всё это чрезвычайно разрежено, чуть ли не считанные тысячи атомов в кубическом сантиметре. Поэтому никакая бактерия выше 100 км подняться не может, туда даже атомы ксенона практически не добираются, несмотря на куда меньшую, чем у бактерий массу.

Потери газов атмосферы с солнечным ветром настолько ничтожны, что с метеорами на Землю падает больше вещества, чем Землёй теряется, и потери – это в основном водород и гелий, и вовсе никакие не бактерии.

Эксперимент с выживанием спор был воспроизведён на 2х разных установках и с принципиально разными видами микроорганизмов.

Разные виды микроорганизмов тут не в счёт, ударная волна не различает, дрожжи это или инфузории, и скорость звука в среде никакими генами заметно не поменяешь. А 2 разные установки – это уже куда весомее.

Ещё меня удивляет в эксперименте, что нету порога выживаемости, доля выживших непрерывно уменьшается с ростом скорости, но нуля нигде не достигает. Это больше похоже на какой-то случайный процесс, а не на устойчивость к воздействию фактора. Системы гомеостаза в живых организмах действуют по-другому: они нивелируют воздействие в определённых пределах, но за этими пределами выживаемость быстро снижается до нуля. В общем, что-то здесь не то.

[vika vorobyeva]

Позволю себе подвести промежуточный итог темы.
Пока из общих соображений не ясно, возможна ли панспермия с Земли на Марс (с Марса на Землю - однозначно возможна).
С одной стороны, из общих (физических) соображений следует, что куски породы, выбитые с поверхности Земли во время мощных импактов, должны термически стерилизоваться мощной ударной волной. С другой стороны, эксперименты (прочем не один, а сразу несколько, поставленных разными научными группами и над разными организмами) показали, что некая часть живых организмов как-то умудряется выжить даже при ударах на скоростях ~7 км/сек, что сравнимо со второй космической скоростью для Земли (11 км/сек). Видимо, надо проводить новую серию экспериментов уже для скоростей 11-12 км/сек, различных микроорганизмов (в том числе высушенных спор и всевозможных экстремофилов) и различных условий (в капсуле, в различных породах, "голышом" и т.п.).
Если кусок породы с живыми спорами (пусть этих спор осталось 10^-7-10^-8 от первоначального количества) попадает в межпланетное пространство, дальше проблем нет. Породы защитят споры от солнечного ультрафиолета, высушенные споры не порвутся в вакууме внутренним давлением. Если выбитый кусок породы долетает до Марса (2-3 миллиарда лет назад, когда там еще были озера), он заражает Марс практически гарантированно.
То есть самое узкое место гипотезы панспермии "с Земли" - это именно момент удара и выброса земной породы в космос. Общими рассуждениями этот вопрос не решить, нужен эксперимент (точнее, целая серия экспериментов).

[Andrew Gontchev]

Позволю себе подвести промежуточный итог темы.
Пока из общих соображений не ясно, возможна ли панспермия с Земли на Марс (с Марса на Землю - однозначно возможна).
С одной стороны, из общих (физических) соображений следует, что куски породы, выбитые с поверхности Земли во время мощных импактов, должны термически стерилизоваться мощной ударной волной. С другой стороны, эксперименты (прочем не один, а сразу несколько, поставленных разными научными группами и над разными организмами) показали, что некая часть живых организмов как-то умудряется выжить даже при ударах на скоростях ~7 км/сек, что сравнимо со второй космической скоростью для Земли (11 км/сек). Видимо, надо проводить новую серию экспериментов уже для скоростей 11-12 км/сек, различных микроорганизмов (в том числе высушенных спор и всевозможных экстремофилов) и различных условий (в капсуле, в различных породах, "голышом" и т.п.).
Если кусок породы с живыми спорами (пусть этих спор осталось 10-7-10-8 от первоначального количества) попадает в межпланетное пространство, дальше проблем нет. Породы защитят споры от солнечного ультрафиолета, высушенные споры не порвутся в вакууме внутренним давлением. Если выбитый кусок породы долетает до Марса (2-3 миллиарда лет назад, когда там еще были озера), он заражает Марс практически гарантированно.
То есть самое узкое место гипотезы панспермии "с Земли" - это именно момент удара и выброса земной породы в космос. Общими рассуждениями этот вопрос не решить, нужен эксперимент (точнее, целая серия экспериментов).

Бессмысленные эксперименты вообще не нужны, ясно что при панспермии и Земля и Марс были засеяны жизнью одновременно (или приблизительно в одно время) извне.

[Kweni]

Если выбитый кусок породы долетает до Марса (2-3 миллиарда лет назад, когда там еще были озера), он заражает Марс практически гарантированно.

А вот с этим не соглашусь. Микробы специализированы по типу питания. Например, бурный рост числа открытых видов бактерий в последние годы связан с тем, что более 95% видов бактерий не питаются стандартной питательной средой – агар-агаром. Иначе бы их открыли гораздо раньше. Если ваш кусок породы попадёт в банку с компотом, всё будет зависеть от того, кто в куске породы живёт. Дрожжи с радостью сожрут компот, а метанотрофы в нём подохнут. Наиболее вероятные кандидаты на переселение 3 миллиарда лет назад – древние метанообразующие археи, сходные с  Methanopyrus kandleri или Methanocaldococcus jannaschii. Однако они употребляют в пищу свободный водород, и поэтому любят селиться глубоко в недрах земной коры и в горячих источниках на дне океанов, где немного водорода образуется в соответствующих геологических процессах. Марсианские озёра, отложения которых исследованы марсоходами, совершенно непригодны как среда обитания для этих архей.

Утверждение о гарантированности заражения Марса бактериями при попадании куска требует доказательств. Для этого нужно тщательно просмотреть все виды архей на предмет возможности их существования в марсианских озёрах с учётом доступности потребляемых ими источников питательных веществ и энергии, химического состава солей в озёрах, pH, окислительно-восстановительного потенциала и других условий.

[idris]

Никакой стерилизации или образования плазмы или еще чего при прохождении скорости звука нет и быть не может. Самолеты и ракеты и хондриты и прочее абсолютно не чувствуют никакого звукового барьера и прекрасно его проходят.

Не разу не видел чтобы ракета при взлете и прохождении скорости звука превращалась в плазму.

Пределы выживаемости жизни весьма и весьма и весьма размыты. Если например метеориты выбьет что то типа камня - например кусок мерзлого грунта в Сибири с кучей вмороженных в грунт семян и бактерий и даже шишек, то ничего из этого не погибнет. В тонюсенькой зоне нагрева по краю выбитого куска - конечно сгорит. Но внутри куска никаких изменений не произойдет и не может произойти.


Повторю еще раз зачем гадать о 2 миллиардах лет. Никто этого не видел и точных параметров не знает. Есть событие 65 млн.лет назад - Чиксулубский астероид. Он явно упал и явно оставил кратер и явно мог кое что выбросить в космос. Есть разрез пород в месте удара, есть четкие параметры удара, есть известные формы жизни того времени и т.д. Можно легко смоделировать этот процесс и просчитать что он мог выбросить с какой скоростью, какое пространство они могли засеять в космосе и т.д.

[Andrew Gontchev]

Повторю еще раз зачем гадать о 2 миллиардах лет. Никто этого не видел и точных параметров не знает. Есть событие 65 млн.лет назад - Чиксулубский астероид. Он явно упал и явно оставил кратер и явно мог кое что выбросить в космос. Есть разрез пород в месте удара, есть четкие параметры удара, есть известные формы жизни того времени и т.д. Можно легко смоделировать этот процесс и просчитать что он мог выбросить с какой скоростью, какое пространство они могли засеять в космосе и т.д.

Есть нюанс: тело, стартовавшее с поверхности Земли на 12 кмс, нагреется от трения ап тропосферу - мало не покажется, полагаю что половину сдует абляцией, а вторая половина разберется в пыль от термических деформаций. Поскольку ЗМВН будет сразу.

[vika vorobyeva]

Бессмысленные эксперименты вообще не нужны, ясно что при панспермии и Земля и Марс были засеяны жизнью одновременно (или приблизительно в одно время) извне.

Это только Ваше мнение, ничем не подкрепленное.
Жизнь вполне могла зародиться на Земле (собственно, пока не открыта жизнь на других телах Солнечной системы, это как самая консервативная гипотеза, так и наиболее вероятная).

[Андрей Курилов]

Наиболее вероятные кандидаты на переселение 3 миллиарда лет назад – древние метанообразующие археи, сходные с  Methanopyrus kandleri или Methanocaldococcus jannaschii.

Как это обосновано?

Марсианские озёра, отложения которых исследованы марсоходами, совершенно непригодны как среда обитания для этих архей.

Значит метаногены не наиболее вероятные кандидаты.

Утверждение о гарантированности заражения Марса бактериями при попадании куска требует доказательств. Для этого нужно тщательно просмотреть все виды архей на предмет возможности их существования в марсианских озёрах с учётом доступности потребляемых ими источников питательных веществ и энергии, химического состава солей в озёрах, pH, окислительно-восстановительного потенциала и других условий.

Ерунда. В условиях Марса, а тем более влажного, может существовать множество организмов, о чём уже многократно говорилось на протяжении этой темы. Лишайники и прочие - можно почитать здесь даже.

Kweni, в ваших сообщениях очень часты передёргивания и подмены.

[Андрей Курилов]

Есть событие 65 млн.лет назад - Чиксулубский астероид. Он явно упал и явно оставил кратер и явно мог кое что выбросить в космос

А выбросил ли? С Венеры метеоритов не найдено. Считается, что по ряду причин - плотная атмосфера, более глубоко в гравияме Солнца и т.п. Земля по плотности атмосферы промежуточна между Венерой и Марсом, а 2-я космическая - максимальна.

Так что эксперимента с ударом спор о воду на скорости 12 км/с недостаточно. Надо найти на Марсе метеориты с Земли.

[Andrew Gontchev]

Это только Ваше мнение, ничем не подкрепленное.
Жизнь вполне могла зародиться на Земле (собственно, пока не открыта жизнь на других телах Солнечной системы, это как самая консервативная гипотеза, так и наиболее вероятная).

Вообще-то это мнение ведущего отечественного палео-микробиолога, академика Алексея Юрьевича Розанова, это к Вашему сведению. Читайте его работы, там очень убедительно доказана полная несостоятельность этой "консервативной гипотезы", которая абсолютно неверна. 

[idris]

Сравнили тоже, где Венера с ее атмосферой и где Земля. Земля в этом плане, относительно Венеры отличается настолько сильно, что практически не отличима от Марса по плотности и размерам атмосферы.

[Andrew Gontchev]

Земля в этом плане, относительно Венеры отличается настолько сильно, что практически не отличима от Марса по плотности и размерам атмосферы.

Ничего подобного, у поверхности Венеры ~95атм, у Земли 1 атм, у Марса ~1/110 атм. То есть Земля аккурат посредине.

[idris]

Тут важны абсолютные величины в кг и тоннах. Отличие между Землей и Венерой условно 94,0 атмосферы, а между Землей и Марсом 0,99. То есть разница в 100 раз!!!

[Andrew Gontchev]

Тут важны абсолютные величины в кг и тоннах. Отличие между Землей и Венерой условно 94,0 атмосферы, а между Землей и Марсом 0,99. То есть разница в 100 раз!!!

Именно в сто десять раз: у Земли дно атмосферы = 1 атм, у Марса = 0,009 атм.

[Kweni]

Значит метаногены не наиболее вероятные кандидаты.

Неужели вы не можете понять, что вероятность отправления с Земли и вероятность выживания на Марсе - это две разные вероятности?

Ерунда. В условиях Марса, а тем более влажного, может существовать множество организмов, о чём уже многократно говорилось на протяжении этой темы. Лишайники и прочие - можно почитать здесь даже.

Условия влажного Марса относятся ко временам, когда на Земле ещё не было таких сложно устроенных эукариот, как лишайники. Если вы умерите свои аппетиты до десятка видов архей, то пожалуйста, на Земле они тогда были, но каждый вид архей потребует обоснования того, что ему было чем питаться на раннем Марсе.

[Golossvyshe]

Позволю себе подвести промежуточный итог темы.
Пока из общих соображений не ясно, возможна ли панспермия с Земли на Марс (с Марса на Землю - однозначно возможна).
С одной стороны, из общих (физических) соображений следует, что куски породы, выбитые с поверхности Земли во время мощных импактов, должны термически стерилизоваться мощной ударной волной.

Не куски!!! 

С Земли в космос может быть выброшена ТОЛЬКО ПЛАЗМА И ЯДЕРНЫЙ ПЕПЕЛ! Который, собственно, является конденсатом испарившихся горных пород, подвергшихся удару.
Размеры частиц того пепла – микроны. Что сравнимо с размерами бактерий. Защитой от УФ такие частицы служить не могут. Даже если сделать фантдопущение о выживании бактерий в раскалённой плазме.

 

С другой стороны, эксперименты (прочем не один, а сразу несколько, поставленных разными научными группами и над разными организмами) показали, что некая часть живых организмов как-то умудряется выжить даже при ударах на скоростях ~7 км/сек, что сравнимо со второй космической скоростью для Земли (11 км/сек)

Надо просто прояснить, в чём тут дело. Возможно, именно в чрезвычайной кратковременности процесса. 0,1 мкс – время, уже сравнимое с тепловыми колебаниями молекул.
Никого же не удивляет, когда люди босиком бегают по углям. А пусть-ка попробуют постоять с часок.
Нельзя также исключить и фуфло, к сожалению. Ув. Kweni подметил одну характерную странность – кол-во выживших нигде не падает до нуля. Так не бывает.

В любом случае никакого отношения к реальным условиям супермегаимпакта, способного хотя бы теоретически протолкнуть плазменный пузырь сквозь всю толщу земной атмосферы сей экзотический пушечный эксперимент не имеет.

p.s. Да, кстати – для образования огненного шарика диам. 200 км (чтобы верхний край ушёл в заатмосферное пространство) потребуется ну очень большой астероид. Следы такого импакта сохранились бы безусловно даже на протяжении миллиардов лет. Как ямка Хеллас на Марсе.

[vika vorobyeva]

Жизнь вполне могла зародиться на Земле.

Вообще-то это мнение ведущего отечественного палео-микробиолога, академика Алексея Юрьевича Розанова, это к Вашему сведению. Читайте его работы, там очень убедительно доказана полная несостоятельность этой "консервативной гипотезы", которая абсолютно неверна. 

Другие микробиологи думают иначе.
До тех пор, пока не будет обнаружена жизнь за пределами Земли, этот спор останется совершенно беспредметным. Только эксперимент (непосредственное изучение внеземной жизни) покажет, имеет она единое происхождение или на разных небесных телах зарождалась самостоятельно.

Данная тема посвящена Земле как возможному источнику "заражения" Марса. Давайте ее придерживаться.

[vika vorobyeva]

p.s. Да, кстати – для образования огненного шарика диам. 200 км (чтобы верхний край ушёл в заатмосферное пространство) потребуется ну очень большой астероид. Следы такого импакта сохранились бы безусловно даже на протяжении миллиардов лет. Как ямка Хеллас на Марсе.

Речь идет о событии, возможно, произошедшем 3.5-2 млрд. лет назад. За это время геологически активная Земля затянула бы все шрамы, нанесенные мегаимпактом.
Позже этого времени Марс потерял значительную часть атмосферы и воды и перестал быть гостеприимным местом для земных микробов.

[Andrew Gontchev]

До тех пор, пока не будет обнаружена жизнь за пределами Земли, этот спор останется совершенно беспредметным. Только эксперимент (непосредственное изучение внеземной жизни) покажет, имеет она единое происхождение или на разных небесных телах зарождалась самостоятельно.

Данная тема посвящена Земле как возможному источнику "заражения" Марса. Давайте ее придерживаться.

Это также неверно.
Земля не может быть источником заражения Марса, все носители сгорят еще до выхода в космос.

[Golossvyshe]

p.s. Да, кстати – для образования огненного шарика диам. 200 км (чтобы верхний край ушёл в заатмосферное пространство) потребуется ну очень большой астероид. Следы такого импакта сохранились бы безусловно даже на протяжении миллиардов лет. Как ямка Хеллас на Марсе.

Речь идет о событии, возможно, произошедшем 3.5-2 млрд. лет назад. За это время геологически активная Земля затянула бы все шрамы, нанесенные мегаимпактом.

Да ни в коем случае.

Кстати. насчёт 200-км плазменного пузыря погорячился я. Недооценил. Надо ведь ещё, чтобы к моменту выхода в заатмосферное пространство скорость ударной волны превышала 11,2 км/с

Так что Вы защищаете развалины рейхстага. Импактную панспермию с Земли давно следовало бы похоронить.