Astronomsko udruženje Andromeda

Vanzemaljski Život

Stanojević Nikola

Definicija života

•Tema je veoma diskutabilna

•Veliki broj teorija i verovanja

•Najraširenije je mišljenje da živi organizam treba da poseduje sledeće osobine:

• Složenost strukture

• Irabilitet

• Reprodukcija

• Razmena energije i materije

• Međutim ne ispunjavaju svi organizmi koje mi zovemo živim te uslove (Virusi)

• A neka jedinjeja koja mi ne nazivamo živim imaju neke od ovih osobina (kristali)

• Ganice između živog i neživog se dakle ne mogu tako lako definisati, bar za sada...

Uslovi za nastanak života

• Da bi život koji ispunjava ove uslove mogao da nastane moraju se ispuniti neki uslovi

• Svi uslovi moraju biti ispunjeni istovremeno

Tečna sredina

• Ceo život se bazira na hemijskim reakcijama

• Hemijske reakcije su najčešće upravo u tečnostima

• U čvrstom agregatnom stanju reakcija ima premalo, zbog slabe pokretljivosti čestica

• U gasovitoj sredini čestice su previše udaljene da bi reagovale dovoljno za građenje komplexnijih molekula

• Kod gasova sa velikim pritiskom ima dovoljno reakcija, međutim zbog velike temperature dolazi do disociacije većih molekula

• Plazma ima preveliku temperaturu i veliku nestabilnost, a reakcija gotovo da nema (osim fuzije)

• Najveće šanse za postanak zivota su upravo u tečnim sredinama i za to su najpodesnije voda i tečni amonijak

• Voda je zastupljenija od amonijaka i lakše rastvara jedinjenja i elementa

• Amonijak podnosi niže temperature bez mržnjenja

Život mora biti zasnovan na

atomima koji mogu graditi veliki

diverzitet molekula

• Najpodesniji se četvorovalentni atomi

• Ugljenik i silicijum• Na zemlji se život

bazira na ugljeniku• Naravno za život

potrebni su i drugi elementi

Lokacija planete• Da bi svi elementi bili u odgovaranjućoj

ravnoteži i da bi temperatura bila odgovarajuća planeta se mora nalaziti u nastanjivom pojasu zvezde

• Ako se planeta nalazi previše blizu zvezdi solarni vetrovi će oduvati sve lake elemente (Merkur), a ako se nalazi predaleko imaće previše lakih elementa a temperatura će biti preniska (Jupiter)

• Život ne može nastati oko zvezda koje su preblizo jezgru galaksije jer sa povećanjem koncentracija zvezda raste a sa njom se povećava radiacija

• Zvezda mora provesti dosta vremena u svojoj stabilnoj fazi, znači na glavnom nizu Herc-Šprung-Raselovog dijagrama

• Takođe su dvojne zvezde, pulsari i ostala sjjna nebeska tela nepogodna za nastanak života

• Planeta treba da se nalazi u unutrašnjem delu sistema, tj. da ne bude zadnja

• U tom sistemu mora da postoji bar jedna masivnija planeta koja bi je štitila od bombardovanja meteoritima i asteroidima

Atmosfera

• Planeta treba da ima atmosferu koja reflektuje ili rasipa svo zračenje koje može da razloži ili spreči stvaranje organskih molekula

• Atmosfera treba da sadrži određene elemente (C, O, N) da bi se mogao razviti kompleksniji život

• To su neki najvažniji uslovi koji se moraju ispuniti da bi nastao život koji mi možemo da opažamo kao život tj. koji ispunjava predhodno navedene uslove.

• Čudno je to što izgleda kao da je zemlja jedina u univerzumu koja ispunjava sve te uslove u isto vreme, međutim po statističkoj verovatnoći, zbog ogromnog broja galaksija i zvezda u bar jednom sistemu se mora naći planeta koja barem približno ispunjava ove uslove

Slika

Nastanak života na zemlji

• Dve vladajuće teorije:

• Kreacionizam kazuje da je bog stvorio život na zemlji

• Naturalizam predstavlja nastanak života kao spontanu hemijsku reakciju

• Experiment Stenlija Milera – dokaz o mogućnosti stvaranja organskih jedinjejna u veštačkim uslovima

• Experimenta Ventera i Smita – mogućnost stvaranja prostih živih organizma iz organskih materija

Evolucija materije• Ubrzo posle obrazovanja okeana na zemlji i

uspostavljanja ravnoteže između elemeta počinje stvaranje prvih kompleksnijih jedinjenja, a među njima i organskih jedinjenja

• Od prostih molekula CH4, NH3, CO2, H2, O2... Nastaju alifatična i aliciklična C jedinjenja

• Glicerini, šećeri, masne kiseline, amino-kiseline, purini, piramidini

• Energija dobijena od sunčevog zračenja i zemljine nutrašnje toplote

• Na dnu okeana, pod pritiskom i temperaturi od oko 70oc, daljom sintezom ,nastaju polisaharidi, lipidi i proteini

• Neki od proteina su imali katalitička svojstva, pod njihovim uticajem iz purina i piramidina sa fosfatima, šećerima i elementarnim vodonikom i kiseonikom nasataju nukleotidi

• Nukleotidi daljom polimerizacijom grade nukleinske kiseline

• To je bio verovatno najvažniji korak prema stvaranju života

• DNK, koji omogućava razmnožavanje organizma, naslednost pa čak i kompletno određuje građu i funkcionalnost svih živih organizma na zemlji je nukleinska kiselina

• Posle nastanka nukleinskih kiselina počele su nastajati i prve eukariote, jednoćelijski organizmi sa neorganizovanim jedrom

• Veruje se da su prve eukariote nastale pre oko 3,6 milijardi godina

• Prvi višećelijki organizmi nastaju pre oko 100 miliona godina

• Prvi sisari se javljaju pre oko 200 miliona godina

• Pre 2,2 miliona godina dolazi do povećanja kiseonika u atmosferi što dovodi do stvaranja ozona

• Stvaranje ozona smanjuje štetnu radiaciju i omogućuje naseljavanje kopna

• Postoji i verovanje da je život na zemlju došao nekim nebeskim telom (kometom, asteroidom)

• Zemlja je jedina pogodna za stvaranje kompleksnijih oblika života, međutim prostiji oblici života (bakterije, virusi, alge...) mogu postojati na nekoj od planeta sunčevog sistema

• Krenimo redom...

Život u sunčevom sistemu

• Prva planeta sunčevog sistema, Merkur, je izuzetno nepogodna za nastajanje života

• Solarni vetrovi su oduvali sve lake elemente sa merkura

• Temperature su prevelike 480-520oC• Radiacija je ogromna• Merkur je jedna ogromna, usijana, bezživotna

stenčuga

• Venera, druga planeta našeg zvezdanog sistema je takođe izuzetno nepogodna za život

• Venera je nekada izgledala kao zemlja, ali je zbog ogromne vulkanske aktivnosti koncentracija CO2 porasla i izazvala efekat staklene bašte

• Temperatura je oko 440oC, Atmosferski pritisak je 100 puta veći nego na zemlji

• Atmosferu čine 90% CO2 i 10% N

• Veći deo atmosfere čine oblaci od sumporne kiseline koji bukvalno razaraju bilo koje veće telo

• Tlo je prekriveno prašinom i blatom od konstantnog razaranja stena

• Venera je paklena planeta

• Mars je posle zemlje najgostoljubivije mesto• Nalazi se u nastanjivoj zoni sunca• Masa mu je oko 2 puta manja od zemljine• Atmosfera je 100 puta ređa od zemljine• Srednja godišnja temperatura je -60oC• Ima crvenu boju zbog velikog prisustva oksida

gvožđa• Ima dva pola od vodenog leda

• 1887 Giovanni Schaiapereli je otkrio kanale na marsu• Skoro 50 godina su ljudi verovalida na marsu žive

visoko razvijeni vanzemaljci• To je bila optička varka• Mars je sada kamenita pustinja‚ sa velikim brojem

planina i klisura• Olympus Mons i Vales Marineres

• Vales marineres je nastao vodenom erozijom• Na polovima se nalazi samo jedna trećina vode

potrebne da se tako nešto izdubi• Veruje se da je Mars postao ono što je danas zbog

sudara sa nekim ogromnim asteroidom ili planetoidom

• Voda je verovatno tako nestala sa Marsa

• Moguće je da još uvek malo vode postoji ispod površine Marsa

• Ta voda bi omogućila postojanje nekog prostijeg organizma (bakterija)

• Na Zemlji u sličnim uslovima postoje bakterije

• O razvijenom životu na marsu (Marsovcima) ne treba govoriti

• Jovianske planete (gasoviti džinovi) su izuzetno nepogodni za nastanak života

• Nedostatak čvrste podloge• Preniske temperature za hemijske reakcije• Hemijski sastav nepogodan (70%H, 10% He,...)

• Evropa, jedan od Jupiterovih meseca, sačinjen je od vodenog leda i stena

• Temperatura -120oC , masa 1/3 zemlje

• Dugo se je verovalo da se sastoji samo od čvrosog leda, međutim u skorije vreme uočene su pukotine kroz koje izlazi voda u tečnom stanju

• Zbog postojanja vode u tečnom stanju i minerala postoji velika verovatnoća da postoji neki prost oblik života

• Titan, Saturnov mesec, upola je manji od zemlje

• Uslovi su veoma slični kao kod Zemlje pre nastanka života

• Atmosfera se sastoji od azota, metana, etilena i nekih ugljovodonika

• Organske materije se stvaraju svakodnevno, ali zbog nedostatka vode u tečnom stanju i izuzetno niske temperature nastanak nekog kompleksnijeg oblika života je nemoguć

• Asteroidi su veoma nepogodni za život jer su bukvalno hladne stene bez atmosfere, sa jako slabom gravitacijom

• Samo jedan asteroid poznat čoveku ima život, a to je V 612 na kome žive Mali Princ i njegova ruža

• Postoji teorija da je život na zemlju došao kometom

• Ta teorije i možda nije tako suluda, jer na nekim kometama zaista postoje uslovi za nastanak života

• Energija za reakcije dolazi iz radio-aktivnih jezgara

• Kometo-Viralna teorija

Radio teleskopi konstantno hvataju signale iz vasione u nadi da će dobiti neki razašnjiv signal, neku poruku sa drugog sveta, međutim ako mi ikada dobijemo tu poruku ona verovatno kasniti jedno 100 ili više miliona godina, a ni svetlosne informacije koje mi dobijamo nisu nešto mnogo brže, tako da ako ikada nađemo bilo kakav život van sunčevog sistema, dok mi dobijemo tu informaciju on više neće postojati

Problemi u kontaktiranju

Čak i kada bi naš signal stigao do vanzemaljca pitanje je da li bi oni taj signal uhvatili, jer se naša tehnologija bazira na električnoj struji, a šta ako oni nisu imali Teslu

Kontakt sa bilo kojim oblikom života izvan sunčevog sistema bio bi nemoguć (barem sa našom tehnologijom)