Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Élet a marsi dűnéken? Szathmáry Eörs Collegium Budapest ELTE Budapest

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Élet a marsi dűnéken? Szathmáry Eörs Collegium Budapest ELTE Budapest"— Előadás másolata:

1 Élet a marsi dűnéken? Szathmáry Eörs Collegium Budapest ELTE Budapest

2 Mi az asztrobiológia? Korábban exobiológia Korábban exobiológia Ma az életfeltételek lehetséges határainak kutatását is magában foglalja, itt és másutt Ma az életfeltételek lehetséges határainak kutatását is magában foglalja, itt és másutt Fókuszban az extremofilek Fókuszban az extremofilek A sugárzásnak kitett biológiai anyag vizsgálata (baktériumok és emberek csillagközi utazása?) A sugárzásnak kitett biológiai anyag vizsgálata (baktériumok és emberek csillagközi utazása?)

3 De mi az élet, amit keresünk? A minimális élet valamilyen elvont képére van szükség A minimális élet valamilyen elvont képére van szükség Kiindulunk a mai baktériumokból Kiindulunk a mai baktériumokból El tudunk-e képzelni valami egyszerűbbet? El tudunk-e képzelni valami egyszerűbbet?

4 Egy fontos lépés: Gánti munkássága

5 Gánti chemoton modellje MINDHÁROM ALRENDSZER AUTOKATALITIKUS Templát replikáció Anyagcsere Membrán növekedés

6 Milyen reális rendszerek tölthetik be az egyes szerepeket? Ez az elméleti és kísérletes kémia problémája Ez az elméleti és kísérletes kémia problémája Ehhez a tudomány még nem elég fejlett Ehhez a tudomány még nem elég fejlett Nem sokat tudunk a kémiáról a földitől eltérő körülmények között! Nem sokat tudunk a kémiáról a földitől eltérő körülmények között!

7 Kémiai rendszerek szuperrendszerré szervezése (1974) CHEMOTON: egy olyan kémiai szuperrendszer, amely egyben biológiai minimálrendszer

8 A szuperrendszerré válás lehetséges útjai határoló öröklődés anyagcsere A HA H H ÖH Ö A ÖA Ö A H ÖA H Ö

9 A legfőbb nyílt kérdés Életképes-e a chemoton valamilyen katalízis nélkül? Életképes-e a chemoton valamilyen katalízis nélkül? Elegendő kanalizációt biztosít-e a membrán? Elegendő kanalizációt biztosít-e a membrán? Lehetséges-e nem-enzimes replikáció? Lehetséges-e nem-enzimes replikáció? MÉG AKKOR IS, HA ENZIMEK NÉLKÜL A CHEMOTON NEM MEGVALÓSÍTHATÓ, AZ ÁLTALUK SZABÁLYOZOTT RENDSZER ABSZTRAKT MODELLJE MARAD MÉG AKKOR IS, HA ENZIMEK NÉLKÜL A CHEMOTON NEM MEGVALÓSÍTHATÓ, AZ ÁLTALUK SZABÁLYOZOTT RENDSZER ABSZTRAKT MODELLJE MARAD

10 A legfőbb kérdés Ha van 1000 földszerű bolygó, akkor t idő alatt hányon fejlődik ki Az élet egyszerű formája Az élet egyszerű formája Olyasmi, mint a genetikai kód Olyasmi, mint a genetikai kód A többsejtűség bonyolult formái A többsejtűség bonyolult formái Egy, a természetes nyelvet használó faj? Egy, a természetes nyelvet használó faj? NEM TUDJUK!!!

11 Lehetséges élőhelyek a Naprendszerben Mars (lehet, hogy ez „nem független kísérlet”) Mars (lehet, hogy ez „nem független kísérlet”) Europa (ez már inkább független) Europa (ez már inkább független) Nincsen meggyőző bizonyíték az élet létére ezeken az égitesteken Nincsen meggyőző bizonyíték az élet létére ezeken az égitesteken A függetlenül kifejlődött élet információval szolgál az élet esetleges és szükségszerű sajátosságairól A függetlenül kifejlődött élet információval szolgál az élet esetleges és szükségszerű sajátosságairól

12 A Jupiter Galilei-holdjai IoEuropa GanymedesCallisto

13 Az Europa lehetséges belső szerkezetei A mérések és számítások folyékony óceánt sejtetnek (100 km mély!) Mélytengeri hévforrások lehetősége Az energia a Jupiter- Io-Europa rendszerből jön

14 Az Europa felszíni jegének töredezettsége aktivitásra utal

15 Mars: egy halott bolygó(?) Nagyon száraz Nagyon hideg (mínusz 130 C) Erős UV sugárzás (190 nm fölött) Ritka légkör (6 mbar)

16 A múltban sok víz lehetett A víz a sugárzás hatására elbomlott és a hidrogén elszökött A víz a sugárzás hatására elbomlott és a hidrogén elszökött Van a talajban egy erős oxigén csapda Van a talajban egy erős oxigén csapda Több, mint 3 milliárd évvel ezelőtt a feltételek az élet kialakulásához igen kedvezőek lehettek Több, mint 3 milliárd évvel ezelőtt a feltételek az élet kialakulásához igen kedvezőek lehettek Van-e mai túlélő? Van-e mai túlélő?

17 Egy ősi tó és kifolyása Loire völgye tó

18 A marsi vízözön mérete

19 Ciklikus és epizodikus változások?

20 A Viking szonda nem talált meggyőző bizonyítékot Az egyenlítői sivatagban könnyű leszállni, DE Nagyon nehéz ott az élet bármi nyomát feltalálni A talaj oxidáló DE néhány oxidált szerves vegyület elkerülhette az azonosítást

21 A múltbeli élet nyomai vitatottak Ez vajon biológiai eredetű?

22 Dark Dune Spots (DDSs): sötét dűnefoltok mint élőhelyek (2001)?

23 DDS helyek a déli féltekén (Mars Global Surveyor adataiból) MOC képek Sötét dűnék Malin Space Science Systems

24 A DDS-ek CSAK a dűnéken vannak…

25 …és belső szerkezetük van

26 Egy nem kielégítő magyarázat: a CO 2 jég egyszerű szublimációja A foltoknak véletlenszerű helyeken kellene megjelenniük A foltoknak véletlenszerű helyeken kellene megjelenniük Az erős besugárzásnak kitett helyeken Az erős besugárzásnak kitett helyeken Az albedo csökken, ahogy a jég vékonyodik Az albedo csökken, ahogy a jég vékonyodik Pozitív visszacsatolás: gyorsabb szublimáció Pozitív visszacsatolás: gyorsabb szublimáció

27 Az egyszerű fagyás-szublimáció NEM működik, mert… A foltok képződése alulról indul meg!

28 Az egyszerű fagyás-szublimáció NEM működik, mert… A foltok nem a kitett helyeken jelennek meg!

29 Az egyszerű fagyás-szublimáció NEM működik, mert… Éves visszatérés (>75%) ugyanazon helyeken!

30 Az egyszerű fagyás-szublimáció NEM működik, mert… A lejtőkön a DDS- ekből lefolyások indulnak Mindig lefelé Elnyúlt foltokból A gravitáció hat a folyamatra!

31 A folyások vízfolyások lehetnek A száraz bolygó jóval nedvesebb, mint gondolták A száraz bolygó jóval nedvesebb, mint gondolták Nagyon sok víz van: Nagyon sok víz van:  Mindkét hósapkában  A sarki régió felső rétegében (permafrost)  Egyéb lefolyásokban

32 Mars Odyssey HEND mérések High Energy Neutron Detector A magas energiájú neutronok csökkent szintje Sok hidrogén a felszíni régióban A vízben gazdag réteg legalább több deciméter vastag

33 Fagyott víz a sarki területeken

34 Fiatal vízmosások olvadó hóból A kráterek alkóvjában megmaradó hó éves olvadásából származnak  Észak

35 Clow (1987) olvadási modellje Az olvadás a hó és a jég alatt következik be Az olvadás a hó és a jég alatt következik be A paraméterek széles tartományában lehetséges A paraméterek széles tartományában lehetséges A hóban pornak kell lennie A hóban pornak kell lennie

36 A HEND mérések és a DDS helyek!

37 A DDS-ek különböznek a vízmosásoktól, mert Évente visszatérnek Évente visszatérnek A felettük lévő hó/jég takaró évente újra képződik A felettük lévő hó/jég takaró évente újra képződik Kráter alkóvok és lejtők nem kellenek hozzájuk Kráter alkóvok és lejtők nem kellenek hozzájuk De a dűneanyagra szükség van! De a dűneanyagra szükség van! A DDS-ekből induló víz is a jég alatt folyik A DDS-ekből induló víz is a jég alatt folyik Lassú olvadás és nem gázáramlás: NINCSEN robbanásos forma Lassú olvadás és nem gázáramlás: NINCSEN robbanásos forma A sósság ismeretlen, de nagyon fontos lehet A sósság ismeretlen, de nagyon fontos lehet

38 A sósság hatása az olvadó vízre

39 Rétegezett takaró a dűnéken (2002) Vízjég, klatrát és CO 2 jég ebben a sorrendben rakódik le A fagy először a dűnéken jelenik meg és utoljára róluk tűnik el A teljes takaró m vastag (laser altimeter)

40 A sötét foltokból a nyárra szürke foltok maradnak vissza

41 A biológiai hipotézis Fotoszintetikus organizmusok éves feléledése A jég kiválóan véd a hidegtől, a szárazságtól és a sugárzástól Az organizmusoknak a jég átolvadása előtt élettelen állapotba kell kerülniük (‘adaptív spórásodás’)

42 Részleges analógiák keresése a Földön (extremofilek) Az antarktiszi Száraz Völgyek Hideg és száraz Magas UV szint Kevés ózon

43 Bakteriális élet a jégben E baktériumok állandóan a jégben vannak!

44 Fotoszintetikus mikroorganizmusok Egy gazdag konzorcium központjában

45 A Földön is vannak jó hidegtűrők Az Antarktiszon –70 °C-ig lemegy a hőmérséklet Az Antarktiszon –70 °C-ig lemegy a hőmérséklet A spóráknak mindegy, hogy milyen hideg van A spóráknak mindegy, hogy milyen hideg van Zuzmó fotoszintézis a hó alatt –20 °C-on is lehetséges, amikor a felszíni hőmérséklet még jóval ezalatt van Zuzmó fotoszintézis a hó alatt –20 °C-on is lehetséges, amikor a felszíni hőmérséklet még jóval ezalatt van Nem kell folyékony víz, csak megfelelő vízpotenciál Nem kell folyékony víz, csak megfelelő vízpotenciál A kékalgák rehidrációja villámgyors A kékalgák rehidrációja villámgyors Sok kékalga sókedvelő! Sok kékalga sókedvelő!

46 Összefoglalás A DDS-ek lehetséges élőhelyek a mai Marson A DDS-ek lehetséges élőhelyek a mai Marson Lehetséges, hogy valóságos élőhelyek Lehetséges, hogy valóságos élőhelyek A földi analógiák bíztatóak A földi analógiák bíztatóak Fotoszintetikus pigmentek azonosítása perdöntő lehet (felbontás, tartomány!) Fotoszintetikus pigmentek azonosítása perdöntő lehet (felbontás, tartomány!) Leszálló egységek menjenek érdekes helyekre ! Leszálló egységek menjenek érdekes helyekre !


Letölteni ppt "Élet a marsi dűnéken? Szathmáry Eörs Collegium Budapest ELTE Budapest"

Hasonló előadás


Google Hirdetések