Gyvybės paieška saulės sistemoje Horowitz Norman H

4 skyrius. Ar kitose planetose yra gyvybės?

Nepaisant to, dauguma planetų neabejotinai yra apgyvendintos, o negyvenamos galiausiai bus apgyvendintos.

Taigi, viską, kas išdėstyta aukščiau, galiu išreikšti tokia bendra forma: medžiaga, iš kurios susideda įvairių planetų gyventojai, įskaitant gyvūnus ir augalus iš jų, apskritai turėtų būti šviesesnė ir plonesnė... kuo toliau planetos yra nuo Saulė. Mąstančių būtybių tobulumas, jų idėjų greitis... gražėja ir tobulėja, kuo toliau nuo Saulės yra dangaus kūnas, ant kurio jie gyvena.

Kadangi šios priklausomybės tikimybės laipsnis yra toks didelis, kad yra artimas visiškam patikimumui, galime daryti įdomias prielaidas, pagrįstas skirtingų planetų gyventojų savybių palyginimu.

Imanuelis Kantas. "Bendroji gamtos istorija ir dangaus teorija"

XVII–XVIII a. žmonių buvo įsitikinę, kad Saulės sistemos planetos yra apgyvendintos. Christiaanas Huygensas (1629–1695), kurį pagrįstai galima laikyti vienu iš šiuolaikinės astronomijos įkūrėjų, tikėjo, kad Merkurijuje, Marse, Jupiteryje ir Saturne yra laukai, „šildomi geros saulės šilumos ir drėkinami vaisingos rasos bei lietaus“. . Laukuose, pagalvojo Huygensas, gyvena augalai ir gyvūnai. Priešingu atveju šios planetos „būtų blogesnės už mūsų Žemę“, kurią jis laikė visiškai nepriimtinu. Šis šiandien taip keistai skambantis argumentas buvo paremtas Koperniko sukurtomis idėjomis apie supantį pasaulį, pagal kurias Žemė tarp planetų neužima ypatingos vietos, o Huygensas pritarė tokioms pažiūroms. Dėl tos pačios priežasties jis manė, kad planetose turėtų gyventi protingos būtybės, „galbūt ne tokie žmonės kaip mes, o gyvos būtybės ar kai kurios kitos būtybės, apdovanotos intelektu“. Tokia išvada Huygensui atrodė tokia neginčijama, kad jis rašė: „Jei aš klystu, nebežinau, kada galiu pasitikėti savo protu, ir galiu pasitenkinti tik apgailėtino teisėjo vaidmeniu iš tikrųjų vertinant. dalykų“.

Nors Huygensas šiuo klausimu klydo (paaiškėjo, kad kitos planetos vis dar yra daug „blogesnės“ už Žemę, bent jau kaip gyvybės egzistavimo vieta), jo, kaip mokslininko, reputacija nuo to nenukentėjo. Jo genialumas buvo visaapimantis, o atradimai matematikos, mechanikos, astronomijos ir optikos srityse padėjo šiuolaikinio mokslo pamatus. Mums pamoka yra ta, kad kalbant apie nežemiškos gyvybės egzistavimo problemą, net talentingiausi mokslininkai gali eiti klaidingu keliu.

Kaip galima spręsti iš šio skyriaus epigrafo, praėjus šimtmečiui šios idėjos mažai pasikeitė. Immanuelis Kantas buvo ne tik įsitikinęs, kad planetose gali ir turi egzistuoti gyvybė, bet ir manė, kad planetai tolstant nuo Saulės didėja jų gyventojų organizuotumo lygis.

Žinoma, XVII–XVIII a. Mažai buvo žinoma apie planetas, o dar mažiau apie gyvybės prigimtį. Maždaug tuo pačiu metu, kai Huygensas ginčijosi dėl nežemiškos gyvybės galimybės, Francesco Redi įrodė, kad gyvūnai nėra pajėgūs savaiminiam gimdymui, ir taip žengė dar vieną žingsnį gyvenimo esmės supratimo link. Visa tai įvyko gerokai anksčiau nei biologai ir planetų mokslininkai įgijo galimybę realiai įvertinti planetų tinkamumą gyvybei. Kaip sužinome iš šio ir kito skyriaus, iki 1975 m., Vikingų erdvėlaivio skrydžio, iš visų Huygensui ir jo amžininkams žinomų planetų, tik Marsas ir toliau buvo laikomas galima nežemiškos gyvybės egzistavimo vieta.

Planetų tinkamumo gyventi kriterijai

Temperatūra ir slėgis

Jei mūsų prielaida, kad gyvybė turi būti pagrįsta anglies chemija, yra teisinga, galima tiksliai nustatyti ribines sąlygas bet kokiai aplinkai, galinčiai palaikyti gyvybę. Visų pirma, temperatūra neturi viršyti organinių molekulių stabilumo ribos. Nelengva nustatyti ribinę temperatūrą, bet mūsų tikslams tikslių skaičių nereikia. Kadangi temperatūros ir slėgio poveikis yra tarpusavyje susiję, juos reikia vertinti kartu. Darant prielaidą, kad slėgis yra maždaug 1 atm (kaip Žemės paviršiuje), galima įvertinti viršutinę gyvybės temperatūros ribą, nes daugelis mažų molekulių, sudarančių genetinę sistemą, pavyzdžiui, aminorūgštys, greitai suyra 200–300 °C temperatūra. Remdamiesi tuo, galime daryti išvadą. kad vietovės, kuriose temperatūra aukštesnė nei 25 °C, yra negyvenamos. (Tačiau tai nereiškia, kad gyvybę lemia tik aminorūgštys, jas pasirinkome tik kaip tipinius mažų organinių molekulių atstovus.) Tikroji gyvybės temperatūros riba beveik neabejotinai turėtų būti žemesnė už šią, nes didelės molekulės su kompleksais trimatės struktūros, ypač baltymai, sudaryti iš aminorūgščių, paprastai yra jautresni šilumai nei mažos molekulės. Viršutinė gyvybės temperatūros riba Žemės paviršiuje yra artima 10 °C, o kai kurios bakterijų rūšys tokiomis sąlygomis gali išgyventi karštuosiuose šaltiniuose. Tačiau didžioji dauguma organizmų miršta esant tokiai temperatūrai.

Gali pasirodyti keista, kad viršutinė gyvybės temperatūros riba yra artima vandens virimo temperatūrai. Ar toks sutapimas nulemtas būtent dėl ​​to, kad skystas vanduo negali egzistuoti aukštesnėje nei jo virimo temperatūroje (10 °C žemės paviršiuje), o ne dėl kažkokių ypatingų pačios gyvosios medžiagos savybių?

Prieš daugelį metų termofilinių bakterijų ekspertas Thomas D. Brockas teigė, kad gyvybę galima rasti visur, kur yra skysto vandens, nepaisant jo temperatūros. Norint pakelti vandens virimo temperatūrą, reikia padidinti slėgį, kaip tai atsitinka, pavyzdžiui, sandariame greitpuodyje. Padidėjęs kaitinimas priverčia vandenį greičiau užvirti, nekeičiant jo temperatūros. Natūralios sąlygos, kai skystas vanduo yra aukštesnėje nei jo normalioje virimo temperatūroje, yra povandeninio geoterminio aktyvumo zonose, kur perkaitintas vanduo išteka iš žemės vidaus, kartu veikiant atmosferos slėgiui ir vandenyno vandens sluoksnio slėgiui. 1982 metais K. O. Stetter geoterminio aktyvumo zonoje atrado bakterijas, kurioms optimali vystymosi temperatūra buvo 105 °C iki 10 m gylyje. Kadangi slėgis po vandeniu 10 m gylyje yra 1 atm, bendras slėgis šiame gylyje siekė 2 atm. Vandens virimo temperatūra esant tokiam slėgiui yra 121 °C.

Iš tiesų, matavimai parodė, kad vandens temperatūra šioje vietoje buvo 103 °C. Todėl gyvybė įmanoma esant aukštesnei nei įprastai vandens virimo temperatūrai.

Akivaizdu, kad bakterijos, galinčios egzistuoti maždaug 10 ° C temperatūroje, turi „paslaptį“, kurios trūksta paprastiems organizmams. Kadangi šios termofilinės formos blogai auga arba visai neauga žemoje temperatūroje, teisinga manyti, kad paprastos bakterijos taip pat turi savo „paslaptį“. Pagrindinė savybė, lemianti gebėjimą išgyventi aukštoje temperatūroje, yra gebėjimas gaminti termostabilius ląstelių komponentus, ypač baltymus, nukleino rūgštis ir ląstelių membranas. Paprastų organizmų baltymai greitai ir negrįžtamai keičiasi struktūra arba denatūruojasi, esant maždaug 6 °C temperatūrai. Pavyzdys yra vištienos kiaušinių albumino (kiaušinio baltymo) koaguliacija virimo metu. Karštosiose versmėse gyvenančių bakterijų baltymai tokių pokyčių nepatiria iki 9 °C temperatūros. Nukleino rūgštys taip pat yra termiškai denatūruojamos. Tada DNR molekulė yra padalinta į dvi sudedamąsias dalis. Paprastai tai vyksta 85-100 °C temperatūros diapazone, priklausomai nuo nukleotidų santykio DNR molekulėje.

Denatūracija sunaikina trijų matmenų baltymų struktūrą (kiekvienam baltymui unikalią), kuri yra būtina jo funkcijoms, tokioms kaip katalizė. Šią struktūrą palaiko visas rinkinys silpnų cheminių jungčių, dėl kurių linijinė aminorūgščių seka, sudaranti pirminę baltymo molekulės struktūrą, patenka į specialią konformaciją, būdingą tam tikram baltymui. Ryšiai, palaikantys trimatę struktūrą, susidaro tarp aminorūgščių, esančių skirtingose ​​baltymo molekulės dalyse. Dėl geno, kuriame yra informacijos apie konkrečiam baltymui būdingą aminorūgščių seką, mutacijos gali pakisti aminorūgščių sudėtis, o tai savo ruožtu dažnai turi įtakos jo terminiam stabilumui. Šis reiškinys atveria duris termostabilių baltymų evoliucijai. Molekulinė struktūra, užtikrinanti nukleorūgščių ir karštosiose versmėse gyvenančių bakterijų ląstelių membranų terminį stabilumą, taip pat, matyt, nulemta genetiškai.

Kadangi didėjantis slėgis neleidžia vandeniui užvirti normalioje virimo temperatūroje, jis taip pat gali užkirsti kelią tam tikram biologinių molekulių pažeidimui, susijusiam su aukštų temperatūrų poveikiu. Pavyzdžiui, kelių šimtų atmosferų slėgis slopina terminį baltymų denatūravimą. Tai paaiškinama tuo, kad dėl denatūravimo spiralinė baltymo molekulės struktūra išsivynioja, kartu padidėja tūris. Užkirsdamas kelią tūrio plėtrai, slėgis apsaugo nuo denatūracijos. Esant daug didesniam slėgiui, 5000 atm ar daugiau, jis pats tampa denatūracijos priežastimi. Šio reiškinio, apimančio baltymo molekulės suspaudimą, mechanizmas dar nėra aiškus. Labai aukštas slėgis taip pat padidina mažų molekulių šiluminį stabilumą, nes aukštas slėgis neleidžia išsiplėsti tūriui, kurį sukelia cheminių jungčių nutrūkimas. Pavyzdžiui, esant atmosferos slėgiui, karbamidas greitai sunaikinamas esant 13 °C temperatūrai, bet yra stabilus, bent valandą, esant 20 °C ir 29 tūkst. atm slėgiui.

Molekulės tirpale elgiasi visiškai kitaip. Sąveikaujant su tirpikliu, jie dažnai suyra aukštoje temperatūroje. Bendras tokių reakcijų pavadinimas yra solvatacija; Jei tirpiklis yra vanduo, reakcija vadinama hidrolize. (1 ir 2 reakcijos, parodytos 63 puslapyje, yra tipiški hidrolizės pavyzdžiai, kai brėžiama iš dešinės į kairę.) 1 reakcija, čia parodyta kaip hidrolizė (3), atspindi faktą, kad aminorūgštys tirpale egzistuoja kaip elektriškai įkrauti jonai.

Hidrolizė yra pagrindinis procesas, kurio metu gamtoje sunaikinami baltymai, nukleino rūgštys ir daugelis kitų sudėtingų biologinių molekulių. Hidrolizė vyksta, pavyzdžiui, gyvūnų virškinimo proceso metu, tačiau ji vyksta ir už gyvųjų sistemų ribų, spontaniškai, ypač esant aukštai temperatūrai. Solvolitinių reakcijų metu atsirandantys elektriniai laukai lemia tirpalo tūrio sumažėjimą dėl elektrostrikcijos, ty jungiantis šalia esančioms tirpiklio molekulėms. Todėl reikėtų tikėtis, kad aukštas slėgis turėtų paspartinti solvolizės procesą, o eksperimentai tai patvirtina.

Kadangi manome, kad gyvybiniai procesai gali vykti tik tirpaluose, aukštas slėgis negali pakelti viršutinės gyvybės temperatūros ribos, bent jau tokiuose poliniuose tirpikliuose kaip vanduo ir amoniakas. Maždaug 10 °C temperatūra tikriausiai yra pagrįsta riba. Kaip matysime, daugelis Saulės sistemos planetų nelaikomos galimomis buveinėmis.

Atmosfera

Kita sąlyga, būtina planetos tinkamumui gyventi, yra atmosferos buvimas. Gana paprasti lengvųjų elementų junginiai, kurie, remiantis mūsų prielaidomis, sudaro gyvosios medžiagos pagrindą, paprastai yra lakūs, tai yra, plačiame temperatūrų diapazone yra dujinės būsenos. Matyt, tokie junginiai būtinai susidaro vykstant medžiagų apykaitos procesams gyvuose organizmuose, taip pat atliekant terminį ir fotocheminį poveikį negyviems organizmams, kuriuos lydi dujų išmetimas į atmosferą. Šios dujos, kurių paprasčiausi pavyzdžiai Žemėje yra anglies dioksidas (anglies dioksidas), vandens garai ir deguonis, ilgainiui įtraukiamos į gyvojoje gamtoje susidarančių medžiagų ciklą. Jei žemės gravitacija jų nesulaikytų, jie išgaruotų į kosmosą, mūsų planeta ilgainiui išeikvotų savo šviesos elementų „atsargus“ ir gyvybė joje nutrūktų. Taigi, jei gyvybė atsirastų kokiame nors kosminiame kūne, kurio gravitacinis laukas nebuvo pakankamai stiprus, kad išlaikytų atmosferą, ji negalėtų egzistuoti ilgai.

Buvo manoma, kad gyvybė gali egzistuoti po dangaus kūnų, tokių kaip Mėnulis, paviršiumi, kurių atmosfera yra labai plona arba jos visai nėra. Ši prielaida grindžiama tuo, kad dujos gali būti užfiksuotos požeminiame sluoksnyje, kuris tampa natūralia gyvų organizmų buveine. Bet kadangi bet kuri buveinė, atsiradusi po planetos paviršiumi, netenka pagrindinio biologiškai svarbaus energijos šaltinio – Saulės, tokia prielaida tik pakeičia vieną problemą kita. Gyvybei reikia nuolatinio tiek materijos, tiek energijos antplūdžio, tačiau jeigu medžiaga dalyvauja cirkuliacijoje (tai lemia atmosferos poreikį), tai energija, pagal pagrindinius termodinamikos dėsnius, elgiasi kitaip. Biosfera gali veikti tol, kol yra aprūpinta energija, nors įvairūs jos šaltiniai nėra lygiaverčiai. Pavyzdžiui, Saulės sistemoje labai gausu šiluminės energijos – šiluma susidaro daugelio planetų, tarp jų ir Žemės, gelmėse. Tačiau mes nežinome organizmų, kurie galėtų jį panaudoti kaip energijos šaltinį savo gyvenimo procesams. Kad šilumą naudotų kaip energijos šaltinį, kūnas tikriausiai turi veikti kaip šilumos variklis, tai yra perduoti šilumą iš aukštos temperatūros zonos (pavyzdžiui, iš benzininio variklio cilindro) į žemos temperatūros zoną ( prie radiatoriaus). Šiame procese dalis perduotos šilumos paverčiama darbu. Tačiau siekiant efektyvumo tokių šiluminių variklių buvo gana aukšta, reikalinga aukšta „šildytuvo“ temperatūra, o tai iš karto sukelia didžiulius sunkumus gyvenamosioms sistemoms, nes iškyla daug papildomų problemų.

Nė viena iš šių problemų nesukelia saulės spindulių. Saulė yra nuolatinis, praktiškai neišsenkantis energijos šaltinis, kuris lengvai panaudojamas cheminiuose procesuose esant bet kokiai temperatūrai. Gyvybė mūsų planetoje yra visiškai priklausoma nuo saulės energijos, todėl natūralu manyti, kad niekur kitur Saulės sistemoje gyvybė negalėtų vystytis be tiesioginio ar netiesioginio šios rūšies energijos vartojimo.

Tai, kad kai kurios bakterijos sugeba gyventi tamsoje, mitybai naudodamos tik neorganines medžiagas, o anglies dvideginį kaip vienintelį anglies šaltinį, reikalo esmės nekeičia. Tokie organizmai, vadinami chemolitoautotrofais (o tai pažodžiui reiškia: maitinasi neorganinėmis cheminėmis medžiagomis), energiją, reikalingą anglies dioksidui paversti organinėmis medžiagomis, gauna oksiduodami vandenilį, sierą ar kitas neorganines medžiagas. Tačiau šie energijos šaltiniai, skirtingai nei Saulė, yra išeikvoti ir po naudojimo negali būti atkurti be saulės energijos. Taigi vandenilis, svarbus kai kurių chemolitoautotrofų energijos šaltinis, susidaro anaerobinėmis sąlygomis (pavyzdžiui, pelkėse, ežerų dugne ar gyvūnų virškinimo trakte) skaidantis, veikiant augalinės medžiagos bakterijoms, kuri pati, žinoma, susidaro fotosintezės metu. Chemolitoautotrofai naudoja šį vandenilį metanui ir ląstelių gyvybei reikalingoms medžiagoms gaminti iš anglies dioksido. Metanas patenka į atmosferą, kur veikiamas saulės spindulių suyra ir susidaro vandenilis bei kiti produktai. Žemės atmosferoje vandenilio koncentracija yra 0,5 promilės; beveik visas jis susidarė iš bakterijų išskiriamo metano. Vandenilis ir metanas taip pat patenka į atmosferą ugnikalnių išsiveržimų metu, tačiau daug mažesniais kiekiais. Kitas reikšmingas atmosferos vandenilio šaltinis yra viršutiniai atmosferos sluoksniai, kuriuose, veikiant saulės UV spinduliuotei, vandens garai skyla, išskirdami į kosmosą išbėgančius vandenilio atomus.

Daugybė įvairių gyvūnų – žuvų, vėžiagyvių, midijų, milžiniškų kirminų ir kt. – populiacijų, kurios, kaip nustatyta, gyvena šalia karštųjų versmių, aptiktų 2500 m gylyje Ramiajame vandenyne, kartais priskiriamos gebėjimui egzistuoti nepriklausomai nuo saulės energija. Yra žinomos kelios tokios zonos: viena netoli Galapagų salyno, kita maždaug 21 atstumu į šiaurės vakarus, prie Meksikos krantų. Maisto atsargų vandenyno gelmėse yra žinoma, kad trūksta, o 1977 m. atradus pirmąją tokią populiaciją iš karto kilo klausimas dėl jų maisto šaltinio. Atrodo, kad viena iš galimybių yra naudoti organines medžiagas, kurios kaupiasi vandenyno dugne, šiukšles, susidarančias dėl biologinio aktyvumo paviršiniame sluoksnyje; juos į geoterminio aktyvumo zonas nuneša horizontalios srovės, atsirandančios dėl vertikalių karšto vandens emisijų. Perkaitinto vandens judėjimas aukštyn sukelia apatinių horizontalių šaltų srovių susidarymą, nukreiptą į išleidimo tašką. Spėjama, kad tokiu būdu čia kaupiasi organinės liekanos.

Kitas maistinių medžiagų šaltinis tapo žinomas po to, kai buvo nustatyta, kad terminio šaltinio vandenyje yra vandenilio sulfido (H 2 S). Gali būti, kad chemolitoautotrofinės bakterijos yra maisto grandinės pradžioje. Kaip parodė tolesni tyrimai, chemolitoautotrofai iš tiesų yra pagrindinis organinių medžiagų šaltinis terminių šaltinių ekosistemoje. Aptariamos bakterijos atlieka tokią reakciją:

kur CH2O reiškia angliavandenį arba, apskritai, bet kokią ląstelės medžiagą.

Kadangi šių giliavandenių bendruomenių „degalai“ yra Žemės gelmėse susidaręs vandenilio sulfidas, jos dažniausiai laikomos gyvomis sistemomis, galinčiomis apsieiti be saulės energijos. Tačiau tai nėra visiškai tiesa, nes deguonis, kurį jie naudoja „kurui“ oksiduoti, yra fotocheminių virsmų produktas. Žemėje yra tik du reikšmingi laisvo deguonies šaltiniai ir abu yra susiję su saulės aktyvumu. Pagrindinė yra fotosintezė, vykstanti žaliuose augaluose (taip pat kai kuriose bakterijose):

kur C 6 H 12 O 6 yra angliavandenių gliukozė. Kitas, ne toks reikšmingas laisvo deguonies šaltinis – vandens garų fotolizė viršutiniuose atmosferos sluoksniuose. Jei geoterminiame šaltinyje, kuris gyvybei naudoja tik Žemės gelmėse susidariusias dujas, pavyktų aptikti mikroorganizmą, tai reikštų, kad buvo atrastas toks metabolizmo tipas, kuris visiškai nepriklauso nuo saulės energijos.

Reikėtų prisiminti, kad vandenynas vaidina svarbų vaidmenį aprašytos giliavandenės ekosistemos gyvenime, nes jis sudaro aplinką terminių šaltinių organizmams, be kurių jie negalėtų egzistuoti. Vandenynas aprūpina juos ne tik deguonimi, bet ir visomis būtinomis maistinėmis medžiagomis, išskyrus vandenilio sulfidą. Jis pašalina atliekas. Be to, tai leidžia šiems organizmams persikelti į naujas teritorijas, kurios yra būtinos jų išlikimui, nes šaltiniai yra trumpaamžiai – apskaičiavimais, jų gyvenimo trukmė neviršija 10 metų. Atstumas tarp atskirų terminių šaltinių vienoje vandenyno srityje yra 5-10 km.

Tirpiklis

Dabar visuotinai priimta, kad būtina gyvybės sąlyga taip pat yra vienokio ar kitokio tipo tirpiklio buvimas. Daugelis cheminių reakcijų, vykstančių gyvose sistemose, būtų neįmanomos be tirpiklio. Žemėje toks biologinis tirpiklis yra vanduo. Tai yra pagrindinis gyvų ląstelių komponentas ir vienas iš labiausiai paplitusių junginių žemės paviršiuje. Dėl to, kad vandenį formuojantys cheminiai elementai yra plačiai paplitę kosmose, vanduo neabejotinai yra vienas gausiausių junginių Visatoje. Tačiau nepaisant šios vandens gausos visur, Žemė yra vienintelė Saulės sistemos planeta, kurios paviršiuje yra vandenynas: tai svarbus faktas, prie kurio grįšime vėliau.

Vanduo turi daugybę ypatingų ir netikėtų savybių, kurių dėka jis gali tarnauti kaip biologinis tirpiklis – natūrali gyvų organizmų buveinė. Šios savybės lemia pagrindinį jo vaidmenį stabilizuojant Žemės temperatūrą. Šios savybės apima: aukštą lydymosi (lydymosi) ir virimo temperatūrą: didelę šiluminę talpą; platus temperatūrų diapazonas, kuriame vanduo išlieka skystoje būsenoje; didelė dielektrinė konstanta (o tai labai svarbu tirpikliui); galimybė plėstis netoli užšalimo taško. Šios problemos buvo išsamiai išplėtotos, ypač L. J. darbuose. Hendersonas (1878–1942), Harvardo universiteto chemijos profesorius.

Šiuolaikiniai tyrimai parodė, kad tokias neįprastas vandens savybes lemia jo molekulių gebėjimas sudaryti vandenilinius ryšius tarpusavyje ir su kitomis molekulėmis, turinčiomis deguonies ar azoto atomų. Iš tikrųjų skystas vanduo susideda iš agregatų, kuriuose atskiros molekulės yra sujungtos vandeniliniais ryšiais. Dėl šios priežasties, diskutuojant apie tai, kokius nevandeninius tirpiklius galėtų naudoti kitų pasaulių gyvos sistemos, ypatingas dėmesys skiriamas amoniakui (NH 3), kuris taip pat sudaro vandenilinius ryšius ir turi daug savybių, panašių į vandenį. Taip pat įvardijamos ir kitos medžiagos, galinčios sudaryti vandenilinius ryšius, ypač vandenilio fluorido rūgštis (HF) ir vandenilio cianidas (HCN). Tačiau pastarieji du junginiai yra mažai tikėtini kandidatai į šį vaidmenį. Fluoras yra retas elementas: kiekvienam fluoro atomui stebimoje Visatoje yra 10 000 deguonies atomų, todėl bet kurioje planetoje sunku įsivaizduoti sąlygas, kurios sudarytų palankias sąlygas vandenynui, sudarytam iš HF, o ne iš H 2 O. Kalbant apie vandenilį cianido (HCN), jį sudarančių elementų gausu kosmose, tačiau šis junginys nėra pakankamai termodinamiškai stabilus. Todėl mažai tikėtina, kad jis kada nors galėtų kauptis dideliais kiekiais bet kurioje planetoje, nors, kaip minėjome anksčiau, HCN yra svarbus (nors ir laikinas) tarpinis produktas prebiologinėje organinių medžiagų sintezėje.

Amoniakas sudarytas iš gana įprastų elementų ir, nors ir mažiau stabilus nei vanduo, vis tiek yra pakankamai stabilus, kad būtų laikomas galimu biologiniu tirpikliu. Esant 1 atm slėgiui, jis yra skystos būsenos temperatūros diapazone -78 -33 °C. Šis diapazonas (45°) yra daug siauresnis nei atitinkamas vandens diapazonas (100°C), tačiau jis apima tą temperatūros skalės sritį, kurioje vanduo negali veikti kaip tirpiklis. Atsižvelgdamas į amoniaką, Hendersonas pažymėjo, kad tai yra vienintelis žinomas junginys, kuris, kaip biologinis tirpiklis, savo savybėmis priartėja prie vandens. Tačiau galiausiai mokslininkas savo pareiškimą atsiėmė dėl toliau nurodytų priežasčių. Pirma, amoniakas negali kauptis pakankamais kiekiais jokios planetos paviršiuje; antra, skirtingai nei vanduo, jis nesiplečia esant temperatūrai, artimai užšalimo temperatūrai (dėl to visa jo masė gali likti visiškai kieta, užšaldyta), ir galiausiai, jo pasirinkimas kaip tirpiklis atmeta deguonies naudojimo naudą. kaip biologinis reagentas . Hendersonas nepareiškė aiškios nuomonės apie priežastis, kurios neleistų amoniakui kauptis planetų paviršiuje, tačiau vis dėlto buvo teisus. Amoniaką saulės spinduliai naikina lengviau nei vandenį, t. y. jo molekules skaido ilgesnio bangos ilgio spinduliuotė, pernešanti mažiau energijos, kuri plačiai atstovaujama saulės spektre. Šios reakcijos metu susidaręs vandenilis iš planetų (išskyrus didžiausias) išgaruoja į kosmosą, o azotas lieka. Vanduo atmosferoje taip pat sunaikinamas veikiant saulės spinduliuotei, tačiau tik daug trumpesnio bangos ilgio nei tas, kuris naikina amoniaką, o išsiskiriantis deguonis (O 2) ir ozonas (O 3) sudaro ekraną, kuris labai efektyviai apsaugo Žemę. nuo mirtinos UV spinduliuotės. Tokiu būdu savaime ribojasi atmosferos vandens garų fotodestrukcija. Amoniako atveju panašus reiškinys nepastebimas.

Šie argumentai negalioja tokioms planetoms kaip Jupiteris. Kadangi šios planetos atmosferoje vandenilio yra gausu, nes jis yra nuolatinis jos komponentas, pagrįsta manyti, kad ten yra amoniako. Šias prielaidas patvirtina Jupiterio ir Saturno spektroskopiniai tyrimai. Mažai tikėtina, kad šiose planetose yra skysto amoniako, tačiau amoniako debesų, susidedančių iš sušalusių kristalų, egzistavimas yra visiškai įmanomas.

Nagrinėdami vandens klausimą plačiąja prasme, mes neturime teisės a priori tvirtinti ar neigti, kad vanduo, kaip biologinis tirpiklis, gali būti pakeistas kitais junginiais. Aptariant šią problemą dažnai linkstama ją supaprastinti, nes paprastai atsižvelgiama tik į alternatyvių tirpiklių fizines savybes. Tuo pačiu metu sumenkinamas arba visiškai ignoruojamas faktas, kurį pažymėjo Hendersonas, būtent: vanduo tarnauja ne tik kaip tirpiklis, bet ir kaip aktyvus biocheminių reakcijų dalyvis. Elementai, sudarantys vandenį, žaliuose augaluose hidrolizės arba fotosintezės būdu „įtraukiami“ į gyvų organizmų medžiagas (žr. 4 reakciją). Gyvos medžiagos, pagrįstos skirtingu tirpikliu, cheminė struktūra, kaip ir visos biologinės aplinkos, būtinai turi skirtis. Kitaip tariant, tirpiklio keitimas neišvengiamai sukelia labai gilių pasekmių. Niekas rimtai nebandė jų įsivaizduoti. Toks bandymas vargu ar pagrįstas, nes jis yra ne daugiau ar mažiau, kaip naujo pasaulio projektas, ir tai yra labai abejotinas darbas. Kol kas net negalime atsakyti į klausimą apie gyvybės be vandens galimybę ir vargu ar ką nors apie tai sužinosime, kol neatrasime bevandenės gyvybės pavyzdžio.

Taigi, kadangi vanduo yra vienintelis mums žinomas junginys, galintis veikti kaip biologinis tirpiklis, laikysimės nuomonės, kad būtent šiuo tirpikliu, atrodo, yra pagrįsta bet kokia nežemiškos gyvybės forma, nebent yra kitas skystis, galintis tai atlikti. vaidmenį.

Pasaulis be oro

Taigi darome išvadą, kad gyvybė negali egzistuoti nei Mėnulyje, nei daugelyje kitų Saulės sistemos planetų palydovų, nei Merkurijuje, nei asteroiduose, nes nė vienas iš šių objektų negali išlaikyti reikšmingos atmosferos. . (Asteroidai yra daug mažų kūnų – didžiausi iš jų yra apie 1000 km skersmens – skriejantys aplink Saulę; jie sudaro vadinamąją asteroidų juostą, išsidėsčiusią tarp Marso ir Jupiterio orbitų. Asteroidų juosta „tiekia“ daugelį meteoritų. bombarduoja Žemę.)

Tačiau septintojo dešimtmečio pradžioje kai kurie NASA mokslo patarėjai nebuvo įsitikinę, kad Mėnulis negyvas. Tikėdami, kad „kenksmingi svetimi organizmai“ gali būti po Mėnulio paviršiumi, jie įtikino misijos vadovus karantinuoti grįžtančius astronautus, erdvėlaivius ir dirvožemio pavyzdžius. Susidūrusi su prieštaringomis nuomonėmis šiuo klausimu, NASA užėmė saugiausią, jei ne protingiausią poziciją, imdamasi specialių priemonių, kad apsaugotų Žemę nuo to, kas buvo vadinama „atgalinės plovimo tarša“. Šios priemonės apėmė Mėnulio dirvožemio priėmimo laboratorijos Hiustone įkūrimą, kur buvo pristatyti Mėnulio mėginiai. Iš Mėnulio grįžtantiems astronautams buvo taikomas trijų savaičių karantinas, siekiant išvengti galimo nežinomos infekcijos patekimo į Žemę. Vieni šias priemones laikė būtinomis ir atitinkančiomis sveiką protą, kiti tai suvokė kaip komediją.

Artėjant Apollo 11, kuris turėjo išlaipinti pirmąjį žmogų ant Mėnulio paviršiaus, paleidimui, pradėjo kilti abejonių dėl karantino būtinybės, nes tai užkrauna papildomą naštą ant astronautų pečių, kurie jau turėjo daug ištverti. Viešas pripažinimas, kad karantino priemones galima sušvelninti, sukėlė nacionalines diskusijas. Pavyzdžiui, laikraštis „New York Times“ laikėsi neigiamos pozicijos ir savo puslapiuose 1969 m. gegužės 18 d. paskelbė, kad karantino sušvelninimas gali sukelti „nenuspėjamas, bet tikėtinas pražūtingas pasekmes“. Tokie ekspertai kaip Edwardas Andersas iš Čikagos universiteto ir žurnalo Science redaktorius Philipas Abelsonas, atsakydami į laikraštį, atkreipė dėmesį, kad nesterilizuota medžiaga iš Mėnulio, išmesta į kosmosą, kai meteoritai atsitrenkė į jo paviršių, nukrito ant Žemės per milijardus metų. ir čia jo susikaupė milijonai tonų. Andersas netgi išreiškė ketinimą suvalgyti nesterilizuotų mėnulio dulkių mėginį, kad įrodytų jų nekenksmingumą. Joshua Lederbergas iš Stanfordo universiteto rašė, kad jei kuris nors iš atsakingų mokslo patarėjų patikėtų tokios rizikos galimybe, NASA būtų gavusi įsakymą atšaukti žmogaus skrydžio programą. Apskritai NASA griežtai laikėsi karantino procedūrų tik per pirmuosius kelis „Apollo“ skrydžius, tačiau vėliau jų atsisakė.

„Apollo“ įgulų iš Mėnulio parsivežti dirvožemio mėginiai buvo ištirti nuodugniau ir visapusiškiau, daugiau skirtingų sričių specialistų ir aukštesnio mokslo tyrimų organizavimo lygio nei bet kuri kita medžiaga praeityje. Buvo atlikta daug tyrimų, siekiant nustatyti gyvų organizmų buvimą mėginiuose, ir visi jie davė neigiamus rezultatus. Dėl to paties rezultato buvo bandoma atvežtuose dirvožemio mėginiuose aptikti mikrofosilijas (mikrofosilijas). Remiantis chemine analize, anglies koncentracija mėnulio dirvožemyje buvo 100–200 milijonų dalių, daugiausia rasta neorganiniuose junginiuose (pavyzdžiui, karbiduose). Yra pagrindo manyti, kad anglies buvimas Mėnulio paviršiuje atsiranda dėl „saulės vėjo“ - didelės energijos įkrautų dalelių srauto, kurį skleidžia Saulės vainikas. Kai kurie paprasti organiniai junginiai Mėnulio mėginiuose buvo aptikti nedideliais kiekiais (maždaug kelių dalių milijonui). Žinoma, buvo daroma prielaida, kad Mėnulyje gali būti meteoritų nešamų organinių medžiagų, tačiau negalima tiksliai pasakyti, ar aptikti organinių medžiagų „pėdsakai“ yra meteoritinės kilmės, ar jie atsirado dėl raketų sukeltos taršos. išmetimas ar žmogaus rankų prisilietimas jau Žemėje. Kadangi neįmanoma pakankamai tiksliai kalbėti apie organinių medžiagų buvimą iš meteoritų, galima daryti prielaidą, kad organiniai junginiai Mėnulio paviršiuje yra sunaikinami. Bet kokiu atveju, nėra jokių abejonių, kad Mėnulis yra negyvas ir tikriausiai visada buvo.

Išskyrus Titaną (Saturno mėnulį) ir galbūt Tritoną (Neptūno mėnulį), visi Saulės sistemos planetiniai palydovai yra panašūs į Mėnulį, nes neturi jokios tankios atmosferos. Įdomūs yra Ganimedas ir Kalisto, du Jupiterio palydovai, savo dydžiu artimi Merkurijaus planetai, nes jų mažas tankis (žr. 4 lentelę) rodo, kad juose yra daug vandens. Dabartiniai modeliai rodo, kad abu mėnuliai gali turėti vandenynų po paviršiumi, o paviršinis vanduo yra kieto ledo pavidalu -10 °C temperatūroje.

Dabar pažiūrėkime į Saulės sistemos objektus, kurių masės (o kai kuriais atvejais ir žemos temperatūros) pakanka atmosferai išlaikyti.

4 lentelė. Saulės sistemos planetos ir pagrindiniai palydovai

Venera yra arčiausiai Žemės esanti Saulės sistemos planeta, kuri taip pat yra labiausiai panaši į ją savo mase, dydžiu ir tankiu (4 lentelė). Dar XVIII a. buvo rasta atmosfera. Tačiau nuolatinis, labai atspindintis Veneros debesų sluoksnis daro jos paviršių nematomą nuo Žemės. Tuo paaiškinamas ir didelis Veneros (tai trečias pagal ryškumą objektas mūsų danguje) ryškumas, kuris jau seniai traukė stebėtojų dėmesį (2 nuotrauka). Iš pradžių buvo manoma, kad debesys Veneroje, kaip ir Žemėje, buvo sudaryti iš vandens garų, todėl planetos paviršiuje gausu vandens. Vieni mokslininkai Venerą įsivaizdavo kaip planetą, padengtą milžiniška pelke, virš kurios nuolat kyla garavimas, kiti teigė, kad visą jos paviršių užėmė milžiniškas vandenynas. Bet kuriuo atveju atrodė, kad gyvybei egzistuoti yra puikios sąlygos.

2 nuotrauka. Erdvėlaiviu Mariner 10 gautas Veneros vaizdas UV diapazone atskleidžia debesų sluoksnio struktūrą. Mėlyna spalva sukurta dirbtinai. (NASA ir JPL.)

Spektroskopiniai rezultatai, gauti 1930-aisiais, parodė, kad Veneros atmosferoje yra didelis anglies dioksido kiekis ir visiškai nėra vandens garų. Tačiau galimybė aptikti vandens garus virš debesies viršūnės atrodė abejotina, net jei paviršiuje yra vandenynas; todėl drėgnos Veneros idėjos nebuvo atsisakyta. Buvo pateikti ir kiti pasiūlymai dėl debesų dangos pobūdžio – nuo ​​neorganinių dulkių iki angliavandenilių smogo. Tik 1973 m. keli tyrinėtojai savarankiškai padarė išvadą, kad Veneros debesų savybes geriausiai galima paaiškinti darant prielaidą, kad jie susideda iš mažyčių koncentruotos (70–80 %) sieros rūgšties lašelių; ši nuomonė dabar visuotinai priimta. Tuo tarpu tyrimai, naudojant šiuolaikinius radijo astronomijos metodus ir automatinius tarpplanetinius erdvėlaivius, parodė, kad vidutinė Veneros paviršiaus temperatūra siekia maždaug 45 °C, atmosferą po debesų danga beveik visas (96%) sudaro anglies dioksidas, o slėgis paviršiuje yra lygus. 90 atm. Šioje temperatūroje skystas vanduo Veneros paviršiuje egzistuoti negali.

Aukšta Veneros temperatūra atsiranda dėl vadinamojo šiltnamio efekto: saulės šviesa, pasiekusi paviršių, įkaitina žemę ir vėl išspinduliuojama kaip šiluma, tačiau dėl atmosferos neskaidrumo infraraudonajai (terminei) spinduliuotei šiluma negali išsisklaidyti. į kosmosą. Remiantis kai kuriais samprotavimais, Venera kažkada galėjo turėti vandenyną, kuris vėliau išgaravo planetai įšilus. Veikiant saulės ultravioletiniams spinduliams vandens garai daugiausiai sunaikino, vandenilis išgaravo, o likęs deguonis paviršiuje esančią anglį ir sierą oksidavo iki anglies dioksido (anglies dioksido) ir sieros oksidų. Matyt, tas pats nutiktų Žemėje, jei ji būtų taip arti Saulės kaip Venera. Tas pats scenarijus galėtų paaiškinti, kodėl Veneros anglies dioksidas randamas atmosferoje, o Žemėje jis daugiausia yra karbonatų, sudarančių uolienas, pavidalu. Mūsų planetoje anglies dioksidas ištirpsta vandenynuose, vėliau nusėda kaip karbonatiniai mineralai kalcitas (kalkakmenis) ir dolomitas; Veneroje, kur nėra vandenynų, jis lieka atmosferoje. Skaičiuojama, kad jei visa Žemės paviršiuje ir plutoje esanti anglis būtų paversta anglies dioksidu, šių dujų masė būtų artima Veneroje randamai.

Nors tolimoje praeityje sąlygos Veneroje galėjo būti palankesnės gyvybei nei dabar, akivaizdu, kad gyvybės egzistavimas ten nebuvo įmanomas ilgą laiką.

Milžiniškos planetos

Jupiteris, Saturnas, Uranas ir Neptūnas, dažnai vadinami milžiniškomis planetomis, yra daug didesni už Žemę (žr. 4 lentelę). Tarp šių milžinų Jupiteris ir Saturnas yra supergigantai: jie sudaro daugiau nei 90% visos Saulės sistemos planetų masės. Mažas šių keturių dangaus kūnų tankis reiškia, kad juos daugiausia sudaro dujos ir ledas, o kadangi vandenilis ir helis negali įveikti savo gravitacinių laukų, daroma prielaida, kad jų elementinė sudėtis turėtų būti panašesnė į Saulę (žr. 3) nei antžeminėse planetose. Jupiterio ir Saturno stebėjimai, atlikti iš Žemės ir iš Pioneer ir Voyager erdvėlaivių, parodė, kad abi planetos iš tikrųjų daugiausia sudarytos iš vandenilio ir helio. Dėl didelio atstumo Uranas ir Neptūnas buvo menkai ištirti, tačiau naudojant spektrometrinius stebėjimus iš Žemės jų atmosferoje buvo aptiktas vandenilis ir vandenilio turinčios dujos metanas (CH 3). Spėjama, kad jų atmosferoje gali būti ir helio, tačiau iki šiol jo nepavyko aptikti, nes trūksta reikiamo jautrumo spektrometrų. Dėl šios priežasties šiame skyriuje pateikta informacija daugiausia susijusi su Jupiteriu ir Saturnu.

Didžioji dalis to, kas žinoma apie milžiniškų planetų struktūrą, yra pagrįsta teoriniais modeliais, kuriuos dėl paprastos planetų sudėties galima apskaičiuoti gana tiksliai. Iš modelių gauti rezultatai rodo, kad tiek Jupiterio, tiek Saturno centre yra kieta šerdis (didesnė nei Žemės), kurios slėgis siekia milijonus atmosferų, o temperatūra siekia 12000-2500 °C. Šios aukštos temperatūros atitinka stebėjimus: jos rodo, kad abi planetos išskiria maždaug dvigubai daugiau šilumos nei gauna iš Saulės. Šiluma patenka į planetų paviršių iš vidinių regionų. Todėl temperatūra mažėja didėjant atstumui nuo šerdies. Debesų dangos viršuje, matomame planetos „paviršiuje“, Jupiteryje ir Saturne temperatūra yra atitinkamai –150 ir –18 °C. Centrinę šerdį supanti zona yra storas sluoksnis, daugiausia susidedantis iš metalinio vandenilio, specialios elektrai laidžios formos, kuri susidaro esant labai dideliam slėgiui. Po to seka molekulinio vandenilio sluoksnis, sumaišytas su heliu ir nedideliu kiekiu kitų dujų. Netoli viršutinės vandenilio-helio apvalkalo ribos yra debesų sluoksniai, kurių sudėtį lemia vietinės temperatūros ir slėgio vertės. Debesys, susidedantys iš vandens ledo kristalų, o vietomis galbūt ir skysto vandens lašelių, susidaro ten, kur temperatūra artėja prie 0 C. Šiek tiek aukščiau yra amonio hidrosulfido debesys, o virš jų (esant temperatūrai apie -115 C) debesys, susidedantys iš amoniako ledas.

Aprašyto modelio struktūroje daroma prielaida, kad Jupiteris ir Saturnas savo sudėtimi yra artimi Saulei: vandenilio kiekis tiek pagal tūrį, tiek pagal atmosferos molekulinę sudėtį siekia 90% ar daugiau. Matyt, tokio tipo atmosferoje anglies, deguonies ir azoto yra beveik vien metano, vandens ir amoniako sudėtyje. Šių dujų, kaip ir vandenilio, Jupiteryje buvo rasta, visų, išskyrus vandenį, saulės tipo atmosferoms būdingais kiekiais. Tiriant atmosferų spektrus, vandens koncentracijos neaptinkama pakankamai – galbūt todėl, kad jo garai kondensuojasi gana giliuose atmosferos sluoksniuose. Be šių dujų, Jupiterio atmosferoje buvo užfiksuotas anglies monoksidas ir paprastų organinių molekulių pėdsakai: etanas (C 2 H 6), acetilenas (C 2 H 2) ir vandenilio cianidas (HCN). Ryškių Jupiterio debesų spalvų – raudonos, geltonos, mėlynos, rudos – priežastis dar nėra iki galo išaiškinta, tačiau tiek teoriniai, tiek laboratoriniai tyrimai leidžia daryti išvadą, kad už tai atsakinga siera, jos junginiai ir galbūt raudonasis fosforas. .

Vandens garų ir paprastų organinių junginių buvimas viršutiniuose Jupiterio atmosferos sluoksniuose, taip pat debesų, susidedančių iš skysto vandens lašelių, susidarymo tikimybė gilesniuose sluoksniuose rodo cheminės evoliucijos galimybę planetoje. Iš pirmo žvilgsnio atrodo, kad redukuojančioje Jupiterio atmosferoje turėtume tikėtis sudėtingų organinių junginių, panašių į tuos, kurie susidarė atliekant eksperimentus, imituojančius ikibiologines sąlygas primityvioje Žemėje (žr. 3 skyrių), o gal net ir šiai planetai būdingų gyvybės formų. Iš tiesų, dar prieš Jupiterio atmosferoje aptinkant vandens garus ir organines molekules, Carlas Saganas teigė, kad „iš visų Saulės sistemos planetų Jupiteris a priori yra įdomiausias biologiniu požiūriu“.

Tačiau tikrosios sąlygos Jupiteryje šių vilčių nepateisino.

Jupiterio atmosfera nėra palanki sudėtingų organinių junginių susidarymui dėl daugelio priežasčių. Pirma, esant aukštai temperatūrai ir slėgiui, būdingiems labai sumažintai planetos aplinkai, vandenilis suskaido organines molekules, paversdamas jas metanu, amoniaku ir vandeniu. Kaip prieš daugelį metų pažymėjo Urey, vidutiniškai redukuoti, t.y., iš dalies oksiduoti, dujų mišiniai yra palankesni svarbiausioms organinėms sintezėms nei labai redukuoti. Pavyzdžiui, glicino, paprasčiausios aminorūgšties, sintezė negali įvykti spontaniškai Jupiterio atmosferoje esančiame vandens, metano ir amoniako dujų mišinyje. Tai neįmanoma be laisvos energijos tiekimo (6). Kita vertus, neturint prieigos prie energijos, sintezė gali vykti ne taip stipriai redukuotame dujų mišinyje, kurį sudaro anglies monoksidas, amoniakas ir vandenilis (7):

Esant laisvajam vandeniliui, kuris būdingas tokių planetų kaip Jupiteris atmosferoms, pagal (6) lygtį, reakcija gali vykti iš dešinės į kairę, o tai reiškia, kad glicinas spontaniškai virsta metanu, vandeniu ir amoniaku. Su tikrais dujų mišiniais kol kas nebuvo atlikta eksperimentų, kurie leistų išsiaiškinti, kiek skirtingų organinės sintezės reakcijų gali vykti Jupiterio atmosferoje. Tokius eksperimentus sunku atlikti, nes jiems reikia labai didelių vandenilio ir helio koncentracijų. Tačiau vieno iš komponentų koncentracijos sumažėjimas (kai kuriose publikacijose apie Jupiterio atmosferą imituojančių dujų mišinių organinių medžiagų sintezės eksperimentų rezultatus, rašoma, kad vandenilis iš viso nebuvo naudojamas) kelia abejonių gautų rezultatų vertė.

Jupiteris ir kitos milžiniškos planetos neturi tinkamų paviršių, ant kurių galėtų kauptis ir sąveikauti atmosferoje susidarę organiniai produktai, ir tai yra svarbus veiksnys, į kurį reikia atsižvelgti svarstant cheminės evoliucijos galimybę. Todėl evoliucija turi vykti atmosferoje, tikriausiai vandens garų debesyse. Tačiau Jupiterio atmosfera nėra stabili aplinka, kaip ir Žemės vandenynai. Tai panašesnė į milžinišką krosnį, kur vertikalūs srautai karštas dujas nuolat perkelia iš apatinių (vidinių) regionų į periferiją: ten šios dujos atiduoda savo šilumą į kosmosą, o atvėsusios dujos nukeliauja žemyn į gilesnius sluoksnius, kur įkaista. vėl. Jupiterio debesyse stebima turbulencija yra tokios konvekcijos požymis (žr. 3 nuotrauką). Kaip intensyviai gali vykti cheminė evoliucija tokiomis sąlygomis, kai saulės spindulių susidariusios organinės molekulės viršutiniuose atmosferos sluoksniuose persikelia į karštesnes sritis, kur jos sunaikinamos? Matyt, beveik nepastebimai. Skaičiavimai rodo, kad dujų, esančių atmosferoje vandens debesų sluoksnio lygyje, judėjimas į sritį, kurioje temperatūra yra 20 °C, trunka keletą dienų. Vadinasi, po trumpo laiko organiniai junginiai pradės skaidytis, o išsiskyrusi anglis, azotas ir deguonis vėl virs metanu, amoniaku ir vandeniu.

Net ir atsižvelgiant į skaičiavimų netikslumus, aišku, kad sąlygos Jupiterio atmosferoje nėra palankios cheminei evoliucijai. Be to, Jupiteris yra ne tik „krosnis“, bet ir, kaip matėme, reakcijos indas, ir tai atmeta bet kokią galimybę stabilizuoti organines molekules aukštu slėgiu esant šiluminiam poveikiui. Taigi reikia daryti išvadą, kad organinių junginių gyvavimo laikas Jupiteryje yra per trumpas, kad būtų įmanoma atlikti bet kokią sudėtingą organinę sintezę. Panašūs samprotavimai tinka ir Saturnui (žr. 4 nuotrauką); jie tikriausiai tinka ir Neptūnui. Uranas vis dar yra paslaptis, tačiau yra pagrindo manyti, kad jis nėra tinkamesnis gyventi nei kitos milžiniškos planetos.

Titanas, Tritonas ir Plutonas

Titanas, didžiausias Saturno mėnulis, yra vienintelis Saulės sistemos palydovas, turintis tankią atmosferą. Automatinės stoties „Voyager 1“ skrydis, kuris 1980 metais maždaug 5000 km atstumu priartėjo prie Titano paviršiaus ir perdavė į Žemę daugybę duomenų apie chemines ir fizines sąlygas šiame neįprastame, planetos dydžio, kosminiame kūne. Merkurijaus, nutraukite daugybę spėliojimų. (Išsamią daugelio mokslininkų duomenų ir tyrimų apie šį mėnulį santrauką rasite Stone and Miner, taip pat Pollack straipsniuose.)