Группа исследователей под руководством из (США) провела моделирование механизма так называемого слабого переноса медленно летящими метеоритами (порождёнными столкновениями Земли с астероидами) живых микроорганизмов к другим планетным системам. В противовес большинству ранних работ новые результаты выглядят весьма обнадёживающе. Более того, сам факт такого переноса — литопанспермии — в рамках предложенной модели является почти безальтернативным.
Напомним, нынешней весной японские исследователи высоко шансы земных пород, вырванных из нашей планеты попаданием астероида более полусотни миллионов лет назад, долететь до ближайшей «суперземли». Правда, они рассматривали лишь такие метеориты и обломки, которые двигались со скоростями более 10 км/с.
Напротив, авторы рассматриваемой работы возможность переноса тел между планетарными системами при минимально возможных энергиях; при этом скорость обломков, образовавшихся в результате столкновений, не превышает 0,1 км/с. Это значит, что они движутся по параболическим орбитам, а время перемещения составляет миллионы лет. Зато вероятность осуществления такого переноса существенно подросла.
Схема слабого переноса действует лишь при малых расстояниях между звёздами, поэтому после распада скопления, в котором возникло Солнце, она почти нереализуема. (Здесь и ниже иллюстрации Edward Belbruno et al.)
Наибольший интерес в этом сценарии, по мнению исследователей, представляют первые сотни миллионов лет после формирования планет. Дело в том, что образование звёзд (и планетных систем) происходит внутри относительно плотных открытых звёздных скоплений, где в сфере не более парсека в диаметре одновременно находятся от 100 до 1 000 молодых звёзд, что весьма актуализирует захват обломков планет одной из таких звёзд другим светилом.
Через сотни миллионов лет после начала звездообразования открытые скопления постепенно рассеиваются. У скопления, в котором возникло Солнце, на это ушло около 700 млн лет. Однако до этого в планетных системах скопления может произойти всякое. К примеру, нечто вроде (ПТБ), которая затронула Землю (и систему в целом) 3,8–4,0 млрд лет назад. Согласно ряду предположений, она началась уже после первичного формирования жизни на нашей планете.
По подсчётам авторов работы, вероятность переноса материала нашей планетной системы, попавшего в космос в ходе ПТБ, в соседнюю по скоплению составляет порядка 100 трлн — 30 квдрлн событий (для обломков тяжелее 10 кг). Из них примерно 200 млрд имели земное происхождение. Увы, не вполне ясно то, как много из них несли на себе первых представителей земной жизни. Впрочем, с учётом многочисленности обломков, какое-то их количество, несомненно, могло быть «заселено» (если, конечно, к тому моменту жизнь уже была).
По мнению исследователей, на протяжении примерно 400 млн лет существовало своего рода «окно возможностей», когда условия для литопанспермии были особенно благоприятныСамо собой, остаётся открытым вопрос о том, могут ли организмы, оказавшиеся на/в небольших обломках, выжить. Учёные подчёркивают, что именно поэтому посчитали минимальную массу обломка, равной 10 кг. Ссылаясь на 2009 года, в котором они консультировали астробиологов, авторы отмечают, что, согласно моделированию, на обломке диаметром в три сантиметра несколько организмов сохранят жизнеспособность в течение 12 млн лет. А для объектов диаметром в 2,76 м потенциальное время дрейфа простейших может достигать 500 млн лет. В любом случае у объектов от 90 см в диаметре и их «пассажиров» в запасе были десятки миллионов лет, что вполне хватало для переноса первых протобактерий в другую звёздную систему. (Разумеется, чтобы процветать там, им нужны подходящие условия.)
Первые свидетельства наличия воды на Земле датируются 290 млн лет после образования Солнечной системы. Можно предположить, что сходные условия характерны и для многих планет звёзд того открытого звёздного скопления, в котором образовалось Солнце. Следовательно, подытоживают астрономы, при условии раннего зарождения жизни обмен первыми организмами между Солнцем и его соседями мог произойти примерно 300 млн раз за первые 700 млн лет.
Любопытно, что у этого процесса есть и другая сторона. Если предположить, что процессы типа поздней тяжёлой бомбардировки имели место и у соседей Солнца, причём у таких, которые уже имели свои планеты с первичной жизнью, то сходное количество случаев переноса могло иметь место и в обратном направлении.
Соответствующее исследование опубликовано в журнале , а с его препринтом можно ознакомиться .
Источник: КОМПЬЮЛЕНТА
Развитие средств прямого обнаружения экзопланет идёт полным ходом и ставит перед исследователями вопрос: как полученные изображения экзопланет и экзолун можно использовать для определения их обитаемости? Астрономы из Германии и США, проведя моделирование различных вариантов такой «окраски», пришли к выводу, что по ней действительно можно судить о наличии и даже до некоторой степени о составе биосферы.
Бóльшая часть доминирующих на Земле форм жизни демонстрируют резкий скачок альбедо в красной и инфракрасной частях спектра. (Графики Siddharth Hegde, Lisa Kaltenegger.)Как выглядит из космоса Земля, известно: в 1990 году по просьбе «» сфотографировал планету с удаления в 6 млрд км. Итог был предсказуем: 0,12 пиксела, или «бледная голубая точка» (Pale Blue Dot).
из (Германия) и из (США) отмечают: такой цвет на 100% обусловлен обитаемостью Земли, в основном водой, покрывающей 70% её поверхности. Кроме того, значительный вклад дают растительность (которой покрыто 60% твёрдой поверхности), снег, пустыни и пр.
Однако так планета выглядела не всегда, и очень вероятно, что такого цвета нет у многих потенциально обитаемых планет за пределами нашей Солнечной системы.
Даже на сегодняшней Земле доминирующие цвета фотосинтезирующих организмов не обязательно зелёные — как показывают эти бактерии-галофилы из австралийских солёных озёр. (Фото Cheetham Salt Limited.)
Более того, гипотетический наблюдатель (с аппаратурой соответствующего уровня) из другой звёздной системы разглядит не только этот (голубой) цвет. Давно известно, что при суточном вращении Земли поглощение красного света будет периодически резко падать («») — по мере того как от океанских просторов инопланетный телескоп будет переходить на покрытые растительностью (отражающей свет в красном диапазоне спектра) пространства суши. Альбедо растений в среднем вырастет с 680 до 730 нм, с 5 до 50%, что нельзя не заметить. Однако, подчёркивают учёные, жизнь предоставит индикаторы такого рода лишь при соблюдении ряда условий. Вокруг звёзд отличного от Солнца спектрального класса возможен «синий край», когда (во избежание перегрева более коротковолновым излучением) альбедо растений будет резко возрастать не в красной и инфракрасной частях спектра, а в ультрафиолетовой и фиолетовой.
С другой стороны, отмечают исследователи, анализ цвета способен помочь при выявлении менее развитой жизни — например, экстремофильной. Лишайники, биоплёнки, цианобактериальные маты эффективно обнаруживаются по специфическим цветам, и их доминирование, несомненно, придаст поверхности планеты свои оттенки.
В целом авторы работы при выборе объектов рекомендуют отдавать предпочтение планетам голубой части спектра перед красноватыми типа Марса. Среди прочего такой цвет сигнализирует о значительном присутствии жидкой воды, что повышает шансы на обнаружение жизни.
В то же время остаются варианты, не поддающиеся обнаружению названным способом. Почвенные экстремофилы для защиты от ультрафиолета и иных угроз могут вовсе исчезнуть с поверхности, и тогда их влияние на цвет экзопланеты будет минимально. Очень сложно также наблюдать планеты с серьёзной облачностью…
И ещё одно. Современный научный мир не вполне твёрдо уверен в исключительности нынешних оттенков земной тверди. Ведь в иные геологические эпохи окрас мог отличаться от сегодняшнего, не так ли? Скажем, гипотеза «» предполагает, что в период возникновения жизни планета вполне могла выглядеть не зелёной, как сегодня, а красно-фиолетовой. В процессе фотосинтеза древние автотрофы могли пользоваться не хлорофиллом, а совсем другим веществом — например, . Его и сегодня применяет группа фотосинтезирующих протеобактерий, обитающих в воде. Они содержат красные пигменты: бактериохлорофиллы a и b, а также каротиноиды, придающие им пурпурный цвет. Такие пигменты позволяют эффективно использовать (поглощать) свет зелёной части спектра. Так вот, если верить «пурпурной Земле», кроме бактериохлорофилла, первые автотрофы могли использовать для фотосинтеза , что также должно было придавать им специфический красный цвет.
Кстати, предполагается, что зелёный цвет хлорофилловые организмы приобрели случайно — в конкуренции с пурпурными. После же вытеснения тех, первичных автотрофов зелёный закрепился как общая черта фотосинтезирующих организмов. Словом, если гипотеза верна, то зелёный цвет даже в условиях жизни под солнцеподобной звездой случаен, а потому не может рассматриваться как достоверное свидетельство высокоразвитой жизни.
С препринтом соответствующего исследования можно ознакомиться .
Источник: КОМПЬЮЛЕНТА
Если муравьям приходится иметь дело с большим объёмом информации, решение принимает колония в целом, поскольку отдельно взятая особь в этом случае непременно ошибётся.
Фото Takao Sasaki / James S. Waters / ASUВремя от времени муравьям приходится менять место жительства: вся колония уходит из родного муравейника, унося с собой яйца и личинок. Но перед переездом нужно выяснить, где будет располагаться новое гнездо. Информацию о потенциальных местах собирают разведчики.
Некоторое время назад зоологи заметили, что, даже если ни один из муравьёв не исследовал все возможные места, колония всё равно выберет для будущего муравейника наиболее подходящее. Иными словами, колония как будто объединяет данные от всех посланных муравьёв.
Чтобы проверить это, исследователи из (США) поставили следующий эксперимент. Они создали несколько искусственных гнёзд, в которых муравьи могли бы поселиться, и насекомым нужно было выбрать лучшее. Выбор предоставляли либо отдельным особям, либо колонии в целом. В одном случае выбирать предстояло между двумя потенциальными гнёздами, а в другом — между восемью.
Переезжая, муравьи учитывают множество параметров: расположение входа в укрытие, его глубину, затенённость и т. д. То есть при восьми потенциальных местах для колонизации на насекомых обрушивалась лавина данных. Отдельные особи, как показал опыт, делали правильный выбор между двумя вариантами, но с восемью часто ошибались. Если же решение зависело от колонии, то и при множестве вариантов насекомые останавливались на оптимальном. Иными словами, муравьи будто бы осознают ограниченность индивидуальных умственных способностей, и при информационной перегрузке решение оставляют за всей колонией. Разрозненные данные каким-то образом распределяются и анализируются внутри сообщества, хотя как именно это происходит, ещё предстоит выяснить.
В выборе из нескольких вариантов нельзя не увидеть аналогию с некоторыми ситуациями, в которые часто попадает современный человек. В нынешнем гиперинформационном обществе на нас постоянно льётся поток информации, который отдельно взятый человек переработать не в состоянии. Разумеется, есть компьютерные методы анализа, но они далеко не всегда могут подсказать правильное решение. Не пора ли и нам заняться организацией чего-то вроде коллективного мозга, по образу и подобию муравьиного?
Результаты исследования будут опубликованы в журнале .
Источник: КОМПЬЮЛЕНТА
Аппаратам, которые отправятся исследовать , возможно, существующий на спутнике Юпитера , придётся бурить очень, очень глубоко.
Изображение Европы, составленное на основании снимков аппарата «Галилео» 1995 и 1998 годовНовое исследование говорит о том, что вода может оставаться в жидком состоянии близ поверхности Европы лишь несколько десятков тысяч лет — мгновение по сравнению с возрастом Солнечной системы.
из Нантского университета (Франция) и Карлова университета (Чехия) пришла к выводу, что если там и есть всемирный океан, то он расположен относительно глубоко — примерно в 25–50 км под поверхностью. Она не исключает возможности, что кое-где вода находится ближе (скажем, на глубине 5 км), но там она пребывает несколько десятков тысяч лет, после чего уходит в недра спутника.
О том, что Европа, диаметр которой 3 100 км, имеет гигантский океан под ледяной оболочкой, говорят многие. Хотя поверхность спутника холодна, тепла, создаваемого в её внутренностях притяжением Юпитера, вполне достаточно для поддержания воды в жидком состоянии. По некоторым оценкам, дно океана может располагаться в 100 км под замороженной твердью.
Изображение K. Kalousová
На Земле жизнь можно найти повсюду, где есть вода, поэтому Европа и манит к себе исследователей. Однако остаётся неизвестным, насколько трудно будет добраться до тамошнего океана отважному автоматическому путешественнику. Есть и такие учёные, которые подозревают, что до воды всего несколько километров.
Г-жа Калусова провела математическое моделирование того, как смесь жидкой воды и твёрдого льда ведёт себя в определённых условиях. Выяснилось, что различия в плотности и вязкости (а также других показателях), возможно, заставляют воду, оказавшуюся близ поверхности Европы, быстро просачиваться через частично растаявший лёд вниз — к остальному океану.
Европа не единственная луна Солнечной системы с подземным океаном. Другие спутники Юпитера, и , тоже считаются кандидатами на водные резервуары, как и спутник Сатурна . Г-жа Калусова отмечает, что её исследование полезно для понимания и этих миров, а также — гигантской луны Сатурна — с его погодной системой, основанной на углеводородах. Подобно Европе, первые геологически активны, а на Титане тоже происходят процессы, связывающие его внутреннюю часть с поверхностью.
Результаты исследования представлены на в Мадриде.
Источник: КОМПЬЮЛЕНТА
14-06-2011 Просмотров:11913 Новости Зоологии 
Антоненко Андрей
Недавно американские ученые выяснили, каким образом местные виды муравьев борются с наглым захватчиком, аргентинским муравьем. Нашествие этого вредителя из Южной Америки не могут остановить даже люди. А вот муравьям это...
11-09-2014 Просмотров:8639 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
Ученые откопали в Китае сразу шесть скелетов млекопитающих, которые существовали в середине юрского периода. Открытие заставляет пересмотреть взгляды на эволюцию этого класса живых организмов. В Китае обнаружены «белки» юрского периодаОписание находки,...
04-05-2018 Просмотров:3123 Новости Ботаники Антоненко Андрей
Обычная омела, символ католического Рождества, оказалась уникальным представителем царства растений, который не умеет расщеплять сахара при помощи кислорода и использовать их энергию для производства клеточной "энерговалюты", заявляют ученые в статье, опубликованной в журнале Current Biology. Обыкновенная омела"Наши...
03-10-2022 Просмотров:2690 Новости Геологии Антоненко Андрей
Китайские геологи разработали модель развития нашей планеты в первый миллиард лет после ее образования и прояснили давний вопрос о том, куда делись протоконтиненты. Это позволило по-новому взглянуть на процессы формирования...
11-02-2011 Просмотров:11874 Новости Зоологии Антоненко Андрей
Это выявил новый метод измерения крупнейших на планете рыб, предложенный австралийскими ихтиологами. В его основе — использование фотограмметрии. Рыба-гигант в окружении исследователей (Amos Nachoum / Corbis) Китовая акула (Rhincodon typus)...
Вопросами прижизненной окраски яиц динозавров озаботились немецкие палеонтологи. Благодаря остроумной методике им удалось с большой степенью достоверности установить, что по крайней мере у некоторых динозавров яйца были окрашены в зелено-голубой…
Гавайский кальмар Euprymna scolopes (или, если угодно, каракатица; Euprymna scolopes занимают место между этими двумя отрядами головоногих) умеет светиться в темноте благодаря симбиотическим бактериям. Считается, что бактериальное освещение помогает моллюску…
Налим широко распространен по всему Енисею. Особенно многочислен в низовьях Енисея. Населяет практически все водоемы придаточной системы: реки, пойменные и материковые озера, водохранилища. Изредка встречается в заливе, преимущественно в устьях…
Чукотский полуостров расположен далеко на севере, за полярным кругом. Трудно поверить, но когда-то и там росли пышные леса, в которых бродили самые настоящие динозавры. О палеонтологических богатствах Чукотки рассказал молодой…
Материал для данного фильма был отснят в 2010г во время экспедиции по Енисею (Красноярск - Енисейск - река Черная - Лесосибирск). Это первый фильм из серии отснятых в наших экспедициях…
Шерстистые мамонты могли умереть с голоду, когда изменения в климате отобрали у них любимое лакомство — цветковые растения. Плиоцен в Арктике (рисунок Mauricio Anton). Может быть, кому-то покажется странным, что, несмотря на…
Ученые из Бристольского университета (Великобритания) обнаружили в Марокко предка моллюсков возрастом 480 миллионов лет. Это ископаемое проливает свет на эволюцию целой группы беспозвоночных, куда входят моллюски, улитки и кальмары. Исследование…
Некоторым рыбам коралловых рифов достаточно два поколения, чтобы привыкнуть к повышению температуры воды на три градуса. Именно на столько, по мнению учёных, нагреется Мировой океан через сто лет. Помацентровые рыбы оказались…
Летучие мыши, откликающиеся на имя большие мышехвосты, как и многие их сородичи, впадают в зимнюю спячку, для чего в течение лета активно накапливают жировые запасы. Однако и запасы эти, и способ…
Вверх