2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки





Начать новую тему Ответить на тему На страницу 1, 2  След.
 
 Маркеры жизни на экзоплнетах.
Сообщение13.03.2017, 18:37 


11/12/16
1849
Вот в этой популярной лекции называются пять биомаркеров в атмосфере экзопланет: кислород, озон, вода, метан и углекислый газ.
После чего подчеркивается, что нахождение только одного - почти ни о чем не говорит. А вот пара (приводится пример кислород-метан) уже позволяет предположить наличие жизни. А если есть все пять, то жизнь там существует очень вероятно.

Но возникают вопросы, которые в лекции не раскрыты.

1. Озон. Источники озона в атмосфере Земли не являются биогенными. Это либо естественные в стратосфере (озоновый слой), либо индустриальные в тропосфере (которые из вне все равно не видно из-за естественного озонового слоя). То есть озон может быть только маркером кислорода, а не биомаркером непосредственно. Зачем требовать его наличие вместе с кислородом (если кислород и так обнаружили)?

2. Углекислый газ и метан. Весьма распространенные газы, их просто много. Метан может быть биомаркером только в присутствии кислорода. Углекислый газ есть везде, где не замерзает. Почему они записаны в биомаркеры?

3. Вода. Если говорить о планетах в т.н. зоне жизни, то опять же она там должна быть (кислород и водород весьма распространенные элементы), а зона жизни и определяется как место у звезды, где может существовать жидкая вода (а значит её пары в атмосфере).

4. Кислород (молекулярный, о-два). На Земле кислород имеет биогенное происхождение. Вне зоны жизни кислород может быть в атмосфере за счет гидролиз воды и последующей потере водорода (такое уже обнаружили в 2016 году). Но в зоне жизни могут ли быть подобные процессы, поставляющие в значимых масштабах молекулярный кислород в атмосферу? Может ли молекулярный кислород рассматриваться как довольно надежный биомаркер для экзопланет в зоне жизни? Если да, то с какой концентрации в атмосфере (так-то он и на Марсе есть, но мало)?

Вопросы скорее дискуссионные, чем "помогите разобраться". То есть интересуют мнения, более или менее обоснованные.

 Профиль  
                  
 
 Re: Маркеры жизни на экзоплнетах.
Сообщение13.03.2017, 19:25 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
63897
На таком уровне вопросов, вам просто надо перестать слушать (только) популярные лекции, и надо начать читать научные публикации. Там всё это обсуждается, и уточняется и дискутируется.

Пара "кислород - метан", как я понимаю, названа потому, что она попросту "конфликтная", эти вещества реагируют между собой до тех пор, пока не останется одно, заданное в избытке. А в паре они могут существовать, только если производятся непрерывно.

 Профиль  
                  
 
 Re: Маркеры жизни на экзоплнетах.
Сообщение13.03.2017, 19:31 


11/12/16
1849
Munin в сообщении #1199989 писал(а):
На таком уровне вопросов, вам просто надо перестать слушать (только) популярные лекции, и надо начать читать научные публикации.


Если будут рекомендации, что почитать - буду очень благодарен. Ибо сообразительности задать эти вопросы хватает, а навыка быстрого (что важно) поиска ответов на них - нет.

Munin в сообщении #1199989 писал(а):
Пара "кислород - метан", как я понимаю, названа потому, что она попросту "конфликтная",

Ну да, в лекции вот это как раз доходчиво объясняется.

 Профиль  
                  
 
 Re: Маркеры жизни на экзоплнетах.
Сообщение13.03.2017, 19:51 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
63897
Навскидку, есть вот такая книга:
Smith, Cockell, Leach (eds.) Astrochemistry and Astrobiology. 2012.
https://books.google.ru/books?id=7CtwgYKuhAYC&printsec=frontcover#v=onepage&q&f=false

Есть
A Segura, JF Kasting, V Meadows, M Cohen… - Biosignatures from Earth-like planets around M dwarfs. Astrobiology, 2005.
http://online.liebertpub.com/doi/abs/10.1089/ast.2005.5.706
https://arxiv.org/abs/astro-ph/0510224

S Seager, D Deming - Exoplanet atmospheres. Annual Review of Astronomy and Astrophysics, 2010 (обзорная).
http://annualreviews.org/doi/abs/10.1146/annurev-astro-081309-130837?journalCode=astro
https://arxiv.org/abs/1005.4037

S Seager, W Bains, R Hu - Biosignature gases in H2-dominated atmospheres on rocky exoplanets. The Astrophysical Journal, 2013.
http://iopscience.iop.org/article/10.1088/0004-637X/777/2/95/meta
https://arxiv.org/abs/1309.6016

-- 13.03.2017 19:52:47 --

EUgeneUS в сообщении #1199993 писал(а):
Ибо сообразительности задать эти вопросы хватает, а навыка быстрого (что важно) поиска ответов на них - нет.

Гуглить через Google Scholar и на arXiv-е.
Ключевое слово - biosignature.

 Профиль  
                  
 
 Re: Маркеры жизни на экзоплнетах.
Сообщение13.03.2017, 19:56 


11/12/16
1849
Спасибо!

 Профиль  
                  
 
 Re: Маркеры жизни на экзоплнетах.
Сообщение15.03.2017, 02:25 
Аватара пользователя


07/02/12
1079
Питер
Насколько реалистично при жизни застать запуск оптических инструментов, которые смогут у соответствующих экзопланет сделать внятные спектрограммы и с высокой достоверностью сказать о наличии внеземной биосферы у n-го их количества? Сколько порядков в чувствительности (а лучше в радиусах наземных и космических инструментов) нам сейчас не хватает?
Понятно, что достаточный радиус поиска - неизвестная переменная, но вроде может оценки из других сфер и на нее есть.

 Профиль  
                  
 
 Re: Маркеры жизни на экзоплнетах.
Сообщение15.03.2017, 03:18 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
63897
bondkim137 в сообщении #1200460 писал(а):
Насколько реалистично при жизни застать

А сколько у вас ещё жизни впереди? Лет 20-30 наберётся? Мне кажется, порядок примерно такой.

 Профиль  
                  
 
 Re: Маркеры жизни на экзоплнетах.
Сообщение15.03.2017, 03:21 
Аватара пользователя


07/02/12
1079
Питер

(Оффтоп)

Очень надеюсь, что наберется :)

 Профиль  
                  
 
 Re: Маркеры жизни на экзоплнетах.
Сообщение15.03.2017, 07:21 
Заслуженный участник


28/12/12
4524
bondkim137 в сообщении #1200460 писал(а):
Насколько реалистично при жизни застать запуск оптических инструментов, которые смогут у соответствующих экзопланет сделать внятные спектрограммы и с высокой достоверностью сказать о наличии внеземной биосферы у n-го их количества?

GMT, который сейчас в постройке, вроде, как раз предназначен в том числе и для получения спектров экзопланет.

 Профиль  
                  
 
 Re: Маркеры жизни на экзоплнетах.
Сообщение15.03.2017, 07:54 


11/12/16
1849
JWST планируют быстрее запустить.

 Профиль  
                  
 
 Re: Маркеры жизни на экзоплнетах.
Сообщение15.03.2017, 07:57 
Заслуженный участник


28/12/12
4524
EUgeneUS в сообщении #1200485 писал(а):
JWST
планируют быстрее запустить.

Они разного размера и в разных диапазонах, так что будут друг друга дополнять.

 Профиль  
                  
 
 Re: Маркеры жизни на экзоплнетах.
Сообщение15.03.2017, 08:15 


11/12/16
1849
DimaM
Но в контексте топика решают одну и ту же задачу: обнаружение землеподобных планет и получение спектров их атмосфер.

-- 15.03.2017, 08:44 --

Munin в сообщении #1200464 писал(а):
Лет 20-30 наберётся? Мне кажется, порядок примерно такой.


ИМХО, если JSWT не кирдыкнут во время запуска, то лет через пять будем иметь порядка десятка надежных кандидатов.

 Профиль  
                  
 
 Re: Маркеры жизни на экзоплнетах.
Сообщение15.03.2017, 12:24 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
63897
EUgeneUS в сообщении #1200488 писал(а):
если JSWT не кирдыкнут во время запуска

А на это мы способны. Про Hubble все помнят.

И Сергей Попов напоминает про славную традицию: не давать прибору громкого имени до запуска. Вот если полетит - его переименовывают из скучной аббревиатуры в чего-нибудь складное.

 Профиль  
                  
 
 Re: Маркеры жизни на экзоплнетах.
Сообщение15.03.2017, 15:44 


19/01/17

64
EUgeneUS в сообщении #1199963 писал(а):
Но в зоне жизни могут ли быть подобные процессы, поставляющие в значимых масштабах молекулярный кислород в атмосферу?

Не только в значимых, ни и в значительно больших масштабах. Предполагается, что спустя 1-2 миллиарда лет (т.е. ещё до того, как Солнце станет красным гигантом) начнётся выделение кислорода из недр планеты, связанное с разложением оксидов железа. В итоге атмосфера Земли будет содержать кислород под парциальным давлением а 40 атмосфер.
Насколько я помню, речь идёт о разложении Fe3O4 при нагревании.
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9E%D0%BA%D1%81%D0%B8%D0%B4_%D0%B6%D0%B5%D0%BB%D0%B5%D0%B7%D0%B0(II,III)
Этот процесс идёт с самого образования Земли, но выделяющийся в ядре Земли кислород поглощала магма. Сейчас она уже близка к насыщению.

 Профиль  
                  
 
 Re: Маркеры жизни на экзоплнетах.
Сообщение15.03.2017, 16:44 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
63897
Peresukhin в сообщении #1200617 писал(а):
Предполагается

Кем предполагается?

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 23 ]  На страницу 1, 2  След.

Модераторы: Парджеттер, Pphantom, Aer, photon, whiterussian, Jnrty, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group