g u t x .com.tr İpek yolu - Çin'i anlamaya götürürüm

Neden çıplak Mars'ta yaşamın kökenini arıyoruz?

Dünyanın erken dönemlerinde yaşamın doğuşuyla ilgili temel jeolojik kanıtlar parçalanmış ve yeryüzünde bulunması zor olabilir. Resim kaynağı: dslauretta.com

Samanyolu'nun bir köşesinde sıradan bir yıldız sekiz gezegenine ışık ve ısı yayıyor. Uçsuz bucaksız evrende böyle bir sahne çok yaygın olabilir; ancak bu yıldızın birkaç farklı hikayesi var: 4.6 milyar yıl önce doğdu ve kısa bir süre sonra üçüncü bir gezegen ortaya çıktı. Hayat denen bir madde. Bu tür bir madde biraz karmaşıktır ve ortamın gereksinimleri genellikle sert değildir, ancak ortaya çıktıklarından beri varoluş biçimleri bir gün boyunca kesintiye uğramamıştır. Milyarlarca yıllık yaşamın "derinlemesine işlenmesi", bu gezegeni ıssız bir taştan biraz gürültülü ama canlı bir dünyaya dönüştürdü.

Hareketli milyarlarca yaşamda, bazı hırslı gruplar da var. Bir yandan kendi geleceklerini planlıyorlar, adımlarını ulaşılamayan yıldız denizine doğru ilerletmeye çalışıyorlar; diğer yandan da sürekli tarihe dönüp kökenlerini, giriş ve çıkışlarını anlamaya çalışıyorlar.

Bu yıldızın adı Güneş Ve üçüncü gezegeninin adı Dünya Ve dünyadaki yaşamdaki bu hırslı gruplar biz insanız.

Bununla birlikte, tarih kelimesi hiçbir zaman arzulu düşünceyle eşanlamlı olmamıştır. İnsanlık çekirdeğin gizemine hakim olmuş ve çekirdeğin davranışını jeolojiye tanımlayan bir yasa uygulamış olsa da, kayaların yaşını belirlemek için kullanılmaktadır. Ama sonunda, en erken yaşamın rekorunu 3,8 milyar yıl öncesine itmeye ve "paleo-okyanus ortamı", "anormal karbon izotopu" ve "biyolojik kökenli organik madde" gibi birkaç hafif belirsiz terimle sıkıştırmaya ek olarak. Daha fazla ayrıntı yok.

nedeni basit: Bilgi ne kadar eski olursa, yeryüzünde o kadar az miktarda tutulur . Biliyorsunuz, 3,8 milyar yıldan beri sadece hayat gelişmedi, aynı zamanda ayaklarımızın altındaki jeolojik süreçler de bir gündür durmadı. Yılın başındaki canlı ve zengin ortam, yıldızlar değiştikçe sert bir kayaya dönüştü ve sert kaya, yıldızlar değiştikçe jeolojik hareketlerin altüst olmasıyla yok oldu. Kaba tahminlere göre, yaklaşık 3,8 milyar yıllık kaya parçalarının yalnızca yüz binde biri (0,00001) günümüze ulaşabilmiştir. Geride kalan bu parçalar bile birçok bozulma döneminden geçmiştir ve bilgiler çarpıtılmıştır. Dürüst olmak gerekirse, bilim adamlarından bu "dünyanın parçalarında" yaşamın doğuşunun ayrıntılarını yeniden inşa etmelerini istemek oldukça zordur.

Ama neyse ki insan, hayal gücü eksikliği olmayan bir türdür. Dünya geçmişini gizlemeye mahkumsa, o zaman yerçekimi çemberinden uçun. Şaşırtıcı: Yaşamın kökeninin ayrıntılı arşivi Dünya'da olmayabilir, komşumuz Mars'ta olabilir. .

Mars'a git

2018'in başlarında, Hong Kong Üniversitesi'nden Profesör Joseph R. Michalski ve meslektaşları Nature Geoscience dergisinde bir makale yazdı: Mars, Dünya'nın erken dönemlerine bakılmasında yeri doldurulamaz bir anahtar role sahip olabilir. . Aradılar: Mars'ta dünya dışı yaşamın izlerini aramak yerine, daha iyidir Kökenimizi anlamamıza yardımcı olacak bazı çevresel ayrıntıları bulmak için .

Dünyadaki yaşamın kökenine dair çevresel kanıtlar Mars'ta nasıl ortaya çıkabilir?

nedeni basit: Mars aslında "hiç evrimleşmemiş bir Dünya" olarak kabul edilebilir . Bizden kısa bir mesafede tek başına asılı duran, sessizce nostaljik insanların gelişini bekleyen paralel bir dünya gibidir.

4.6 milyar yıl önce, tüm gezegenler güneşin etrafında dönen bir toz diskinde yaratıldı. Gezegen birikimi sırasında yıldızların içinde depolanan enerji, erken aktif jeolojik hareketlerini sürdürür, ardından küçük buzlu gök cisimlerinden gelen yoğun göktaşları okyanusları iki gezegene getirir. Erken güneş sistemindeki bu "ayrım gözetmeyen olaylar" karşısında, Mars ve Dünya kabaca aynı evrimsel yörüngeyi izlediler. Bu dönemde, her iki gezegen de aktif iç kimyasal reaksiyonlara, kaotik ilkel atmosferlere ve hatta okyanusun her yerinde muhtemelen hidrotermal menfezlere sahiptir ... Bu elementler, tam olarak Dünya'daki yaşamın evrimi için fırsatlar yaratan temel çevresel koşullar. Bununla birlikte, iki gezegenin küçümsenemeyecek bir boyut farkı olduğundan, evrimsel yolları nihayetinde hala bir "yıldız kaderi" dir.

Dünya, güneş sistemindeki dört kayalık gezegenin en büyüğüdür. En olası nedenler: O yıl başka bir protoplanet ile birleşti ve sadece bir ayı devirmekle kalmadı, aynı zamanda boyutunu da büyük ölçüde artırdı. (Bu protoplanet'in Mars ile yaklaşık aynı büyüklükte olduğu tahmin edilmektedir, bu nedenle kabaca düşünülebilir: Mevcut dünyanın hacmi = ilkel dünya + Mars-ay ). Çevrenin evrimini sürdürürken, büyük bir vücut doğuştan gelen bir avantaj olarak tanımlanabilir. Büyük bir hacim daha fazla iç ısıyı tutabilir ve daha fazla iç ısı, erimiş bir dış çekirdeği ve konvektif bir kılıfı uzun süre muhafaza edebilir. Erimiş dış çekirdeğin rolü, gezegen için bir manyetik alan sağlamak ve gezegenin yüzeyindeki atmosferi güneş rüzgarı tarafından uçurulmaktan korumaktır; konvektif bir manto ise plaka hareketinin, volkanların ve depremlerin doğrudan iticisidir ve iç dinamik jeolojik etkilerin kaynaklanmasına izin verir. Tükenmez.

Ancak Mars farklıdır: Küçük ve çabuk soğuk . Sadece birkaç yüz milyon yıl önce doğduğundan beri, manyetik alanını ve mantonun konveksiyonunu erken kaybetti. Manyetik alanın ortadan kalkması, Mars yüzeyinin tamamen güneş rüzgarına maruz kaldığı ve elektromanyetik parçacıkların çılgınca süpürülmesinin Mars atmosferini hızla süpürdüğü anlamına geliyor. Konvektif mantonun ortadan kalkması, iç kısmının o zamandan beri aktif jeolojik hareketleri üretemediği anlamına geliyor. Atmosfer kayboldu ve dünya soğudu. Dünyada yaşamın doğduğu zaman, Mars "öldü" .

Dünya ve Mars'ın küçümsenemeyecek bir boyut farkı var, iki gezegenin farklı evrimsel yollara girmesine neden olan bu farktır. Resim kaynağı: Wikipedia

Yaşayan sorunlar

Ama bu ölü Mars, tam da insanların peşinden gitmesi gereken "Kutsal Kase" dir. Dünya performansının durgunluğu, o zaman düğümündeki ortamı sağlam bir "anlık görüntü" haline getirebileceği anlamına gelir. Gelecek nesillerdeki hiçbir aktif jeolojik evrim süreci, bu katılaşmış çevrenin üzerine yazamaz. İnsanlar için, yabancı gezegenin bu anlık görüntüsü, kendi erken tarihimizi tamamlamak için en önemli bilmecedir.

Ve güzel dünyamız, yaşayan dünya anılarımı paramparça etti. Çok büyük miktarda ışığa batırılmış, 4,6 milyar yıl boyunca dahili dinamik jeolojik süreçleri sürdürmüştür. Levha hareketi, orojenez, metamorfizma Bekle . Çok geçmeden, bu jeolojik süreçler önceden oluşan kabuğu bozacak: Yeniden eritme, kırık kırık, metamorfik metamorfoz . Ayrışma, nakliye ve değiştirme gibi aktif harici dinamik jeolojik süreçler, yüzey çevre bilgilerini anlamsız parçalara ayıracaktır. Daha da ironik olan ise: Antik çevrenin dönüşümünde alevlere katkıda bulunan son şey başkaları değil, hayatımızdı. .

Her şey kaynaklarla büyür ve ilk kaynak enerji . Hayat 3,8 milyar yılda doğmuştur.Bu zaman noktası, insanların kadim evren ile kadim evreni birbirinden ayırmasının sınır işaretidir. Ölümsüz evrende, göklerin ve yerin kaosunu geçtikten sonra, erken yaşam okyanusun derinliklerindeki hidrotermal menfezlerde kalabalıktı. Hidrotermal havalandırma deliği, dünyanın iç ortamı ile dış ortamı arasındaki bariyerdir ve aynı zamanda soğuk ve karanlık Taikoo Okyanusu'ndaki tek ılık "ısı adası" dır. Burada, iki dünyanın maddeleri, yüzey ve yeraltı, kimyasal reaksiyonlarla sık sık enerji alışverişi yapar. "Anlaşma" nın olduğu yerde, "popülerlik" vardır. sonra, Hidrotermal bağlantı noktası İlkel yaşamın aktığı bir yer haline geldi.

Ancak hayat, ısınmak için "sobayı" çevrelemeye istekli olan kuşakların sallantılı varlığı değildir. Sadece 800 milyon yıllık doğumdan sonra hırslılar, tüm yıldız sisteminin nihai kutupsal enerji kaynağı olan güneşe odaklandılar. Yaklaşık 3 milyar yıl önce hayat kollarını güneşe açtı ve fotosentez ortaya çıktı. Hemen hemen Fotosentez Tarihteki en sarsıcı değişikliği meydana getiren yeryüzü oldu.

Bilirsiniz, "Sadece güneş ışığında yıkanarak bir ömür yaşayabilirsiniz", bu tür bir yaşam yöntemi çok gelişmiş. Tarihsel deneyim genellikle: Ne zaman ileri ve geri ne zaman yan yana durursa, değişimin sesi elinizin altındadır .

Fotosentezin ürünlerinden biri oksijendir. Fotosentetik organizmaların artmasıyla yüzeydeki oksijen içeriği giderek artmaktadır. Giderek daha fazla oksijenle, atmosferin kimyasal özellikleri yavaş yavaş indirgenmiş bir durumdan oksitlenmiş bir duruma değişir. Yaklaşık 2,5 milyar yıl önce fotosentetik organizmalar, metan ve amonyak gibi indirgeyici gazlarla dolu orijinal atmosferi tamamen mavi rengi yansıtabilen bir nitrojen ve oksijen atmosferine dönüştürdü.

Bu olayın yaşamın evrimi için önemi bir devrimden daha az olmasa da, kuşkusuz, Archean evreninin milyarlarca yıl önce çevresi için dünyayı sarsan bir felakettir: Oksijen çok aktif bir oksidandır. "Oksidasyon" gazın adıdır. Dünya yüzeyini, atmosferi ve okyanusu doldurduğunda, dünya yüzeyindeki herhangi bir kaya, kaplamasını, işkencesini ve vaftizini kabul etmelidir. Ya sıçrayan pas haline gelir ya da çürümüş kile dönüşür, tüm yüzey ortamının yenilenme hızı neredeyse bir derece artmıştır.

Oksijen yapacak daha çok şey var: Atmosferin tepesindeki ince havadan yeni bir birimin doğmasına izin veriyorlar. Ozon tabakası . Ozon tabakasının korunmasıyla, ultraviyole radyasyondan kaçınmak için yaşamın denizde çaresizce saklanması artık gerekmiyor. Kıtasal plakaya ilerlemek için açık çağrıyı yaptılar. Makro organizmaların inişi, Phanerozoik'e kadar uzun bir süre sonra gerçekleşmeyecek olsa da, mikroorganizmaların öncüleri, bu zamanda kıtasal kayalara giren hidrotermal sıvıyı çoktan "enfekte etmeye" başladılar. Sistem, öyle ki biyolojik ayrışma da jeolojik tarih sahnesinde olmuştur. bu kadar, Yaşayan bizler, kendi hafızamızın peşinde koşmanın önündeki en büyük engel haline geldik .

Mars bir gün yeniden ılık ve nemli mavi bir gezegene dönüşebilir, ancak ondan önce, Dünya'daki yaşamın kökeni hakkında ayrıntılı jeolojik arşivler bulmamız muhtemel. Resim kaynağı: wired.com

Yaşamanın getirdiği sorunlar doğal olarak yaşayarak çözülmelidir . Büyük Oksidasyon Çağı'nın siyanobakterileri, 2 milyar yıl sonra dik açılı taşın seyirinin ne kadar muhteşem olacağını bilmeyecekler. Benzer şekilde, büyük boynuzlu Ordovisyen denizkabuğu, 300 milyon yıl sonra archaeopteryx'in ilk kanadının ne kadar parlak olduğunu bilmeyecek. Volkanın tozu dünyayı boğduğunda, yıldızların kavurucu dalgaları güneş ışığını engellediğinde ve tüm bu türler kayalarda buzlu anılar haline geldiğinde, hayatta kalanlar hala tek cevap olarak yaşamı kullanıyorlar. Hayatta kalmaya giden yol devam ettiği sürece, bu gezegenin mucizesi genişlemeye devam edecek. Denizden karaya, karadan gökyüzüne, gökten ayın yüzeyine ve sonra komşu yıldızlar ateş kadar kırmızıdır.

hatta Bir gün Mars arkanızda sahne olacak . Mars'ın ufkunda daha fazla dünya ortaya çıkacak. Europa'nın buz tabakası, Titanların sesi, Enceladus'un yer altı denizi ... Ta ki Güneş Tapınağı'ndan çıkıp ebedi geceyi kateden galaksiye doğru yürüyene kadar.

3,8 milyar yıl sonra hayat o kadar küçük bir adım attı: Geleceklerinin evrende olduğunu anlıyorlar; kökenleri de evrende; ve hikayenin sonu: Gelişmeye devam edecekler .

Referanslar ve notlar:

Bu Rutherford-Sodi yasasıdır.

Michalski ve diğerleri 2018, Yaşamın kökenine açılan potansiyel bir pencere olarak Marslı yeraltı yüzeyi. Nature Geoscience, 11: 21-26, doi: 10.1038 / s41561-017-0015-2

Dağınık pas, yani hematit (Fe2O3) ve manyetit (Fe3O4). Bant Demir Oluşumu (Bant Demir Oluşumu) ana bileşen olarak onlarla birlikte, ana oksidasyon olayının kilit tortul jeokimyasal kanıtıdır.

Dik Açı Taşı, Aşağıdaki kafadan bacaklıların bir cinsi olan Orthoceras cinsi nesli tükenmiştir. Koni şeklindeki boynuzları birkaç metre uzunluğunda olabilir ve Ordovisyen okyanusunun en büyük avcısıdır.

Aşağıdaki sauris dinozorlarının bir cinsi olan archaeopteryx, Genus Archaeopteryx nesli tükenmiştir. Kuşlara geçiş yapan dinozorların temsili bir biyolojik cinsidir.

Titan (Titan), erken dünya ortamının daha iyi bir simülasyonu olan kalın bir metan atmosferine sahiptir. Titan'ın yüzeyine inen Huygens sondası bir zamanlar rüzgârını kaydetti ve onu Dünya'ya geri gönderdi. Europa (Europa) ve Enceladus (Enceladus), güneş sisteminin buzlu büyük uydularıdır ve buz tabakasının altında sıvı bir ilkel okyanus olabilir. Mars'ın yüzeyi, ilkel çevrenin katılaşmış hafızasıysa, Ou, En ve Tai'nin üç yıldızı muhtemelen "yaşayan" erken yaşam kökenli ortamdır.