научная статья по теме КОСМОС, БИОСФЕРА И ГЕОСФЕРА Космические исследования

Текст научной статьи на тему «КОСМОС, БИОСФЕРА И ГЕОСФЕРА»

Симпозиумы, конференции, съезды

Космос, биосфера и геосфера

Междисциплинарный коллоквиум "Космические факторы эволюции биосферы и геосферы" состоялся 21-23 мая 2014 г. в Государственном астрономическом институте им. П.К. Штернберга МГУ. Организаторы коллоквиума: Международная общественная организация "Астрономическое общество", ГАИШ МГУ, секция "Космические факторы в эволюции климата" Научного совета РАН по теории климата, секция "Жизнь и разум во Вселенной" Научного совета РАН по астрономии. Председатель Оргкомитета коллоквиума, сопредседатель Астрономического общества В.Н. Обридко (ИЗМИРАН); заместитель председателя Оргкомитета, исполнительный директор Астрономического общества С.А. Га-санов (ГАИШ МГУ), секретарь Оргкомитета В.Л. Штаерман (ГАИШ МГУ). В Оргкомитет вошли также сопредседатель Астрономического общества H.H. Самусь (ИНАСАН); ученый секретарь Астрономического общества В.М. Чепурова

(ГАИШ МГУ); Е.А. Кариц-кая (ИНАСАН); И.И. Мо-хов (ИФА РАН); Л.М. Гин-дилис (ГАИШ МГУ). На коллоквиуме присутствовало более 50 человек, сделано 30 докладов, проведено несколько дискуссий.

Директор ГАИШ МГУ академик A.M. Черепа-щук обратился с приветствием к собравшимся. Затем выступил кандидат физико- математических наук Л.М. Гиндилис (ГАИШ МГУ). Его пленарный доклад был посвящен различным аспектам происхождения и эволюции жизни от античности до наших дней, включая проблемы предбиоло-гической эволюции - от образования органических мономеров до возникновения живой клетки. Важным элементом современных представлений о происхождении жизни является гипотеза о существовании древнего мира РНК как возможного предшественника жизни на Земле. Обнаружение следов бактерий в углистых хондри-тах указывает на то, что прокариотная жизнь существовала в пределах

Солнечной системы еще до образования Земли.

Другие доклады о возникновении и эволюции форм жизни на Земле и во Вселенной касались фундаментальных вопросов о том, когда и как возникла жизнь на Земле и где она зародилась. Выступления авторов шло по следующим направлениям: эволюция биосферы, эволюция твердой Земли, зародилась ли жизнь на Земле или справедлива гипотеза панспермии, эволюция жизни, ее взаимодействие с атмосферой, становление современных форм жизни.

Кандидат физико-математических наук В.В. Бусарев (ГАИШ МГУ) в докладе "Камен-но-ледяные тела как возможные инкубаторы первичной жизни" обратил внимание на только что опубликованные сенсационные результаты исследований условий возникновения жизни, выполненных российско-итальянской группой ученых в области радиационной биологии в ОИЯИ (г. Дубна). Их суть в том, что широко распространенные в межзвездной

среде трехатомные молекулы - цианистоводородная кислота НСМ и вода Н20, а также производный от них формамид (1МН2СОН) - лежат в основе зарождения жизни. На основе наблюдений и расчетов В.В. Бусарев показал, что объектами в ранней Солнечной системе, на которых в течение первых нескольких миллионов лет, вероятно, возникли необходимые условия для внеземного самозарождения жизни, были каменно-ледяные тела, точнее - их недра.

Доктор физико-математических наук Н.Г. Бочкарёв (ГАИШ МГУ) сделал обзорный доклад "Миграция молекул и пыли во Вселенной. Пределы панспермии". Слипание пылинок в межзвездной среде при медленных столкновениях внутри протопла-нетных дисков создает пылевые кластеры ("реликтовые" межпланетные пылинки), которые далее вырастают до размера ядер комет, плане-тезималей. Американский астрофизик Ф. Хойл и биолог Ч. Викрамасинг (Индия) около 50 лет назад высказали предположение, что часть пылинок в межзвездном пространстве могут быть одноклеточными организмами. Оно не противоречит наблюдениям и стало базовым для представлений о возможности панспермии.

Доктор физико-математических наук Г.В. Пе-черникова (Институт

динамики геосфер) в докладе "Экзогенные факторы в эволюции Земли" отметили, что Солнце и окружавший его газопылевой диск могли сформироваться в гигантском молекулярном облаке рядом с молодыми гигантами - голубыми О-В-звездами, ультрафиолетовое излучение которых обеспечило слабую хи-ральность (до 15% EEs) в органике межзвездной пыли. Часть межзвездной пыли за орбитами более 3-4 а.е. оставалась холодной, затем вошла в первые планетезимали. Органика после плавления их недр в результате нагрева короткоживущи-ми 26А1 и 60Fe в виде керо-генов опустилась в ядро. Это произошло в первые 3-4 млн лет, задолго до того, как Солнце вышло на главную последовательность. По-видимому, следует искать в кометах анаэробную жизнь.

Кандидат физико-математических наук О.В. Хабарова (ИЗМИРАН) в докладе "Эволюция биосферы" проанализировала гипотезу панспермии в совокупности с гипотезой о жизни как свойстве, присущем Вселенной наравне с неживой материей.

Доктор физико-мате-матическихнаукЛ.И. Мирошниченко (НИИЯФ МГУ) в докладе "Космические лучи - фактор эволюции биосферы" рассмотрел космические лучи галактического и солнечного происхождения, межпланетную

плазму (солнечный ветер) и электромагнитные излучения различных энергий (частот) как один из важных космических факторов. Данные наблюдений солнечных лучей пока не позволяют точно оценить, насколько быстро они ускоряются. При более реалистичной модели Солнца станет возможным уверенное обсуждение роли факторов, влияющих на происхождение и эволюцию жизни на Земле. Доктор биологических наук A.B. Марков (МГУ, Палеонтологический институт РАН) в докладе "Ранние этапы развития жизни: архей, ранний протерозой" уточнил представления о ранних этапах развития жизни на Земле. Профессора Ю.А. Щёкинов (Южный федеральный университет) и Дж. Мэрфи (Институт исследований астрофизики, Индия) обсудили "Космологические аспекты зон обитаемости" и показали, что с точки зрения возможности обнаружения признаков биоты большой интерес представляют наиболее старые звезды тонкого и толстого дисков, а также звезды сферической подсистемы, в частности звезды с экстремально низкой металличностью.

Кандидаты физико-математических наук В.П. Щербаков и ДМ. Пе-черский (Институт физики Земли РАН) в докладе "Переполюсовки геомагнитного поля и жизнь на Земле" рассмотрели, что

смена полярности геомагнитного поля может быть связана с изменением вращения внутреннего ядра относительно мантии и жидкого ядра, возможно, связанная с изменением скорости и угла наклона оси вращения Земли.

Доктор физико-математических наук Г.Г. Ма-нагадзе (ИКИ РАН) в докладе "Плазменный факел метеоритного удара - космический фактор нарушения зеркальной симметрии аминокислот" представил результаты опытов на баллистической метательной установке, позволяющей с помощью легкогазовой пушки метать ударники со скоростью 7,5 км/с. В процессе генерации и адиабатического разлета факельной плазмы, возникающей вследствие удара, наблюдались синтез протеиновых аминокислот, в частности глицина, аланина и серина; нарушение зеркальной симметрии энантиомеров со "знаком" асимметрии, совпадающим по "знаку" с биоорганическим; избыток 1_-энантиомеров над О, достигающий величины 2,2. Важнейший результат этих исследований в виде оригинальной хроматограммы был представлен на специальном рисунке, где отчетливо было видно, что в хиральной колонке глицин, не имеющий центра асимметрии, не разделяется. Однако аланин, имеющий центр асиммет-

рии, разделился на L и D энантиомеры.

A.B. Якушев, B.C. Со-ина, Е.А. Воробьёва, Н.С. Мергелов (МГУ, ИКИ РАН, Институт географии РАН) - авторы доклада "Особенности функционирования бактериальных экосистем в условиях Антарктиды". Они предположили, что примитивные почвы Антарктиды - интересный модельный объект для астробиологических исследований, например моделирования ситуации на раннем Марсе, возникшей вследствие экстремальных условий формирования экотопов (вид, обитающий всю жизнь в одном и том же месте) и поддержания их жизнедеятельности.

Можно заключить эту часть обзора цитатой доктора физико-математических наукЮ.Н. Ефремова (ГАИ Ш МГУ): "...всюду во Вселенной должна существовать жизнь, построенная на основе углерода. Лучше сказать, первичная жизнь, — но мы все равно не можем достоверно обнаружить результаты отдаленной ее эволюции - разум, который уже переселился в ультрасверхкомпьюте-ры, управляет движением звезд, — ибо активность такого разума мы не можем не принимать за естественные явления. Принцип "презумпции естественности", четко с формулированный И.С. Шкловским, должен соблюдаться до последней крайности,

пока речь идет о научной работе, а не о научной фантастике".

Девять докладов были посвящены проблемам раннего ("тусклого, молодого") Солнца (В.Н. Обридко, ИЗМИ-РАН; М.М. Кацова, ГАИШ МГУ; М.А. Лившиц, ИЗ-МИРАН; Ю.В. Думин (ГАИШ МГУ), основным характеристикам и гипотезам возникновения Маундеровского минимума (Д.Д. Соколов, МГУ, ИЗМИРАН), магнитным полям и вспышкам на Солнце и других 6-звез-дах малых масс (М.М. Кацова и М.А. Лившиц), солнечным вспышечным суперсобытиям (В.Н. Иш-ков, ИЗМИРАН), оценке предельной высоты солнечного цикла (Ю.А. Наговицын, А.Г. Кулешова, ГАО РАН), активным процессам на Солнце и их геоэффективности (Г.А. Порфирье-ва, Г.В. Якунина, ГАИШ МГУ).

Доктор физико-математических наук В.Н. Обридко (ИЗМИРАН) в докладе "Раннее Солнце - парадоксы и гипотезы" напомнил, что согласно стандартной модели эволюции звезд молодое Солнце должно было иметь светимость на 30% ниже, чем сегодня. Это должно было привести к температуре поверхности Земли -20 °С, то есть вся вода должна была замерзнуть. Однако это противоречит некоторым геологическим и палеонтологическим данным. Обсуждаются

возможные пути разрешения этого парадокса: атмосфера Земли значительно отличалась от современной, сильный парниковый эффект; более существенное выделение геотермальной энергии; выход через космологию, вариация гравитационной константы, космологическое расширение в масштабе Солнечной системы; погрешности в стандартной модели, молодое Солнце не было таким слабым; если масса Солнца была несколько выше, чем сегодня, тогда поток излучения был выше и Земля была ближе к Солнцу. Все предложенные решения имеют свои трудности.

В докладе директора Инсти

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком