почему на юпитере нет жизни
Может ли возникнуть жизнь на Юпитере?
Одна из самых живописных планет Солнечной системы — Юпитер, давно привлекает исследователей космоса как место уникальных природных процессов, хотя и не рассматривается всерьез как потенциальное место для зарождения жизни. Несмотря на это, еще в далеком 1970 году известный американский астроном Карл Саган высказал весьма экстравагантную для своего времени версию о наличии жизни в облаках этой планеты.
Кто может жить на Юпитере?
Хотя на Юпитере отсутствует какая-либо твердая поверхность или даже просто ее некое подобие, на планете-гиганте могут существовать экзотические формы жизни, которых нет на Земле. Среди таких гипотетических жизненных форм, Карл Саган выделил несколько довольно необычных существ: флоатеров, синкеров и хантеров. Так, флоатеры могут представлять из себя по-настоящему гигантские организмы, достигающие километровых размеров! Они могут иметь форму воздушных шаров, которая бы позволяла свободно держаться в атмосфере и вырабатывать энергию благодаря использованию органических молекул.
Синкеры могут быть похожими на обычные земные микроорганизмы с той только разницей, что для своего выживания эти существа должны будут избегать горячие конвекторные потоки Юпитера. Кроме того, синкеры должны иметь способность к массовому размножению, что помогало бы им выжить в крайне неблагоприятных условиях в атмосфере планеты-гиганта.
Как известно, в любой экосистеме есть место для разных видов хищников, которые бы регулировали численность травоядных. В том случае, если синкеры и флоатеры действительно питаются какими-либо органическими веществами, то регулировать количество подобных организмов должны будут хантеры (от англ. Hunter — охотник).
Кроме того, даже если теория Карла Сагана о жизни на Юпитере несостоятельна, не стоит исключать ее наличие в подобных формах на других планетах. Желая доказать теорию американского ученого, исследователи из Института биофизики Сибирского отделения РАН разработали особую теорию об автокаталитическом способе зарождения жизни на Земле.
Согласно данной теории, создателями первых микроорганизмов, породивших жизнь на Земле в тех формах, которые нам известны, стали некие автокаталитические системы, которые усложняли сами себя в результате естественного отбора. Иными словами, автокатализатором могла бы выступать всё еще неживая материя, при этом способная к самоусложнению. Вероятность возникновения подобных полуорганизмов где-нибудь на Юпитере довольно мала, однако вполне реальна.
Некоторые земные бактерии могут выжить в атмосфере Юпитера
Одной из самых главных проблем для зарождения жизни в атмосфере планеты-гиганта могут являться практически полное отсутствие кислорода и огромное количество аммиака. Для того чтобы выяснить, могут ли земные бактерии выжить в крайне суровой атмосфере Юпитера, группа калифорнийских ученых поставила эксперимент, поместив земных бактерий-экстремофилов в безвоздушные условия, приближенные к юпитерианским.
В результате эксперимента выяснилось, что некоторые микроорганизмы действительно способны выжить и размножаться в условиях атмосферы с высоким содержанием аммиака, водорода и гелия, что значительно повышает наши шансы найти какую-либо жизнь, пусть даже самую простую, в атмосферах планет-гигантов Солнечной системы.
Эту статью, а также многие другие, вы можете обсудить в нашем Telegram-чате.
Возможна ли жизнь на Юпитере
Сведения о самой большой планете в Солнечной системе и пятой по удаленности от Солнца интересуют ученых со всего мира. Специалисты изучают климат, атмосферу, температуру и вопрос о том, есть ли жизнь на Юпитере.
Климатические характеристики планеты
Небесное тело не имеет поверхности, поэтому его часто называют газовым гигантом. Но он содержит жидкие вещества, и у него есть 16 естественных спутников. Диаметр планеты, согласно данным КА «Вояджер 2» с расстояния в 24 млн км, составляет 143 тысячи километров (это в 11,2 раза больше Земли).
Площадь составляет 23713907537 миль². Слои разделены атмосферой и внутренним пространством. Нижний слой называется тропосферой и представлен сложной структурой облаков.
Верхние продукты конденсации водяного пара состоят из таких компонентов, как:
Высокое давление не дает шансов на существование чему-либо живому. Межпланетный аппарат «Галилео», который отправился в космос в 1989 г., при спуске в атмосферу планеты функционировал всего час. Затем он был разрушен высоким давлением.
Погода
На планете нет привычной погоды. Из ядра небесного тела идет тепловая энергия, превращающая Юпитер в один крупный вихрь. Сутки длятся 10 часов. Смены времен года нет, а скорость ветров достигает 50 км/ч. Так на Юпитере образуются Южный и Северный экваториальные пояса.
Там бывает множество бурь и молний. Масса небесного тела в 2 раза больше остальных планет.
Юпитер имеет мощное магнитное поле. Молнии по протяженности достигают 1000 км.
Гравитация
В облачном слое планеты гравитация для человека составляет 2,5 g. Это прибавляет к весу 100 кг.
Средний скафандр, в который будет облачен исследователь, весит 114 кг, это также стоит учитывать.
Масса будет составлять 214 кг, и передвигаться с таким грузом невозможно. Это также уменьшает шансы на выживание в условиях атмосферы планеты.
Атмосфера
Представляет собой газовую оболочку, окружающую планету. Юпитер имеет твердое ядро.
Газовая оболочка состоит из следующих компонентов:
Атмосфера имеет оранжевый цвет из-за содержания таких компонентов, как:
Температура
Юпитер характеризуется резкими перепадами температурных показателей: то экстремальная жара, то лютый мороз.
Человеческий организм не смог бы выдержать такие погодные условия. Но измерить их в одной точке не получится из-за того, что у планеты нет поверхности.
Показатели давления зависят от глубины атмосферы: чем ниже, тем больше жара. В месте, где водород преобразуется в жидкость, происходит нагрев до 9700°C.
Бури на Юпитере
Планета окружена газовыми облаками с атмосферой. Она имеет разного цвета области, разделенные между собой потоками вихрей. В них скорость ветра поражает: может достигать более 500 км/ч.
Бури характеризуются небольшой продолжительностью и редко бывают дольше 4 суток. В некоторых случаях вихри наблюдаются месяцами и становятся похожими на ураганы со вспышками молний.
Ученые отметили, что периодичность возникновения подобных штормов — примерно 1 раз в 17 лет. Когда они бушуют, то все сносят на своем пути.
Большое красное пятно
Астроном и инженер Доменико Д. К. в 1665 г. обнаружил большое красное пятно в атмосфере Юпитера. Тогда оно характеризовалось протяженностью в 40000 км. С каждым годом размеры уменьшаются.
Пятно представляет собой атмосферный вихрь, являющийся самым большим в Солнечной системе. Его скорость составляет 435 км/ч, а вращение происходит против часовой стрелки.
Радиационные пояса
В окрестностях Юпитера, его верхних слоях присутствуют высокие дозы радиации. Показатели превышают норму для человека и считаются смертельными. Даже если пройти радиационные пояса, то ситуация не изменится: атмосфера планеты радиоактивна.
Газовый гигант излучает мощные радиоволны, становясь наибольшим источником радиации в Солнечной системе. Радиовыбросы часто мешают уфологам, которые думают, что нашли сигналы инопланетян.
Астрофизики утверждают, что ионные газы и магнитные поля представляют собой мощные радиолазеры, создающие плотное излучение.
Тот же космический аппарат «Галилео» при облете небесного тела получил смертельную для человека дозу радиации, превышающую норму в 25 раз.
Есть ли жизнь на планете
Специалисты уверены, что жизнь в космосе на такой планете, как Юпитер, невозможна. Это объясняется тем, что на газовом гиганте отсутствует поверхность и низкое содержание воды в атмосферных слоях.
Карл Саган — астроном из Америки — в 70-е гг. высказал гипотезу о том, что жизнь возможна в верхних слоях атмосферы. Научного подтверждения этому не нашлось.
Но существует шанс наличия водно-углеводородной жизни: в содержащем облака из водяного пара атмосферном слое давление и температурные показатели являются благоприятными. И хотя планету не удастся колонизировать, спутники Юпитера могут быть пригодными для жизни.
Есть ли жизнь на Юпитере
Многие художественные истории предполагают, что на Юпитере может быть жизнь или же такова присутствует на его спутниках. Но соответствует ли это реальности? Мы пока не добыли образцы с Юпитера, чтобы подтвердить наличие микроскопической жизни, но есть доказательства, что в таких условиях организмам не выжить.
Мы имеем дело с газовым гигантом Солнечной системы, представленным водородом и гелием. Практически нет воды и твердой поверхности. Организмам для выживания остается лишь закрепиться на верхних уровнях атмосферы, где давление слишком убийственное.
Если и получится противостоять солнечным лучам, то как справляться с хаотичным атмосферным слоем? Из-за конвекции нижняя атмосфера поднимается, а более холодные территории притягиваются к ядру.
Допустим, что жизнь на Юпитере приспособилась к этому и давлению, которое в тысячу раз превосходит земное. Но как быть с температурой возле ядра в 10000°C? В некоторых участках настолько раскаленные условия, то водород переходит в жидкое металлическое состояние.
Так что к Юпитеру мы пока не питаем особых надежд. А вот жизнь на спутниках Юпитера обладает большими шансами. Европа могла бы стать рассадником жизни, потому что наделена огромными запасами водяного льда. Некоторые выступают корочкой для жидкого океана. В 2020-х гг. будет возможность отправить аппарат к лунам, чтобы проверить наличие жизни.
На Юпитер – в поисках жизни
На гигантской планете нет твердой поверхности, а в атмосфере вечно бушуют бури с грозами. Захотелось бы тебе слетать туда на каникулы?
Если честно, то проводить каникулы на Юпитере – не самая лучшая идея. Планета размера XXL располагается примерно в пять раз дальше от Солнца, чем Земля, и, соответственно, получает в 27 раз меньше света и тепла. Так что не стоит рассчитывать на расслабленный пляжный отдых.
На высоте – настоящий дубак с температурой – 150 °С, а внизу еще хуже, там адское пекло! Представь: ты медленно спускаешься в темно-голубом небе Юпитера, пересекаешь гряду облаков, как вдруг… бац! По космическому кораблю бьет порыв циклонного ветра, и в следующее мгновение тебя уже несет над горами и каньоноами цвета охры. Впрочем, это никакие не горы, а завихрения облаков, зачастую более объемных, нежели на Земле. Если спуститься ниже, скорость ветров превысит 600 км/ч, а небосвод разрежут вспышки молний, в тысячу раз более ярких, чем те, которые бывают у нас во время грозы. Но главное, не успеешь ты пошутить: «О, тепленькая пошла…», как уже превратишься в жареную отбивную. Ведь Юпитер, можно сказать, недоделанная звезда.
Он – огромнейший газовый шар, состоящий в основном, подобно Солнцу, из водорода (Н2) и гелия (Не), но чтобы загореться, размера ему немного не хватило. (Хотя он и в два с половиной раза тяжелее всех остальных планет Солнечной системы). Столь чудовищная масса создает в глубинах Юпитера колоссальное давление, в результате чего газ нагревается до огромных температур. Если у Юпитера и было какое-нибудь ядро из скальных пород, то оно, скорее всего, расплавилось и растворилось в окружающем газе. То есть, вполне возможно, что планету Юпитер поглотила… собственная атмосфера!
Короче, на этой высоте условия жизни сопоставимы с теми, что существуют в наших земных океанах. Газовая атмосфера почти столь же плотная, как и вода (800 граммов вместо 1 кг на литр), а давление как на глубине 100 м ниже уровня моря. Может ли здесь существовать жизнь?
Сорок лет назад два видных ученых уже развлекались игрой, которая называлась «А что, если. », поэтому нам не нужно ничего придумывать. Эдвин Солпитер, американский астрофизик, и Карл Саган, астроном и знаменитый популяризатор науки, попытались представить, какие формы жизни способны обитать в вихревой атмосфере Юпитера. И вот что у них получилось. На Земле основой пищевой цепи – источником всякой живой материи – служат растения или бактерии, способные превращать в собственное питание углекислый газ и воду с помощью химического процесса, именуемого фотосинтезом. Растения служат пищей травоядным животным, а наверху пищевой цепи располагаются хищники, охотящиеся за травоядными.
ЛЕТУЧАЯ ФЛОРА И ФАУНА
Следишь за ходом мысли? В теплой зоне Юпитера микроорганизмы могут производить себе пищу на основе метана СН4 – он заменит углекислый газ СО2, став источником углерода. А аммиак NH3 послужит источником азота для образования протеинов, а также сыграет роль воды и солнечного света. Разумеется, такие микроорганизмы, которых Саган и Солпитер назвали «синкерами» (англ. sinker – «грузило»), быстро опускаются в нижние слои юпитерианской атмосферы, где и сгорают. Однако их крошечный размер позволяет им довольно долго оставаться в подвешенном состоянии, паря в восходящих потоках газа, а быстрое воспроизводство с обильным потомством дает возможность сохранять популяцию. Именно так поступают микроводоросли планктона в наших океанах, прежде чем опуститься на дно и погибнуть там без солнечного света.
Два ученых-фантазера даже предположили, что цветные частицы, придающие облакам Юпитера желтые, коричневые и даже красные оттенки, вполне могут быть этими самими «фотосинтетическими» микробами: ведь, поглощая часть света, они обязательно должны были окраситься, как это происходит с зеленым пигментом хлорофиллом у растений. Далее по пищевой цепи Юпитера следуют флоатеры (англ. floater – «поплавок»), которые и питаются сникерами, точно так же как на Земле травоядные поедают растения. Флоатеры должны быть намного крупнее спикеров, по образу и подобию китов, охочих до планктона. А чтобы они могли летать в атмосфере Юпитера, им необходимо пользоваться выталкивающей силой из закона Архимеда и быть похожими на монгольфьеры.
НЕ ЗАБЫВАЕМ ПРО СПУТНИКИ!
И последние персонажи, описанные Саганом и Солпитером, – крылатые хантеры (англ. hunter – «охотник»), пожирающие флоатеров. Мрачноватая картина получилась, не правда ли? Разумеется, научно-исследовательские зонды, вдоль и поперек облетевшие Юпитер не заметили и следа этих флоатеров! Возможно, всё-таки необходим океан жидкой воды, как на Земле, чтобы возникла жизнь. Если это так, то Юпитер очевидно, необитаем… а вот на его спутниках может быть иная картина! Ведь у них по соседству располагается замечательный источник энергии: масса космического гиганта создает такие мощные приливные силы, что спутникам скучать не приходится. В их недрах происходят неустанные процессы, что-то движется, трещит, трется и… нагревается! Немудрено, что лед на Европе, юпитерианском спутнике, частично растаял: под его поверхностным пластом, по всей видимости, находится океан жидкой воды 100 км глубиной. Могут ли обитать в нем морские чудовища? Почему бы и нет? Как и на другом спутнике планеты – Ганимеде.
И последнее. Если даже жизнь не возникла ни в атмосфере Юпитера, ни на его спутниках, то что, в принципе, мешает нам, землянам, освоить пустующие пространства? Город в виде летучего корабля диаметром три километра способен принять около 50 000 жителей, а поддерживать его в атмосфере планеты станут три воздушных шара, каждый диаметром километр. Как Лапута в «Путешествиях Гулливера» или Облачный город на планете Беспин в «Звездных войнах». Надо лишь построить его в виде бронированной подводной лодки (не забывай о том, что давление за бортом будет равно давлению воды на глубине 100 метров!). И еще один пустяк, о котором тебе необходимо знать. Огромная масса Юпитера создает соответствующую силу притяжения, в два с половиной раза превышающую земную. Так что готовься весить не 50 кг, а все 125!
Мда, ты прав, отменяем наше путешествие. Что за отдых в таких условиях? А знаешь что? Давай махнем на Сатурн, там сила притяжения на «удобной» высоте примерно равна земной, вдруг понравится? Какой же главный вывод можно сделать? Гигантские планеты представляют собой системы, в которых есть в избытке и энергия, и необходимая для зарождения жизни материя. Вопрос, в сущности, заключается не в том, пригодны ли они для проживания человека, а в том, есть ли на них сейчас жизнь или возможна ли она в будущем…
masterok
masterokМастерок.жж.рф
Хочу все знать
Лучший способ изучить планету – приземлиться на неё. Поэтому люди посылали космические аппараты на Луну, Венеру, Марс, на Титан – луну Сатурна… Список можно долго продолжать.
Но есть в Солнечной системе несколько мест, которые мы можем никогда не изучить настолько, насколько нам хочется. Одно из таких мест – Юпитер.
Юпитер в основе своей состоит из водорода и гелия. Так что попытка приземления на него будет сродни попытке приземлиться на облако здесь, на Земле. Нет никакой поверхности, на которую можно было бы опереться. Только бесчисленные километры газа…
Тогда появляется вопрос: возможно ли влететь в Юпитер с одной стороны и вылететь с другой? На самом деле нет, вы не преодолеете даже половину пути. Итак, вот что произойдёт, если попробовать приземлиться на Юпитере:
Важно отметить, что в этом примере, в первой половине пути до центра Юпитера, мы используем аппарат для посадки на Луну. В действительности, этот аппарат относительно непрочен по сравнению, к примеру, с космическим кораблём Орион от НАСА. Поэтому аппарат для посадки на Луну не будет использоваться для посадки на любую планету, у которой есть атмосфера – такую, как Юпитер. Однако любой космический корабль, как бы он ни был надёжен, недолго проживёт на Юпитере, поэтому аппарат для посадки на Луну так же хорош для этого гипотетического сценария.
Во-первых, в атмосфере Юпитера нет кислорода, поэтому убедитесь, что у вас достаточный его запас. Во-вторых – там очень высокая температура, так что приготовьте кондиционер. Вот, теперь вы готовы к этому невероятному путешествию.
Теперь схватитесь за что-нибудь покрепче. Когда вы войдёте в верхние слои атмосферы, вы будете мчаться к центру Юпитера со скоростью около 177 000 км/ч только под действием его силы тяжести. Так вы очень быстро попадёте в более плотный слой атмосферы, о который ударитесь, словно о стену. Однако этого удара будет недостаточно, чтобы остановить вас.
Примерно через три минуты вы достигнете вершины облачного слоя на глубине 250 км. Здесь вы ощутите все прелести вращения Юпитера, который является самой быстро вращающейся планетой в Солнечной системе – один оборот он совершает примерно за 9,5 земных часов. Это создаёт мощнейшие ветра, которые мчатся вокруг планеты со скоростью более 500 км/ч.
Ещё через 120 километров вы достигнете границы, до которой Юпитер когда-либо был исследован: зонд Галилео дошёл до этой отметки в 1995. Через 58 минут после входа в атмосферу контакт с зондом был потерян – его уничтожило чудовищное давление.
Давление здесь в 100 раз больше, чем на поверхности Земли. И вы не будете ничего видеть, поэтому придётся полагаться на оборудование, чтобы ориентироваться в пространстве.
Ещё через 700 километров давление будет в 1150 раз больше. Шанс здесь выжить появляется, если ваш спусковой модуль спроектирован как батискаф Триест – глубоководный исследовательский аппарат, совершивший погружение в Марианскую впадину. Чуть глубже – и ни один из существующих человеческих механизмов не переживёт такую высокую температуру и давление.
Однако если вам каким-то чудом удастся спуститься ещё глубже, вам откроются величайшие загадки Юпитера. Правда, к сожалению, вы не сможете рассказать об этом остальным – атмосфера Юпитера поглощает радиоволны, так что коммуникация с внешним миром невозможна.
Как только вы достигнете глубины в 4500 километров, температура окружающей среды будет уже 3300⁰C. Этого достаточно, чтобы расплавить вольфрам – самый тугоплавкий металл во Вселенной.
Вы летите уже 12 часов — и не прошли даже половину пути.
На отметке 21 000 километров вы достигнете глубочайшего слоя Юпитера. Давление здесь в 2 миллиона раз выше, чем на поверхности Земли, а температура – выше, чем на Солнце. Такие условия настолько экстремальны, что меняют химические свойства водорода. Его атомы очень сильно сжаты и находятся так близко, что электронные связи между ними нарушаются, и формируется необычное вещество – металлический водород. Металлический водород отражает весь свет, что на него попадает, так что если вы попробуете посветить вниз и разглядеть там что-то, это будет невозможно.
А еще он очень плотный – гораздо плотнее камня. Если вы направитесь дальше, выталкивающая сила металлического водорода будет противостоять силе тяжести, тянущей вас вниз. Поэтому сначала вас вытолкнет наверх, а потом – снова потянет вниз, как на качелях. А когда эти силы сравняются, вы будете плавать где-то в Юпитере, неспособные ни спуститься глубже, ни подняться наверх.
Подводя итоги – приземление на Юпитер — это плохая затея. Человек никогда не увидит своими глазами, что же скрывается под этими величественными облаками.
А вот на днях НАСА обнародовала данные, которые зафиксировал зонд Juno.
Они свидетельствуют о том, что Юпитер — еще более сложная планета, чем считалось до этого. Оказалось, например, что сильные вихри, зафиксированные в его атмосфере, проникают внутрь планеты и вызывают изменения в гравитационном поле.
Согласно информации о гравитации, газовое ядро Юпитера вращается как твердое тело, сообщает The Verge.
Juno также сделал в инфракрасном диапазоне снимки поверхности планеты. Благодаря им выяснилось, что циклоны в атмосфере Юпитера на его полюсах складываются в причудливые узоры. Причину этого ученые пока не установили.
Запущенный в 2011 году Juno («Юнона») вышел на орбиту Юпитера в 2016 году. Предполагается, что аппарат будет работать до середины 2018 года, после чего его спустят в атмосферу планеты, где он сгорит.