Astrobiyoloji tarihi, çalışmanın amacı ve önemi

astrobiyoloji veya ekzoloji Hem gezegenimizin hem de tüm evrenin bağlamında, yaşamın kökeni, dağılımı ve dinamiği ile ilgilenen bir biyoloji dalıdır. Öyleyse, bir bilim olarak astrobiyolojinin evrene, biyolojinin Dünya gezegenine ne olduğunu söyleyebiliriz..

Astrolojinin geniş etki yelpazesi nedeniyle, diğer bilimler onun içinde birleşir: fizik, kimya, astronomi, moleküler biyoloji, biyofizik, biyokimya, kozmoloji, jeoloji, matematik, bilgisayar bilimi, sosyoloji, antropoloji, arkeoloji, diğerleri..

Astrobiyoloji, hayatı "evrensel" olabilecek bir fenomen olarak algılar. Bağlamları veya olası senaryolarıyla ilgilenir; gereksinimleriniz ve asgari koşullarınız; ilgili süreçler; geniş süreçleri; diğer konular arasında. Akıllı yaşam ile sınırlı değildir, ancak olası herhangi bir yaşam türünü araştırır..

indeks

• 1 Astrobiyolojinin tarihi
  • 1.1 Aristoteles vizyonu
  • 1.2 Kopernik vizyonu
  • 1.3 Dünya dışı yaşamın ilk fikirleri
• 2 Astrobiyoloji çalışmasının amacı
• 3 Bir çalışma modeli olarak Mars ve uzay araştırmaları
  • 3.1 Mariner misyonları ve paradigma kayması
  • 3.2 Mars'ta yaşam var mı? Viking misyonu
  • 3.3 Görevler Beagle 2, Mars Polar Lander
  • 3.4 Misyon Phoenix
  • 3.5 Mars'ın keşfi devam ediyor
  • 3.6 Mars'ta su vardı
  • 3.7 Mars meteorları
  • 3.8 Panspermia, meteorlar ve kuyruklu yıldızlar
• 4 Astrobiyolojinin Önemi
  • 4.1 Fermi'nin paradoksu
  • 4.2 SETI Programı ve dünya dışı istihbarat arayışı
  • 4.3 Drake denklemi
  • 4.4 Yeni senaryolar
• 5 Dünyanın sonunun astrobiyolojisi ve keşfi
• 6 Astrobiyoloji bakış açıları
• 7 Kaynakça

Astrobiyolojinin tarihi

Astrobiyolojinin tarihi, bir tür olarak insanlığın başlangıcına ve gezegenimizdeki kozmos ve yaşam hakkında kendisini sorgulama yeteneğine geri dönebilir. Oradan bugün hala birçok halkın mitlerinde var olan ilk vizyon ve açıklamalar ortaya çıkıyor..

Aristoteles vizyonu

Aristoteles vizyonu Güneş'i, Ay'ı, gezegenlerin ve yıldızların geri kalanını, çevremizi çevreleyen çemberler oluşturan, bizi çevreleyen mükemmel alanlar olarak görüyordu..

Bu vizyon, evrenin jeosantrik modelini oluşturdu ve Orta Çağ boyunca insanlığı belirleyen kavramdı. Muhtemelen o zaman bir anlam ifade edemezdi, gezegenimizin dışındaki “sakinlerin” varlığı sorusu..

Kopernik vizyonu

Ortaçağ'da, Nicolaus Copernicus, Dünya'yı güneş etrafında dönen bir gezegen olarak yerleştiren heliosentrik modelini önerdi..

Bu yaklaşım, evrenin geri kalanına bakma biçimimizi ve hatta kendimize bakma biçimimizi derinden etkiledi, çünkü bizi belki de düşündüğümüz gibi "özel" olmayan bir yere koydu. Daha sonra bizimkine benzer diğer gezegenlerin ve onunla birlikte bildiğimizden farklı bir yaşamın olması olasılığını açtı..

Dünya dışı yaşamın ilk fikirleri

Fransız yazar ve filozof Bernard le Bovier de Fontenelle, 17. yüzyılın sonunda, hayatın başka gezegenlerde var olabileceğini öne sürdü.

On sekizinci yüzyılın ortalarında, bilginlerin çoğuyla ilgili aydınlatma, dünya dışı yaşam hakkında yazdılar. Wright, Kant, Lambert ve Herschel gibi zamanın önde gelen gökbilimcileri bile gezegenlerin, ayların ve hatta kuyruklu yıldızların yaşayabileceğini varsayıyordu..

Böylece, on dokuzuncu yüzyıl, neredeyse tüm gezegenlerde dünya dışı yaşamın var olduğu inancını paylaşan bilim adamlarının, filozofların ve akademik teologların çoğunluğu ile başladı. Bu, kozmosun büyüyen bir bilimsel anlayışına dayanan o zaman sağlam bir varsayım olarak kabul edildi..

Güneş sisteminin gök cisimleri arasındaki (kimyasal bileşimler, atmosfer, yerçekimi, ışık ve ısı bakımından) çok büyük farklılıklar göz ardı edildi..

Bununla birlikte, teleskopların gücü arttıkça ve spektroskopinin ortaya çıkmasıyla, astronomlar yakındaki gezegen atmosferlerinin kimyasını anlamaya başlayabilir. Böylece, yakınlardaki gezegenlerin, karasal olanlara benzer organizmalar tarafından yaşadığı söylenebilir..

Astrobiyoloji çalışmasının amacı

Astrobiyoloji, aşağıdaki temel soruların incelenmesine odaklanmaktadır:

• Hayat nedir?
• Dünyadaki yaşam nasıl ortaya çıktı??
• Yaşam nasıl gelişir ve gelişir??
• Evrenin başka bir yerinde yaşam var mı?
• Varsa, dünyadaki ve evrendeki diğer yerlerdeki yaşamın geleceği nedir??

Bu sorulardan, astrobiyoloji çalışmalarının konusu ile ilgili birçok kişi ortaya çıkıyor..

Bir çalışma modeli olarak Mars ve uzay araştırmaları

Kızıl gezegen, Mars, güneş sistemi içindeki dünya dışı yaşam hipotezlerinin son kalbi olmuştur. Bu gezegendeki yaşamın varlığı fikri, ilk olarak on dokuzuncu ve yirminci yüzyılın başlarındaki gökbilimciler tarafından yapılan gözlemlerden geldi..

Bunlar, Mars yüzeyindeki izlerin aslında bir akıllı organizma popülasyonunun oluşturduğu kanallar olduğunu savundu. Bu desenler şimdi rüzgarın ürünü olarak kabul edilir.

Görevler denizci ve paradigma kayması

Uzay probları denizci, 1950'lerin sonunda başlayan uzay çağı örneklendiler.Bu dönem güneş sistemindeki gezegen ve ay yüzeylerini doğrudan görselleştirmemize ve incelememize izin verdi; böylece güneş sistemindeki çok hücreli ve kolayca tanınabilir dünya dışı yaşam biçimlerinin onaylanması.

1964 yılında NASA'nın misyonu Mariner 4, Temelde bir çöl gezegeni gösteren Mars yüzeyinin ilk yakın fotoğraflarını gönderdi..

Bununla birlikte, Mars'a ve dış gezegenlere gönderilen müteakip görevler, bu organların ve aylarının detaylı bir görüşüne ve özellikle Mars'ta, erken tarihlerinin kısmi bir anlayışına izin verdi..

Dünya dışı çeşitli senaryolarda, bilim adamları Dünyada yaşayan çevrelere benzemeyen ortamlar buldular.

Bu ilk uzay görevinin en önemli sonucu, nesnel olarak incelenmesine ve analiz edilmesine olanak sağlayan kimyasal ve biyolojik kanıtların spekülatif varsayımlarının yerine konmasıydı..

Mars'ta hayat var mı? Misyon viking

İlk etapta, misyonların sonuçları denizci Mars'ta yaşamın var olmama hipotezini destekleyin. Bununla birlikte, makroskopik bir yaşam aradığını düşünmeliyiz. Sonraki görevler mikroskobik yaşamın yokluğunu sorguladı.

Örneğin, görevin karasal sondası tarafından yapılan hayatı tespit etmek için tasarlanan üç deneyden viking, iki pozitif sonuç ve bir negatif sonuç verdi.

Buna rağmen, prob deneylerine katılan bilim adamlarının çoğu viking Mars'ta bakteriyel yaşam olduğuna dair hiçbir kanıt bulunmadığına ve sonuçların resmi olarak yetersiz olduğuna katılıyorum..

misyonları Beagle 2, Mars Polar Lander

Misyonların attığı tartışmalı sonuçların ardından viking, Avrupa Uzay Ajansı (ESA) misyonu 2003 yılında başlattı Mars Express, ekziyolojik ve jeokimyasal çalışmalar için özel olarak tasarlanmıştır.

Bu misyon denilen bir sonda dahil Beagle 2 (Charles Darwin'in gittiği gemiye eşcinsel), Mars'ın sığ yüzeyinde yaşam belirtileri aramak için tasarlandı..

Bu sonda ne yazık ki Dünya ile temasını kaybetti ve görevini tatmin edici bir şekilde geliştiremedi. Benzer kaderi NASA sondasına sahipti "Mars Polar Lander"1999'da.

misyon anka kuşu

Bu başarısız girişimlerden sonra, Mayıs 2008'de görev anka kuşu NASA'dan Mars'a geldi ve sadece 5 ayda olağanüstü sonuçlar aldı. Ana araştırma hedefleri dışsal, iklimsel ve jeolojik idi..

Bu prob aşağıdakilerin varlığını gösterebilir:

• Mars atmosferinde kar.
• Bu gezegenin üst katmanlarının altında buz şeklinde su.
• PH'ın 8 ile 9 arasında olduğu temel topraklar (en azından inişe yakın bölgede).
• Geçmişte Mars yüzeyinde sıvı su

Mars'ın keşfi devam ediyor

Mars'ın keşfedilmesi günümüzde yüksek teknoloji robotik enstrümanlarla devam ediyor. Misyonları Rovers (MER-A ve MER-B), Mars'ta su aktivitesi olduğuna dair etkileyici kanıtlar sunmuşlardır..

Örneğin, tatlı su, kaynar su, yoğun atmosfer ve aktif su döngüsünün varlığına dair kanıtlar bulunmuştur..

Mars'ta, bazı kayalar tarafından tespit edilen Jarosite gibi sıvı suların varlığında küflendiğine dair kanıtlar elde edilmiştir. korsan MER-B (fırsat) 2004’ten 2018’e kadar.

korsan MER-A (merak), her zaman biyolojik faaliyetle ilgili olan metan mevsimsel dalgalanmalarını ölçmüştür (2018'de Science dergisinde yayınlanan veriler). Ayrıca, tiyofen, benzen, toluen, propan ve bütan gibi organik moleküller bulmuştur..

Mars'ta su vardı

Mars'ın yüzeyi şu anda kaçınılmaz olsa da, uzak geçmişte, Mars ikliminin bildiğimiz haliyle yaşam için gerekli bir bileşen olan sıvı suyun yüzeyde birikmesine izin verdiğine dair açık kanıtlar var..

Veri korsan MER-A (merak), milyarlarca yıl önce, Gale krateri içindeki bir gölün, kimyasal bileşenler ve enerji kaynakları dahil, yaşam için gerekli tüm bileşenleri içerdiğini ortaya koydu..

Mars meteorları

Bazı araştırmacılar, Mars meteorlarını gezegen hakkında iyi bir bilgi kaynağı olarak görüyor, doğal organik moleküller ve hatta bakteri mikro fosilleri içerdiklerini belirtecek kadar ileri gidiyor. Bu yaklaşımlar bilimsel tartışma konusudur.

Mars'tan gelen bu meteoritler çok azdır ve doğrudan kırmızı gezegenden analiz edilebilen tek örnekleri temsil eder..

Hercai menekşe, meteorlar ve kuyruklu yıldızlar

Meteorların (ve aynı zamanda kuyruklu yıldızların) çalışmasını destekleyen hipotezlerden birine de pansermi denir. Bu, geçmişte Dünya'nın kolonileşmesinin, bu meteoritlerin içine giren mikroorganizmaların meydana geldiği varsayımından ibarettir..

Bugün, toprak suyunun geçmişte gezegenimizi bombalayan kuyruklu yıldızlardan geldiğini söyleyen hipotezler de var. Ek olarak, bu kuyruklu yıldızların, yaşamın gelişimini sağlayan, hatta içlerinde bulunan yaşamı geliştiren ilk molekülleri yanlarında getirmiş olabileceğine inanılmaktadır..

Son zamanlarda, Eylül 2017'de, Avrupa Uzay Ajansı (ESA) görevi başarıyla tamamladı. ROSSETA, 2004 yılında başlatıldı. Bu misyon, kuyruklu yıldızın keşfedilmesinden oluşuyordu. 67P / Churyumov-Gerasimenko sonda ile Philae o ulaştı ve yörüngeye döndü ve sonra alçaldı. Bu görevin sonuçları hala çalışılmaktadır..

Astrobiyolojinin Önemi

Fermi'nin paradoksu

Aastrobiyoloji çalışmasını motive eden orijinal sorunun şu olduğu söylenebilir: Evrende yalnız mıyız??

Sadece Samanyolu’nda yüz milyarlarca yıldız sistemi var. Bu gerçek, evrenin çağı ile birleştiğinde, galaksimizde yaşamın ortak bir fenomen olması gerektiğini düşünmemize neden olur..

Bu konuyla ilgili, Nobel Ödüllü fizikçi Enrico Fermi'nin sorduğu soru meşhur: “Hepsi nerede?”, Öğle yemeği bağlamında formüle ettiği, galaksinin dolu olması gerektiği tartışıldı. hayatın.

Soru, adını taşıyan ve aşağıdaki şekilde bildirilen Paradoksaya yol açtı.

“Evrenin teknolojik olarak gelişmiş birçok uygarlığı içerdiği inancı, bu vizyonu destekleyecek gözlemsel kanıt eksikliğimizle birleşiyor.”

SETI Programı ve dünya dışı istihbarat arayışı

Fermi'nin paradoksuna olası bir cevap, düşündüğümüz medeniyetlerin, aslında oradalarsa, ama onları aramadık..

1960 yılında Frank Drake ve diğer astronomlar dünya dışı bir istihbarat arama programı başlattı (SETI)..

Bu program, NASA ile radyo sinyalleri ve mikrodalgalar gibi dünya dışı yaşam belirtileri arayışı içinde ortak çalışmalar yaptı. Bu sinyalleri nasıl ve nerede arayacağına dair sorular birçok bilim dalında büyük ilerlemelere yol açmıştır..

1993’te ABD Kongresi, NASA’ya fon sağlamayı, aramanın anlamı hakkındaki yanlış anlamaların bir sonucu olarak iptal etti. Bugünlerde SETI projesi özel fonlarla finanse ediliyor.

SETI projesi, Hollywood filmlerine bile yol açtı. temas, başrol oyuncusu Jodie Foster ve dünyaca ünlü astronom Carl Sagan tarafından yazılan eşcinsel romandan ilham aldı..

Drake denklemi

Frank Drake, adını taşıyan ifadeyle iletişimsel kapasiteye sahip medeniyetlerin sayısını tahmin etti:

N = R * x f_p x n_ve x f_l x f_ben x f_c x L

N, Dünya ile iletişim kurma kapasitesine sahip medeniyetlerin sayısını temsil ettiği ve aşağıdaki gibi diğer değişkenlerin bir fonksiyonu olarak ifade edilirse:

• R *: Güneş ışığımıza benzer yıldız oluşum hızı
• F_p: bu yıldız sistemlerinin gezegenlerle oranı
• n_ve: Gezegensel sisteme göre Dünya'ya benzer gezegenlerin sayısı
• F_l: yaşamın geliştiği gezegenlerin oranı
• F_ben: zekanın ortaya çıktığı kesir
• F_c: İletişimsel olarak uygun gezegenlerin oranı
• L: Bu uygarlıkların "yaşam" beklentisi.

Drake, bu denklemi, somut tahminler yapmak için bir unsurdan ziyade, sorunu "boyutlandırmak" için bir araç olarak formüle etti, çünkü terimlerinin birçoğunu tahmin etmek oldukça zordu. Ancak, atma eğilimindeki sayının büyük olduğu konusunda fikir birliği vardır..

Yeni senaryolar

Drake denklemi formüle edildiğinde, güneş sistemimizin dışındaki gezegenlerin ve ayların (ekzoplanetler) hakkında çok az kanıt olduğuna dikkat etmeliyiz. 1990'ların on yılında, exoplanets ilk kanıt ortaya çıktı.

Örneğin, görev Kepler NASA’nın, en az 1000’inin dikkate alınan sistemin “yaşanılabilir bölgesi” olduğu düşünülen ekzoplanetler için 3538 aday tespit edildi (sıvı suyun varlığına izin veren mesafe).

Astrobiyoloji ve dünyanın sonlarının keşfi

Astrobiyolojinin özelliklerinden biri, kendi gezegenimizi keşfetme arzusuna ilham vermesidir. Diğer senaryolarda hayatın işleyişini benzeterek anlama umuduyla bu.

Örneğin, okyanus yatağındaki hidrotermal kaynakların araştırılması, fotosentezle ilişkili olmayan yaşamı ilk kez gözlemlememize izin verdi. Bir başka deyişle, bu çalışmalar bize, yaşamın her zaman vazgeçilmez bir gereklilik olarak kabul edilen güneş ışığına bağlı olmadığı sistemler olabileceğini göstermiştir..

Bu, sıvı suyun elde edilebildiği, ancak ışığın organizmalara gelmesini engelleyebilecek kalın buz katmanlarının altında olan gezegenlerdeki yaşam için olası senaryoları düşünmemize olanak sağlar..

Başka bir örnek Antarktika'nın kuru vadilerinin incelenmesidir. Kayaların içinde korunmuş fotosentetik bakteriler var (endolitik bakteri).

Bu durumda, kaya yerin olumsuz koşullarına karşı hem destek hem de koruma görevi görür. Bu strateji ayrıca tuzluklarda ve sıcak su kaynaklarında da tespit edilmiştir..

Astrobiyoloji bakış açıları

Dünya dışı yaşam için bilimsel araştırma şu ana kadar başarılı olmamıştır. Ancak, astrobiyolojik araştırmalar yeni bilgiler ürettiğinden, daha karmaşık hale geliyor. Astrobiyolojik araştırmanın gelecek on yılında tanık olacak:

• Mars'ı ve Jüpiter ve Satürn'ün buzlu uydularını keşfetmeye yönelik daha fazla çaba.
• Güneş dışı gezegenleri gözlemleme ve analiz etme benzeri görülmemiş bir yetenek.
• Laboratuvarda daha basit yaşam formları tasarlamak ve incelemek için daha fazla potansiyel.

Tüm bu gelişmeler kuşkusuz Dünya'ya benzer gezegenlerde yaşam bulma olasılığımızı artıracaktır. Fakat belki de, dünya dışı yaşam yoktur ya da galaksi boyunca o kadar dağınıktır ki, onu bulma şansımız neredeyse yoktur..

Bu son senaryo doğru olsa bile, astrobiyolojideki araştırmalar dünyadaki yaşam perspektifimizi ve evrendeki yerini giderek daha da genişletiyor.

referanslar

1. Chela-Flores, J. (1985). Kolektif bir fenomen olarak evrim. Teorik Biyoloji Dergisi, 117 (1), 107-118. doi: 10.1016 / s0022-5193 (85) 80166-1
2. Eigenbrode, J.L., Summons, R.E., Steele, A., Freissinet, C., Millan, M., Navarro-Gonzalez, R., ... Coll, P. (2018). Gale krateri, Mars'ta 3 milyar yıllık çamurtaşlarında organik madde korunmuştur. Science, 360 (6393), 1096-1101 sayılı belgeler. doi: 10.1126 / bilim.aas9185
3. Goldman, A.D. (2015). Astrobiyoloji: Genel Bir Bakış. In: Kolb, Vera (eds). ASTROBİYOLOJİ: Evrimsel Bir Yaklaşım CRC Press
4. Goordial, J., Davila, A., Lacelle, D., Pollard, W., Marinova, M., Greer, C. W., ... Whyte, L.G. (2016). Antarktika, üst kuru vadinin permafrostunda, mikrobiyal yaşamın soğuk-kurak sınırlarını aşmak. ISME Journal, 10 (7), 1613-1624. doi: 10.1038 / ismej.2015.239
5. Krasnopolsky, V.A. (2006). Mars'ta metanın kökeni ile ilgili bazı problemler. Icarus, 180 (2), 359-367. doi: 10.1016 / j.icarus.2005.10.015
6. LEVIN, G. V., ve STRAAT, P.A. (1976). Viking Etiketli Yayın Biyoloji Deneyi: Ara Sonuçlar. Science, 194 (4271), 1322-1329. doi: 10.1126 / bilim.194.4271.1322
7. Ten Kate, I. L. (2018). Mars'taki organik moleküller. Science, 360 (6393), 1068-1069. doi: 10.1126 / bilim.aat2662
8. Webster, C.R., Mahaffy, P.R., Atreya, S.K., Moores, J.E., Flesch, G.J., Malespin, C., ... Vasavada, A.R. (2018). Mars atmosferindeki arka plan metan seviyeleri güçlü mevsimsel değişimler göstermektedir. Science, 360 (6393), 1093-1096. doi: 10.1126 / bilim.aaq0131
9. Whiteway, J.A., Komguem, L., Dickinson, C., Cook, C., Illnicki, M., Seabrook, J., ... Smith, P.H. (2009). Mars Su-Buz Bulutları ve Yağış. Science, 325 (5936), 68-70. doi: 10.1126 / bilim.1172344