Inligting

Lewe het moontlik op Mars voor die aarde verskyn


Die onlangse ontdekking wat aan die lig gebring het dat Mars mikrobiese lewe kon ondersteun, verhoog die moontlikheid dat lewe op Mars kon ontwikkel het voordat dit op aarde ontwikkel het.

Volgens navorsers stem die toestande wat lewe op Mars ondersteun ooreen met 'n tydperk van ongeveer 3,8 miljard jaar gelede, wat vergelykbaar is met die van die aarde.

Wetenskaplikes het vermoed dat lewe op Mars kon begin en dan met 'n asteroïde na die aarde gereis het. Orbitaal dinamika het getoon dat gesteentes baie makliker is om van Mars na die aarde te beweeg as in die ander rigting.

Die Mars Curiosity Rover het nog nie afdoende bewyse van lewe op Mars gevind nie, maar gaan voort met sy ondersoeke na die Rooi Planeet.

U kan meer hier lees.


    Was daar lewe op Mars?

    Nadat hy meer as ses maande in die ruimte gereis het, het die nuutste NASA van NASA op die rooi planeet geland. Die planeet is nou 'n bevrore woestyn.

    Dekades in ontwikkeling is die Perseverance -rover toegerus met alles wat dit nodig het om die rand van 'n ou meerbed, Jezero -krater, te deurkruis, op soek na mikroskopiese bewyse van antieke lewe.

    Dit was nie 'n eenvoudige reis nie. Die reis na Mars het 203 dae geneem om 293 miljoen myl te ry om die planeet te bereik.

    Op daardie afstand neem kommunikasie tussen die lander en grondbeheer 11 minute om oor te dra. Radiogolwe kan slegs met die ligspoed beweeg, dus op hierdie afstand geld die vertraging selfs vir die vinnigste transmissies. Dit het beteken dat die ruimtetuig moes navigeer en self besluit waar om te land op grond van die missie.

    Die lander, ondanks hierdie uitdagings, het Mars se dun atmosfeer suksesvol betree, om uithouvermoë veilig te verlaag op die rotsagtige oppervlak.

    Dit was nie die eerste rodeo van NASA nie. Tot dusver het die ruimteagentskap nege keer veilig op Mars geland. Volharding is die vyfde keer dat NASA 'n rover kry.

    Deur die jare het ander ruimte -agentskappe ook die rooi planeet aangedurf. Reise van aarde na Mars wat deur die European Space Agency, die ruimteprogram van die voormalige Sowjetunie (nou die Roscosmos van die Russiese Federasie) en nog meer uitgevoer is, het sedert die 60's plaasgevind.

    Tot dusver was daar sewe pogings buite NASA om op Mars te land. Van hierdie pogings was egter slegs een - Mars 3 - uit die voormalige Sowjetunie suksesvol in 1971. (Sedert die tyd dat hierdie stuk gepubliseer is, China het suksesvol 'n Mars -rover geland.)

    Die Perseverance rover het geskiedenis gemaak deur landing in die voorheen onontginde Jezero -krater.


    Inhoud

    Mars se yskappe is in die middel van die 17de eeu ontdek. [ aanhaling nodig ] Aan die einde van die 18de eeu het William Herschel bewys dat hulle afwisselend groei en krimp, in die somer en winter van elke halfrond. Teen die middel van die 19de eeu het sterrekundiges geweet dat Mars sekere ander ooreenkomste met die aarde het, byvoorbeeld dat die lengte van 'n dag op Mars byna dieselfde is as 'n dag op aarde. Hulle het ook geweet dat sy aksiale kanteling soortgelyk was aan die aarde, wat beteken dat dit seisoene beleef net soos die aarde, maar van byna dubbel die lengte as gevolg van sy baie langer jaar. Hierdie waarnemings het gelei tot 'n toename in spekulasie dat die donkerder albedo -kenmerke water was en die helderder land, waarna spekulasie gevolg het of Mars moontlik deur 'n vorm van lewe bewoon word. [17]

    In 1854 het William Whewell, 'n genoot van Trinity College, Cambridge, teoretiseer dat Mars seë, land en moontlik lewensvorme het. [18] Spekulasie oor lewe op Mars het aan die einde van die 19de eeu ontplof na teleskopiese waarneming deur sommige waarnemers van oënskynlike Mars -kanale - wat later optiese illusies was. Desondanks publiseer die Amerikaanse sterrekundige Percival Lowell sy boek in 1895 Mars, gevolg deur Mars en sy kanale in 1906, [19] wat voorstel dat die kanale die werk was van 'n beskawing wat al lankal bestaan ​​het. [20] Hierdie idee het die Britse skrywer H. G. Wells laat skryf Die Oorlog van die Wêrelde in 1897, vertel van 'n inval deur vreemdelinge van Mars wat op die planeet se uitdroging gevlug het. [21]

    Spektroskopiese ontleding van Mars se atmosfeer het ernstig begin in 1894, toe die Amerikaanse sterrekundige William Wallace Campbell getoon het dat geen water of suurstof in die Mars -atmosfeer voorkom nie. [22] Die invloedryke waarnemer Eugène Antoniadi gebruik die diafragma-teleskoop van 83 cm by die Meudon-sterrewag by die opposisie van 1909 en sien geen kanale nie, die uitstaande foto's van Mars wat by die nuwe Baillaud-koepel by die Pic du Midi-sterrewag geneem is het ook formele diskrediet gebring aan die Marskanaalteorie in 1909, [23] en die idee van kanale het in die onguns begin val. [22]

    Chemiese, fisiese, geologiese en geografiese eienskappe vorm die omgewings op Mars. Geïsoleerde metings van hierdie faktore is moontlik onvoldoende om 'n omgewing bewoonbaar te ag, maar die sommeting kan help om plekke met 'n groter of mindere bewoonbaarheidspotensiaal te voorspel. [24] Die twee huidige ekologiese benaderings vir die voorspelling van die moontlike bewoonbaarheid van die Mars -oppervlak gebruik 19 of 20 omgewingsfaktore, met die klem op beskikbaarheid van water, temperatuur, die teenwoordigheid van voedingstowwe, 'n energiebron en beskerming teen ultraviolet en galaktiese kosmiese sonkrag bestraling. [25] [26]

    Wetenskaplikes ken nie die minimum aantal parameters om die potensiaal vir bewoonbaarheid te bepaal nie, maar hulle is seker dat dit groter is as een of twee van die faktore in die onderstaande tabel. [24] Net so moet vir elke groep parameters die drempelwaarde vir elkeen bepaal word. [24] Laboratoriumsimulasies toon aan dat, wanneer verskeie dodelike faktore saamgevoeg word, die oorlewingsyfers vinnig daal. [27] Daar is nog geen Mars-simulasies gepubliseer wat al die biosiedfaktore wat saamgevoeg is, insluit nie. [27] Boonop is die moontlikheid dat die lewe van die Mars 'n heel ander biochemie- en bewoonbaarheidsvereiste as die aardse biosfeer het, 'n ope vraag.

      (bv. Zn, Ni, Cu, Cr, As, Cd, ens., sommige noodsaaklik, maar giftig op hoë vlakke)
    • Oksiderende gronde wêreldwyd versprei
    • Temperatuur
    • Uiterste daaglikse temperatuurskommelinge
    • Lae druk (is daar 'n laedrukdrempel vir aardse anaërobes?)
    • Sterk ultraviolet kiemdodende bestraling en sondeeltjies (langtermyn opgehoopte effekte)
    • Son-UV-geïnduseerde vlugtige oksidante, bv2 -, O -, H.2O2, O3
    • Klimaat/veranderlikheid (aardrykskunde, seisoene, daaglikse en uiteindelik skuinsvariasies)
    • Substraat (grondprosesse, gesteentemikro -omgewings, stofsamestelling, afskerming)
    • Hoë CO2 konsentrasies in die globale atmosfeer
    • Vervoer (eolies, vloei van grondwater, oppervlakwater, gletser)

    Verlede redigering

    Onlangse modelle het getoon dat, selfs met 'n digte CO2 atmosfeer was die vroeë Mars kouer as wat die aarde ooit was. [28] [29] [30] [31] Verbygaande warm toestande wat verband hou met impak of vulkanisme, kon toestande veroorsaak het wat die vorming van die laat-Noachiese vallei-netwerke bevoordeel het, al was die wêreldwye toestande in die middel van Noach waarskynlik ysig. Plaaslike opwarming van die omgewing deur vulkanisme en impakte sou sporadies gewees het, maar daar moes baie water gebeur het op die oppervlak van Mars. [31] Sowel die mineralogiese as die morfologiese bewyse dui op 'n agteruitgang van die bewoonbaarheid vanaf die middel van Hesperiaan. Die presiese oorsake word nie goed verstaan ​​nie, maar kan verband hou met 'n kombinasie van prosesse, insluitend verlies van vroeë atmosfeer, of impakerosie, of albei. [31]

    Die verlies van die Mars -magnetiese veld het 'n sterk invloed op die oppervlakomgewing gehad deur atmosferiese verlies en verhoogde straling, en hierdie verandering het die oppervlakte se leefbaarheid aansienlik verswak. [33] As daar 'n magneetveld was, sou die atmosfeer deur die sonwind teen erosie beskerm gewees het, wat die instandhouding van 'n digte atmosfeer sou verseker, wat nodig was om vloeibare water op die oppervlak van Mars te bestaan. [34] Die verlies aan atmosfeer gaan gepaard met dalende temperature. 'N Gedeelte van die vloeibare watervoorraad sublimeer en is na die pale vervoer, terwyl die res vasgevang is in permafrost, 'n yslaag onder die oppervlak. [31]

    Waarnemings op aarde en numeriese modellering het getoon dat 'n kratervormende impak kan lei tot die skepping van 'n langdurige hidrotermiese stelsel wanneer ys in die kors voorkom. Byvoorbeeld, 'n groot krater van 130 km kan 'n aktiewe hidrotermiese stelsel tot 2 miljoen jaar lank onderhou, dit wil sê lank genoeg om 'n mikroskopiese lewe te laat ontstaan, [31] maar dit is onwaarskynlik dat dit verder op die evolusionêre pad gevorder het. [35]

    Grond- en rotsmonsters wat in 2013 deur NASA's bestudeer is Nuuskierigheid Rover se boordinstrumente het bykomende inligting oor verskeie bewoonbaarheidsfaktore meegebring. [36] Die rover-span het sommige van die belangrikste chemiese bestanddele vir die lewe in hierdie grond geïdentifiseer, insluitend swael, stikstof, waterstof, suurstof, fosfor en moontlik koolstof, asook kleiminerale, wat dui op 'n waterige omgewing wat lank gelede bestaan ​​het-miskien 'n meer of 'n ou stroombodem - met neutrale suur en lae soutgehalte. [36] Op 9 Desember 2013 het NASA berig dat, gebaseer op bewyse van Nuuskierigheid Gale Crater bestudeer Aeolis Palus en bevat 'n ou varswatermeer wat 'n gasvrye omgewing vir mikrobiese lewe kon gewees het. [37] [38] Die bevestiging dat vloeibare water op Mars gestroom het, die bestaan ​​van voedingstowwe en die vorige ontdekking van 'n magneetveld uit die verlede wat die planeet teen kosmiese en sonstraling beskerm het, [39] [40] stel gesamentlik sterk voor dat Mars kon die omgewingsfaktore gehad het om lewe te ondersteun. [41] [42] Die beoordeling van die bewoonbaarheid van die verlede is nie op sigself 'n bewys dat die lewe van die Mars ooit bestaan ​​het nie. As dit wel die geval was, was dit waarskynlik mikrobies, onderskeidelik in vloeistowwe of op sedimente, vrylik of as biofilm. [33] Die verkenning van aardse analoë gee leidrade oor hoe en waar die beste tekens vir lewe op Mars kan soek. [43]

    Impactite, wat bewys is dat dit tekens van lewe op aarde bewaar, is op Mars ontdek en kan tekens van antieke lewe bevat as daar ooit lewe op die planeet was. [44]

    Op 7 Junie 2018 het NASA aangekondig dat die Nuuskierigheid Rover het organiese molekules in sedimentêre gesteentes van drie biljoen jaar oud ontdek. [45] [46] Die opsporing van organiese molekules in gesteentes dui aan dat sommige van die boustene vir lewenslank aanwesig was. [47] [48]

    Huidige wysiging

    As lewe moontlik op Mars bestaan ​​(of bestaan ​​het), kan bewyse van lewe gevind word, of word dit die beste bewaar, onder die oppervlak, weg van die huidige moeilike oppervlaktetoestande. [49] Die huidige lewe op Mars, of sy biosignature, kan kilometers onder die oppervlak voorkom, of in geotermiese warmpunte onder die oppervlak, of dit kan 'n paar meter onder die oppervlak voorkom. Die permafrostlaag op Mars is slegs 'n paar sentimeter onder die oppervlak, en sout pekels kan 'n paar sentimeter onder dit vloeibaar wees, maar nie ver onder nie. Water is naby sy kookpunt, selfs op die diepste plekke in die Hellas -kom, en kan dus nie lank vloeibaar bly op die oppervlak van Mars in sy huidige toestand nie, behalwe na 'n skielike vrystelling van ondergrondse water. [50] [51] [52]

    NASA het tot dusver 'n "volg die water" -strategie op Mars gevolg en het sedert die Viking missies. Die konsensus van astrobioloë is dat dit nodig kan wees om toegang tot die Mars -ondergrond te kry om die huidige bewoonbare omgewings te vind. [49]

    Kosmiese bestraling Redigeer

    In 1965 het die Mariner 4-sonde ontdek dat Mars geen wêreldwye magnetiese veld het wat die planeet sou beskerm teen moontlik lewensbedreigende kosmiese straling nie en waarnemings van sonstraling aan die einde van die negentigerjare deur die Mars Global Surveyor, het hierdie ontdekking bevestig. [53] Wetenskaplikes spekuleer dat die gebrek aan magnetiese afskerming die sonwind gehelp het om 'n groot deel van Mars se atmosfeer in die loop van 'n paar miljard jaar weg te waai. [54] As gevolg hiervan was die planeet vir ongeveer 4 miljard jaar kwesbaar vir bestraling uit die ruimte. [55]

    Onlangs in-situ data van Nuuskierigheid rover dui aan dat ioniserende straling van galaktiese kosmiese strale (GCR) en sondeeltjiegebeurtenisse (SPE) nie 'n beperkende faktor kan wees in die evaluering van die leefbaarheid van die huidige oppervlaklewe op Mars nie. Die vlak van 76 mGy per jaar gemeet deur Nuuskierigheid is soortgelyk aan die vlakke in die ISS. [56]

    Kumulatiewe effekte Wysig

    Nuuskierigheid Rover het ioniserende stralingsvlakke van 76 mGy per jaar gemeet. [57] Hierdie vlak van ioniserende straling steriliseer vir rustende lewe op die oppervlak van Mars. Dit wissel aansienlik in bewoonbaarheid, afhangende van sy wentel -eksentrisiteit en die kanteling van sy as. As die oppervlaklewe so onlangs as 450 000 jaar gelede herleef is, kan rovers op Mars op 'n diepte van een meter onder die oppervlak 'n rustende, maar steeds lewensvatbare lewe vind, volgens 'n skatting. [58] Selfs die hardste selle wat bekend is, kon die kosmiese straling naby die oppervlak van Mars onmoontlik oorleef sedert Mars sy beskermende magnetosfeer en atmosfeer verloor het. [59] [60] Nadat die kosmiese stralingsvlakke op verskillende dieptes op Mars gekarteer is, het navorsers tot die gevolgtrekking gekom dat met verloop van tyd enige lewe binne die eerste paar meter van die planeet se oppervlak doodgemaak sou word deur dodelike dosisse kosmiese straling. [59] [61] [62] Die span het bereken dat die kumulatiewe skade aan DNA en RNA deur kosmiese straling die herwinning van lewensvatbare dormante selle op Mars sou beperk tot dieptes groter as 7,5 meter onder die planeet se oppervlak. [61] Selfs die mees bestralingsverdraagsame terrestriële bakterieë sou in 'n rustende spore toestand slegs 18.000 jaar op die oppervlak op 2 meter oorleef-die grootste diepte waarop die ExoMars-rover in staat sal wees-oorlewingstyd sou 90.000 tot 'n halfmiljoen wees jaar, afhangende van die tipe rots. [63]

    Data versamel deur die instrument vir stralingsbeoordelingsdetektor (RAD) aan boord van die Nuuskierigheid rover het onthul dat die geabsorbeerde dosis wat gemeet is 76 mGy/jaar op die oppervlak is, [64] en dat "ioniserende straling chemiese samestellings en strukture sterk beïnvloed, veral vir water, soute en redoks-sensitiewe komponente soos organiese molekules." [64] Ongeag die bron van Mars se organiese verbindings (meteories, geologies of biologies), is die koolstofbindings daarvan vatbaar vir breek en herkonfigurasie met omliggende elemente deur ioniserende gelaaide deeltjie bestraling. [64] Hierdie verbeterde ondergrondse stralingsberamings gee insig in die potensiaal vir die behoud van moontlike organiese biosignature as 'n funksie van diepte, sowel as die oorlewingstye van moontlike mikrobiese of bakteriële lewensvorme wat onder die oppervlak rus. [64] Die verslag kom tot die gevolgtrekking dat die in situ "oppervlaktemetings - en ramings ondergronds - beperk die bewaringsvenster vir organiese materiaal van Mars ná opgrawing en blootstelling aan ioniserende straling in die boonste paar meter van die Mars -oppervlak." [64]

    In September 2017 het NASA berig Stralingsvlakke op die oppervlak van die planeet Mars is tydelik verdubbel en word geassosieer met 'n aurora 25 keer helderder as wat vroeër waargeneem is, as gevolg van 'n groot en onverwagte sonstorm in die middel van die maand. [65]

    UV -straling Redigeer

    Oor UV -straling kom 'n verslag van 2014 tot die gevolgtrekking [66] dat "[die] UV ​​-stralingsomgewing van Mars vinnig dodelik is vir onbeskermde mikrobes, maar kan verswak word deur wêreldwye stofstorms en heeltemal beskerm word deur 1 mm regoliet of deur ander organismes." Daarbenewens het laboratoriumnavorsing wat in Julie 2017 gepubliseer is, getoon dat UV-bestraalde perchlorate 'n 10.8-voudige toename in seldood veroorsaak in vergelyking met selle wat blootgestel is aan UV-straling na 60 sekondes blootstelling. [67] [68] Die indringingsdiepte van UV-straling in gronde is in die sub-millimeter tot millimeter reeks en hang af van die eienskappe van die grond. [68]

    Perchlorate Redigeer

    Dit is bekend dat die Mars -regoliet 'n maksimum van 0,5% (w/v) perchloraat (ClO4 -) wat giftig is vir die meeste lewende organismes [69], maar omdat dit die vriespunt van water drasties verlaag en 'n paar ekstremofiele dit as 'n energiebron kan gebruik (sien Perchlorates - Biologie), het dit bespiegelings veroorsaak oor wat hul invloed sou veroorsaak wees op bewoonbaarheid. [67] [70] [71]

    Navorsing wat in Julie 2017 gepubliseer is, toon dat perchlorate selfs meer dodelik word vir bakterieë (bakteriedoders) wanneer dit bestraal word met 'n gesimuleerde UV -vloei van Mars. Selfs rustende spore het binne enkele minute lewensvatbaarheid verloor. [67] Boonop werk twee ander verbindings van die Mars-oppervlak, ysteroksiede en waterstofperoksied, in sinergie met bestraalde perchlorate, wat 'n 10.8-voudige toename in seldood veroorsaak in vergelyking met selle wat blootgestel is aan UV-straling na 60 sekondes blootstelling. [67] [68] Daar is ook gevind dat geslypte silikate (kwarts en basalt) tot die vorming van giftige reaktiewe suurstofspesies lei. [72] Die navorsers het tot die gevolgtrekking gekom dat "die oppervlak van Mars dodelik is vir vegetatiewe selle en 'n groot deel van die oppervlak en naby-oppervlaktes onbewoonbaar maak." [73] Hierdie navorsing toon aan dat die huidige oppervlak meer onbewoonbaar is as wat voorheen gedink is, [67] [74] en versterk die idee om minstens 'n paar meter in die grond te inspekteer om te verseker dat die stralingsvlakke relatief laag sou wees. [74] [75]

    Navorser Kennda Lynch ontdek egter die eerste bekende voorbeeld van 'n habitat wat perchlorate en perchlorate-verminderende bakterieë bevat in 'n analoog omgewing: 'n paleolake in Pilot Valley, Great Salt Lake Desert, Utah. [76] Sy het die biosignature van hierdie mikrobes bestudeer, en sy hoop dat die Mars Perseverance -rover bypassende biosignature sal vind op die Jezero Crater -terrein. [77] [78]

    Herhalende helling lineae Redigeer

    Herhalende helling lineae (RSL) funksies vorm op die hange wat op die son gerig word gedurende tye van die jaar wanneer die plaaslike temperature bo die smeltpunt van ys bereik. Die strepe groei in die lente, word in die laat somer groter en verdwyn dan in die herfs. Dit is moeilik om op 'n ander manier te modelleer, behalwe dat dit vloeibare water in een of ander vorm behels, hoewel die strepe self 'n sekondêre effek is en nie 'n direkte aanduiding van die vogtigheid van die regoliet is nie. Alhoewel dit bevestig word dat hierdie kenmerke vloeibare water in een of ander vorm behels, kan die water te koud of te sout wees vir die lewe. Tans word dit as moontlik bewoonbaar beskou as "Onsekere streke om as spesiale streke behandel te word".) [79] [80] Daar word vermoed dat hulle destyds vloeiende pekels insluit. [81] [82] [83] [84]

    Die termodinamiese beskikbaarheid van water (wateraktiwiteit) beperk die mikrobiese voortplanting op aarde streng, veral in hipersalienomgewings, en daar is aanduidings dat die pekelioniese sterkte 'n versperring is vir die bewoonbaarheid van Mars. Eksperimente toon dat hoë ioniese sterkte, wat tot die uiterste op Mars gedryf word deur die alomteenwoordige voorkoms van tweewaardige ione, hierdie omgewings onbewoonbaar maak ondanks die teenwoordigheid van biologies beskikbare water. [85]

    Stikstofbinding Redigeer

    Na koolstof is stikstof waarskynlik die belangrikste element wat lewenslank nodig is. Metings van nitraat in die omgewing van 0,1% tot 5% is dus nodig om die vraag na die voorkoms en verspreiding daarvan aan te spreek. Daar is stikstof (soos N2) in die atmosfeer op lae vlakke, maar dit is nie voldoende om stikstofbinding vir biologiese inkorporering te ondersteun nie. [86] Stikstof in die vorm van nitraat kan 'n bron vir menslike ondersoek wees, sowel as 'n voedingstof vir plantegroei en vir gebruik in chemiese prosesse. Op aarde korreleer nitrate met perchlorate in woestynomgewings, en dit kan ook waar wees op Mars. Nitraat sal na verwagting stabiel op Mars wees en gevorm word deur termiese skok as gevolg van die impak of vulkaniese pluimweerlig op die ou Mars. [87]

    Op 24 Maart 2015 het NASA berig dat die SAM -instrument op die Nuuskierigheid Rover het nitrate opgespoor deur oppervlaktesedimente te verhit. Die stikstof in nitraat is in 'n 'vaste' toestand, wat beteken dat dit in 'n geoksideerde vorm is wat deur lewende organismes gebruik kan word. Die ontdekking ondersteun die idee dat antieke Mars lewenslank gasvry was. [87] [88] [89] Daar word vermoed dat alle nitraat op Mars 'n oorblyfsel is, sonder 'n moderne bydrae. [90] Die hoeveelheid nitraat wissel van nie-opsporing tot 681 ± 304 mg/kg in die monsters wat tot einde 2017 ondersoek is. [90] Modellering dui aan dat die verbygaande gekondenseerde waterfilms op die oppervlak na laer dieptes (≈10 m) vervoer moet word moontlik om nitrate te vervoer, waar mikro -organismes onder die grond kan floreer. [91]

    Daarteenoor is fosfaat, een van die chemiese voedingstowwe wat noodsaaklik is vir die lewe, geredelik beskikbaar op Mars. [92]

    Lae druk Wysig

    Verdere bemoeilikende ramings van die bewoonbaarheid van die Mars -oppervlak is die feit dat baie min bekend is oor die groei van mikroörganismes by druk naby die op die oppervlak van Mars. Sommige spanne het vasgestel dat sommige bakterieë in staat is tot sellulêre replikasie tot 25 mbar, maar dit is steeds hoër as die atmosferiese druk wat op Mars aangetref word (reeks 1–14 mbar). [93] In 'n ander studie is ses-en-twintig stamme van bakterieë gekies op grond van hul herstel van ruimtetuie, en slegs Serratia liquefaciens stam ATCC 27592 toon groei by 7 mbar, 0 ° C en CO2-verrykte anoksiese atmosfeer. [93]

    Vloeibare water is 'n noodsaaklike maar nie voldoende lewensvoorwaarde soos mense dit ken nie, aangesien bewoonbaarheid 'n funksie is van 'n menigte omgewingsparameters. [94] Vloeibare water kan nie op die oppervlak van Mars bestaan ​​nie, behalwe op die laagste hoogte vir minute of ure. [95] [96] Vloeibare water verskyn nie op die oppervlak self nie, [97], maar dit kan in klein hoeveelhede vorm rondom stofdeeltjies in sneeu wat deur die son verhit word. [98] [99] Ook kan die ou ekwatoriale ysplate onder die grond stadig sublimeer of smelt, toeganklik vanaf die oppervlak via grotte. [100] [101] [102] [103]

    Water op Mars bestaan ​​feitlik uitsluitlik as water -ys, geleë in die Mars -yskappe en onder die vlak Mars -oppervlak, selfs op gematigde breedtegrade. [107] [108] 'n Klein hoeveelheid waterdamp is in die atmosfeer aanwesig. [109] Daar is geen liggame van vloeibare water op die Marsoppervlak nie, omdat die atmosferiese druk op die oppervlak gemiddeld 600 pascal (0,087 psi) is - ongeveer 0,6% van die gemiddelde seespieël op die aarde - en omdat die temperatuur te laag is, (210 K (−63 ° C)) wat onmiddellik bevries. Ten spyte hiervan, ongeveer 3,8 miljard jaar gelede, [110], was daar 'n digter atmosfeer, hoër temperatuur en groot hoeveelhede vloeibare water het op die oppervlak gevloei, [111] [112] [113] [114] groot oseane ingesluit. [115] [116] [117] [118] [119]

    Daar word beraam dat die oer -oseane op Mars tussen 36% [120] en 75% van die planeet sou beslaan. [121] Op 22 November 2016 het NASA berig dat 'n groot hoeveelheid ondergrondse ys in die Utopia Planitia -gebied van Mars gevind is. Die hoeveelheid water wat opgespoor word, word na raming gelykstaande aan die volume water in Lake Superior. [104] [105] [106] Ontleding van Mars-sandstene, met behulp van data verkry uit orbitale spektrometrie, dui daarop dat die waters wat voorheen op die oppervlak van Mars bestaan ​​het, 'n te hoë soutgehalte sou gehad het om die meeste aardse lewe te ondersteun. Tosca et al. gevind dat die Mars -water op die plekke wat hulle bestudeer het, almal wateraktiwiteit het, aw ≤ 0,78 tot 0,86 - 'n dodelike vlak vir die meeste aardse lewens. [122] Haloarchaea kan egter tot in die versadigingspunt in hipersalienoplossings leef. [123]

    In Junie 2000 is moontlike bewyse gevind vir die huidige vloeibare water wat op die oppervlak van Mars vloei, in die vorm van vloedagtige raviere. [124] [125] Bykomende soortgelyke beelde is in 2006 gepubliseer deur die Mars Global Surveyor, wat daarop dui dat water af en toe op die oppervlak van Mars vloei. Die beelde toon veranderinge in steil kratermure en sedimentafsettings, wat die sterkste bewys tot nog toe lewer dat water so onlangs soos 'n paar jaar gelede daardeur geloop het.

    Daar is onenigheid in die wetenskaplike gemeenskap oor die vraag of die onlangse golfritte deur vloeibare water gevorm is of nie. Sommige stel voor dat die vloei bloot droë sandstrome was. [126] [127] [128] Ander stel voor dat dit vloeibare pekel naby die oppervlak kan wees, [129] [130] [131], maar die presiese bron van die water en die meganisme agter die beweging daarvan word nie verstaan ​​nie. [132]

    In Julie 2018 het wetenskaplikes berig oor die ontdekking van 'n subglaciale meer op Mars, 1,5 km onder die suidelike ysskap, en wat ongeveer 20 km (12 myl) sywaarts strek, die eerste bekende stabiele watermassa op die planeet. [133] [134] [135] [136] Die meer is ontdek met behulp van die MARSIS -radar aan boord van die Mars Express wentelbaan, en die profiele is versamel tussen Mei 2012 en Desember 2015. [137] Die meer is gesentreer op 193 ° O, 81 ° S, 'n plat gebied wat geen eienaardige topografiese kenmerke vertoon nie, maar word omring deur hoër grond, behalwe op sy oostekant, waar daar 'n depressie is. [133]

    Silica Edit

    In Mei 2007 het die Gees Rover versteur 'n stuk grond met sy wiel wat nie werk nie, en ontdek 'n gebied wat 90% ryk is aan silika. [138] Die kenmerk herinner aan die effek van warm bronwater of stoom wat met vulkaniese gesteentes in aanraking kom. Wetenskaplikes beskou dit as 'n bewys van 'n vorige omgewing wat moontlik gunstig was vir die mikrobiese lewe, en teoretiseer dat een moontlike oorsprong vir die silika geproduseer kan word deur die interaksie van grond met suurdampe wat deur vulkaniese aktiwiteit in die teenwoordigheid van water geproduseer word. [139]

    Gebaseer op aardse analoë, sal hidrotermiese stelsels op Mars baie aantreklik wees vir hul potensiaal om organiese en anorganiese biosignature te bewaar. [140] [141] [142] Om hierdie rede word hidrotermiese afsettings as belangrike doelwitte in die ondersoek vir fossielbewyse van antieke Mars se lewe beskou. [143] [144] [145]

    In Mei 2017 is daar moontlik bewyse gevind van die vroegste bekende lewe op land op aarde in 3,48 miljard jaar oue geiseriet en ander verwante mineraalafsettings (wat dikwels in warmwaterbronne en geisers voorkom) wat in die Pilbara Craton van Wes-Australië ontbloot is. [146] [147] Hierdie bevindings kan nuttig wees om te besluit waar die beste tekens van lewe op die planeet Mars die beste gevind kan word. [146] [147]

    Metaan wysig

    Metaan (CH4) is chemies onstabiel in die huidige oksiderende atmosfeer van Mars. Dit sou vinnig afbreek as gevolg van ultravioletstraling van die son en chemiese reaksies met ander gasse. Daarom kan 'n aanhoudende teenwoordigheid van metaan in die atmosfeer die bestaan ​​van 'n bron impliseer om die gas voortdurend aan te vul.

    Spoorhoeveelhede metaan, op 'n vlak van verskeie dele per miljard (ppb), is in 2003 vir die eerste keer in Mars se atmosfeer deur 'n span by die NASA Goddard Space Flight Center gerapporteer. [148] [149] Groot verskille in die oorvloed is gemeet tussen waarnemings wat in 2003 en 2006 gemaak is, wat daarop dui dat die metaan plaaslik gekonsentreer is en waarskynlik seisoenaal is. [150] Op 7 Junie 2018 kondig NASA aan dat dit 'n seisoenale variasie van metaanvlakke op Mars opgemerk het. [15] [151] [47] [48] [152] [153] [154] [46]

    Die ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO), wat in Maart 2016 van stapel gestuur is, het op 21 April 2018 begin om die konsentrasie en bronne van metaan in die atmosfeer, [155] [156] sowel as die ontbindingsprodukte daarvan, soos formaldehied en metanol, in kaart te bring. Vanaf Mei 2019 het die Trace Gas Orbiter getoon dat die konsentrasie metaan onder 'n waarneembare vlak is (& lt 0,05 ppbv). [157] [158]

    Die belangrikste kandidate vir die oorsprong van Mars se metaan sluit in nie-biologiese prosesse, soos water-gesteentes, radiolyse van water en pirietvorming, wat almal H produseer2 wat dan metaan en ander koolwaterstowwe kan genereer via Fischer -Tropsch -sintese met CO en CO2. [159] Daar is ook getoon dat metaan geproduseer kan word deur 'n proses wat water, koolstofdioksied en die mineraal olivien insluit, waarvan bekend is dat dit algemeen op Mars voorkom. [160] Hoewel geologiese bronne van metaan soos serpentinisering moontlik is, is die gebrek aan huidige vulkanisme, hidrotermiese aktiwiteit of brandpunte [161] nie gunstig vir geologiese metaan nie.

    Lewende mikroörganismes, soos metanogene, is 'n ander moontlike bron, maar daar is geen bewyse vir die teenwoordigheid van sulke organismes op Mars gevind nie, [162] [163] [164] tot Junie 2019, aangesien metaan deur die Nuuskierigheid rover. [165] Metaanogene benodig nie suurstof of organiese voedingstowwe nie, is nie-fotosinteties, gebruik waterstof as hul energiebron en koolstofdioksied (CO2) as hul koolstofbron, sodat hulle in ondergrondse omgewings op Mars kan bestaan. [166] As mikroskopiese Marslewe die metaan produseer, lê dit waarskynlik ver onder die oppervlak, waar dit nog warm genoeg is sodat vloeibare water kan bestaan. [167]

    Sedert die ontdekking van metaan in die atmosfeer in 2003, het sommige wetenskaplikes modelle ontwerp en in vitro eksperimente wat die groei van metanogene bakterieë op gesimuleerde Mars -grond toets, waar al vier die metanogene stamme wat getoets is, aansienlike metaanvlakke lewer, selfs in die teenwoordigheid van 1,0 gew.% perchloraat sout. [168]

    'N Span onder leiding van Levin stel voor dat beide die verskynsels-metaanproduksie en afbraak-in ag geneem kan word deur 'n ekologie van metaanproduserende en metaanverbruikende mikroörganismes. [169] [170]

    Navorsing aan die Universiteit van Arkansas wat in Junie 2015 aangebied is, dui daarop dat sommige metanogene op Mars se laagdruk kan oorleef. Rebecca Mickol het bevind dat vier spesies metanogene in haar laboratorium lae druk toestande oorleef het wat soortgelyk was aan 'n vloeibare waterdraer op Mars. Die vier spesies wat sy getoets het, was Methanothermobacter wolfeii, Methanosarcina barkeri, Methanobacterium formicicum, en Methanococcus maripaludis. [166] In Junie 2012 het wetenskaplikes berig dat die meting van die verhouding van waterstof- en metaanvlakke op Mars kan help om die waarskynlikheid van lewe op Mars te bepaal. [162] [163] Volgens die wetenskaplikes is "lae H2/CH4 verhoudings (minder as ongeveer 40) "sou" aandui dat die lewe waarskynlik teenwoordig en aktief is. " CH4". [162] Die wetenskaplikes stel voor om die H te meet2 en CH4 vloei op die Mars -oppervlak vir 'n meer akkurate beoordeling. Ander wetenskaplikes het onlangs berig oor metodes om waterstof en metaan in buiteruimtelike atmosferes op te spoor. [171] [172]

    Selfs as rover -missies bepaal dat mikroskopiese Mars -lewe die seisoenale bron van metaan is, lê die lewensvorme waarskynlik ver onder die oppervlak, buite die bereik van die rover. [173]

    Formaldehied Wysig

    In Februarie 2005 is aangekondig dat die Planetary Fourier Spectrometer (PFS) op die Mars Express Orbiter van die Europese Ruimte -agentskap spore van formaldehied in die atmosfeer van Mars opgespoor het. Vittorio Formisano, die direkteur van die PFS, het bespiegel dat die formaldehied die byproduk van die oksidasie van metaan kan wees en volgens hom bewys lewer dat Mars óf uiters geologies aktief is, of dat dit kolonies van mikrobiese lewe bevat. [174] [175] NASA-wetenskaplikes beskou die voorlopige bevindings as 'n opvolg werd, maar het ook die eise van lewe verwerp. [176] [177]

    Viking lander biologiese eksperimente Redigeer

    Die Viking -program uit die 1970's het twee identiese landers op die oppervlak van Mars geplaas om die biosignaturen van mikrobiese lewe op die oppervlak te soek. Van die vier eksperimente wat elke Viking -lander uitgevoer het, het slegs die 'Labeled Release' (LR) -eksperiment 'n positiewe resultaat vir metabolisme gegee, terwyl die ander drie nie organiese verbindings opgespoor het nie. Die LR was 'n spesifieke eksperiment wat slegs ontwerp is om slegs 'n nou gedefinieerde kritiese aspek van die teorie rakende die moontlikheid van lewe op Mars te toets, daarom is die algehele resultate onoortuigend verklaar. [22] Geen Mars -landingsmissie het betekenisvolle spore van biomolekules of biosignature gevind nie. Die bewering van bestaande mikrobiese lewe op Mars is gebaseer op ou data wat deur die Viking -landers versamel is, wat tans herinterpreteer word as voldoende bewys van lewe, hoofsaaklik deur Gilbert Levin, [178] [179] Joseph D. Miller, [180] Navarro, [181 ] Giorgio Bianciardi en Patricia Ann Straat, [182] dat die Viking LR -eksperimente bestaande mikrobiese lewe op Mars opgespoor het.

    Evaluerings wat in Desember 2010 deur Rafael Navarro – Gonzáles [183] ​​[184] [185] [186] gepubliseer is, dui aan dat organiese verbindings "kon aanwesig" gewees het in die grond wat deur beide Viking 1 en 2. ontleed is. Die studie het bepaal dat perchloraat - ontdek in 2008 deur Phoenix lander [187] [188] - kan organiese verbindings vernietig word wanneer dit verhit word, en chloormetaan en dikloormetaan as 'n byproduk produseer, dieselfde chloorverbindings wat beide Viking -landers ontdek het toe hulle dieselfde toetse op Mars uitgevoer het. Omdat perchloraat enige organiese organiese organe van Mars sou afbreek, is die vraag of Viking organiese verbindings gevind het al dan nie. [189] [190]

    Die bewyse met etiketvrystelling is aanvanklik nie algemeen aanvaar nie, en tot vandag toe ontbreek die konsensus van die wetenskaplike gemeenskap. [191]

    Meteoriete Redigeer

    Vanaf 2018 is daar 224 bekende Mars -meteoriete (waarvan sommige in verskeie fragmente gevind is). [192] Dit is waardevol omdat dit die enigste fisiese monsters van Mars is wat beskikbaar is vir aardgebonde laboratoriums. Sommige navorsers het aangevoer dat mikroskopiese morfologiese kenmerke wat in ALH84001 voorkom, biomorf is, maar hierdie interpretasie was baie kontroversieel en word nie deur die meerderheid navorsers in die veld ondersteun nie. [193]

    Sewe kriteria is vasgestel vir die erkenning van vorige lewens binne aardse geologiese monsters. Die kriteria is: [193]

    1. Is die geologiese konteks van die steekproef versoenbaar met vorige lewens?
    2. Is die ouderdom van die monster en die stratigrafiese ligging daarvan verenigbaar met moontlike lewe?
    3. Bevat die monster bewyse van sellulêre morfologie en kolonies?
    4. Is daar bewyse dat biominerale chemiese of minerale ongelykhede toon?
    5. Is daar bewyse van stabiele isotooppatrone wat uniek is vir biologie?
    6. Is daar organiese biomerkers aanwesig?
    7. Is die kenmerke inheems aan die monster?

    Vir algemene aanvaarding van vorige lewens in 'n geologiese monster, moet in wese aan die meeste of al hierdie kriteria voldoen word. Daar is nog nie aan al sewe kriteria vir enige van die Mars -monsters voldoen nie. [193]

    ALH84001 Wysig

    In 1996 het die Mars -meteoriet ALH84001, 'n eksemplaar wat baie ouer is as die meerderheid Mars -meteoriete wat tot dusver herwin is, aansienlike aandag gekry toe 'n groep NASA -wetenskaplikes onder leiding van David S. McKay mikroskopiese kenmerke en geochemiese afwykings rapporteer dat hulle word die beste verklaar deur die rots wat in die verre verlede Mars -bakterieë gehuisves het. Sommige van hierdie kenmerke het soos terrestriële bakterieë gelyk, afgesien daarvan dat dit baie kleiner was as enige bekende vorm van lewe. Oor hierdie bewering het baie kontroversie ontstaan, en uiteindelik is al die bewyse wat McKay se span as bewys van lewe aangehaal het, verklaarbaar deur nie-biologiese prosesse. Alhoewel die wetenskaplike gemeenskap die bewering ALH 84001 grotendeels verwerp het, bevat dit bewyse van die ou lewe in die Mars, maar die kontroversie wat daarmee gepaard gaan, word nou beskou as 'n histories belangrike oomblik in die ontwikkeling van eksobiologie. [194] [195]

    Nakhla Edit

    Die Nakhla -meteoriet het op 28 Junie 1911 op die aarde geval op die omgewing van Nakhla, Alexandria, Egipte. [196] [197]

    In 1998 het 'n span van die NASA se Johnson Space Center 'n klein monster vir ontleding gekry. Navorsers het bevind dat fases en voorwerpe [198] van voor -die -aarde waterige veranderings in ooreenstemming is met aardse versteende nanobakterieë. Ontleding met gaschromatografie en massaspektrometrie (GC-MS) het sy polisikliese aromatiese koolwaterstowwe met 'n hoë molekulêre gewig in 2000 bestudeer, en wetenskaplikes van NASA het tot die gevolgtrekking gekom dat tot 75% van die organiese verbindings in Nakhla "moontlik nie onlangse aardbesmetting is nie". [193] [199]

    Dit het ekstra belangstelling in hierdie meteoriet veroorsaak, so in 2006 het NASA daarin geslaag om 'n ekstra en groter monster van die London Natural History Museum te bekom. Op hierdie tweede monster is 'n groot dendritiese koolstofinhoud waargeneem. Toe die resultate en bewyse in 2006 gepubliseer is, het sommige onafhanklike navorsers beweer dat die koolstofafsettings van biologiese oorsprong is. Daar word opgemerk dat, aangesien koolstof die vierde volopste element in die heelal is, dit in nuuskierige patrone gevind word, nie 'n aanduiding van biologiese oorsprong is nie. [200] [201]

    Shergotty Edit

    Die Shergotty -meteoriet, 'n Mars -meteoriet van 4 kilogram, het op 25 Augustus 1865 op die aarde op Shergotty, Indië geval, en is byna onmiddellik deur getuies opgehaal. [202] Dit bestaan ​​meestal uit pirokseen en word vermoed dat dit 'n paar eeue lank onderwater verander het. Sekere kenmerke in die binnekant dui op oorblyfsels van 'n biofilm en die gepaardgaande mikrobiese gemeenskappe. [193]

    Yamato 000593 Wysig

    Yamato 000593 is die tweede grootste meteoriet van Mars wat op aarde gevind is. Studies dui daarop dat die Mars -meteoriet ongeveer 1,3 miljard jaar gelede gevorm is uit 'n lawastroom op Mars. Ongeveer 12 miljoen jaar gelede het 'n impak op Mars plaasgevind en die meteoriet van die Mars -oppervlak in die ruimte uitgewerp. Die meteoriet het ongeveer 50 000 jaar gelede op die aarde geland in Antarktika.Die massa van die meteoriet is 13,7 kg (30 lb) en daar is bewys dat dit bewyse bevat van vorige waterbewegings. [203] [204] [205] Op 'n mikroskopiese vlak word sfere in die meteoriet aangetref wat ryk is aan koolstof in vergelyking met omliggende gebiede wat nie sulke sfere het nie. Die koolstofryke sfere is volgens NASA-wetenskaplikes moontlik gevorm deur biotiese aktiwiteit. [203] [204] [205]

    Ichnofossil-agtige strukture Redigeer

    Interaksies tussen organismesubstraat en hul produkte is belangrike bio-handtekeninge op aarde, aangesien dit direkte bewyse van biologiese gedrag verteenwoordig. [206] Dit was die herwinning van versteende produkte van interaksies tussen lewens-substraat (ichnofossiele) wat biologiese aktiwiteite in die vroeë lewensgeskiedenis op aarde, soos proterozoïese holtes, Argeïese mikroborings en stromatoliete, aan die lig gebring het. [207] [208] [209] [210] [211] [212] Twee groot ichnofossielagtige strukture is vanaf Mars aangemeld, dit wil sê die stokagtige strukture van Vera Rubin Ridge en die mikrotunnels van Mars-meteoriete.

    Waarnemings by Vera Rubin Ridge deur die Mars Space Laboratory Rover Curiosity toon millimetriese, langwerpige strukture wat bewaar word in sedimentêre gesteentes wat in fluvio-lakustriene omgewings in die Gale-krater neergelê is. Morfometriese en topologiese data is uniek vir die stokagtige strukture onder die geologiese kenmerke van die Mars en toon aan dat ichnofossiele een van die naaste morfologiese analoë van hierdie unieke kenmerke is. [213] Tog kan beskikbare gegewens nie twee groot abiotiese hipoteses, wat sedimentêre krake en verdampingskristalgroei is, as genetiese prosesse vir die strukture ten volle weerlê nie.

    Mikrotunnels is beskryf uit Mars -meteoriete. Dit bestaan ​​uit reguit tot geboë mikrotunnels wat gebiede met 'n groter koolstofoorvloed kan bevat. Die morfologie van die geboë mikrotunnels stem ooreen met biogeniese spore op aarde, insluitend mikrobioerosiespore wat in basaltiese glase waargeneem word. [214] [215] [212] Verdere studies is nodig om biogenisiteit te bevestig.

    Die seisoenale ryp en ontdooiing van die suidelike ys veroorsaak die vorming van spinagtige radiale kanale wat deur sonlig op 1 meter dik ys gesny word. Dan sublimeer CO2 -en waarskynlik water-verhoog die druk in hul binnekant, wat geyseragtige uitbarstings van koue vloeistowwe veroorsaak, dikwels gemeng met donker basaltiese sand of modder. [216] [217] [218] [219] Hierdie proses is vinnig, waargeneem binne 'n paar dae, weke of maande, 'n groeikoers wat redelik ongewoon is in geologie - veral vir Mars. [220]

    'N Span Hongaarse wetenskaplikes stel voor dat die mees sigbare kenmerke van die geisers, donker duinvlekke en spinnekanale, kolonies van fotosintetiese Mars-mikroörganismes kan wees wat onder die ys oorwinter en as die sonlig vroeg in die lente na die paal terugkeer, lig dring deur die ys, die mikroörganismes fotosinteer en verhit hul onmiddellike omgewing. 'N Sakkie vloeibare water, wat normaalweg onmiddellik in die dun Mars -atmosfeer sou verdamp, word deur die oorliggende ys om hulle vasgekeer. Namate hierdie yslaag dunner word, vertoon die mikroörganismes deur grys. As die laag heeltemal gesmelt het, verdroog die mikroörganismes vinnig en word dit swart, omring deur 'n grys aureool. [221] [222] [223] Die Hongaarse wetenskaplikes meen dat selfs 'n komplekse sublimasieproses onvoldoende is om die vorming en evolusie van die donker duinvlekke in ruimte en tyd te verduidelik. [224] [225] Sedert hul ontdekking het fiksieskrywer Arthur C. Clarke hierdie formasies bevorder as 'n studie uit 'n astrobiologiese perspektief. [226]

    'N Multinasionale Europese span stel voor dat indien daar tydens hul jaarlikse ontdooiingssiklus vloeibare water in die spinnekanale voorkom, hulle 'n nis kan bied waar sekere mikroskopiese lewensvorme kon terugtrek en aangepas het terwyl hulle beskerm is teen sonstraling. [227] 'n Britse span oorweeg ook die moontlikheid dat organiese materiaal, mikrobes of selfs eenvoudige plante saam met hierdie anorganiese formasies kan bestaan, veral as die meganisme vloeibare water en 'n geotermiese energiebron insluit. [220] Hulle merk ook op dat daar rekening gehou kan word met die meerderheid geologiese strukture sonder om 'n organiese hipotese van "lewe op Mars" aan te roep. [220] Daar is voorgestel om die Mars Geyser Hopper lander te ontwikkel om die geisers van naderby te bestudeer. [228]

    Planetêre beskerming van Mars is daarop gemik om biologiese besmetting van die planeet te voorkom. [229] 'n Belangrike doelwit is om die planetêre rekord van natuurlike prosesse te bewaar deur die voorkoming van mikrobiese inleidings wat deur mense veroorsaak word, ook vorentoe besmetting genoem. Daar is baie bewyse oor wat kan gebeur wanneer organismes uit streke op aarde wat vir 'n aansienlike tydperk van mekaar geïsoleer is, in mekaar se omgewing ingebring word. Spesies wat in een omgewing beperk word, kan floreer - dikwels buite beheer - in 'n ander omgewing tot nadeel van die oorspronklike spesies wat teenwoordig was. Op sommige maniere kan hierdie probleem vererger word as lewensvorme van een planeet in die heeltemal vreemde ekologie van 'n ander wêreld ingebring word. [230]

    Die grootste kommer oor hardeware wat Mars besmet, spruit uit onvolledige sterilisasie van 'n ruimtetuig van 'n paar geharde terrestriële bakterieë (ekstremofiele) ondanks die beste pogings. [26] [231] Hardeware sluit in landers, sonde wat neergestort is, hardeware aan die einde van die missie en die harde landing van toegangs-, afkoms- en landingstelsels. Dit het navorsing gedoen oor oorlewingsyfers van bestralingsbestande mikroörganismes, insluitend die spesie Deinococcus radiodurans en geslagte Brevundimonas, Rhodococcus, en Pseudomonas onder gesimuleerde Mars -toestande. [232] Resultate van een van hierdie eksperimentele bestralingseksperimente, gekombineer met vorige stralingsmodellering, dui daarop Brevundimonas sp. MV.7 wat slegs 30 cm diep in Mars -stof was, kan kosmiese straling tot 100 000 jaar oorleef voordat dit 10⁶ bevolking verminder. [232] Die daaglikse Mars-agtige siklusse in temperatuur en relatiewe humiditeit het die lewensvatbaarheid van Deinococcus radiodurans selle redelik ernstig. [233] In ander simulasies, Deinococcus radiodurans groei ook nie onder lae atmosferiese druk, onder 0 ° C, of ​​in die afwesigheid van suurstof nie. [234]

    Sedert die 1950's het navorsers houers gebruik wat die omgewingstoestande op Mars naboots om die lewensvatbaarheid van 'n verskeidenheid lewensvorme op Mars te bepaal. Sulke toestelle, genaamd 'Mars -potte' of 'Mars -simulasiekamers', is die eerste keer in die 1950's deur Hubertus Strughold beskryf en gebruik in die navorsing van burgerlikes deur Joshua Lederberg en Carl Sagan. [235]

    Op 26 April 2012 het wetenskaplikes berig dat 'n ekstremofiele korstmos oorleef het en merkwaardige resultate getoon het oor die aanpassingsvermoë van fotosintetiese aktiwiteit binne die simulasietyd van 34 dae onder Mars -toestande in die Mars Simulation Laboratory (MSL) wat deur die Duitse Lugdienssentrum (DLR) onderhou is ). [236] [237] [238] [239] [240] [241] Die vermoë om te oorleef in 'n omgewing is nie dieselfde as die vermoë om te floreer, voort te plant en te ontwikkel in dieselfde omgewing nie, wat verdere studie noodsaak. [27] [26]

    Alhoewel talle studies dui op weerstand teen sommige van Mars -toestande, doen hulle dit afsonderlik, en niemand het die volledige reeks Mars -oppervlaktoestande in ag geneem nie, insluitend temperatuur, druk, atmosferiese samestelling, bestraling, humiditeit, oksiderende regolit en ander, alles op die dieselfde tyd en in kombinasie. [242] Laboratoriumsimulasies toon aan dat, wanneer verskeie dodelike faktore gekombineer word, die oorlewingsyfers vinnig daal. [27]

    Water soutgehalte en temperatuur Redigeer

    Astrobioloë wat deur NASA befonds word, ondersoek die grense van die mikrobiese lewe in oplossings met hoë soutkonsentrasies by lae temperatuur. [243] Enige vloeibare watermassa onder die polêre yskappe of ondergronds sal waarskynlik onder hoë hidrostatiese druk bestaan ​​en 'n beduidende soutkonsentrasie hê. Hulle weet dat die landingsplek van Phoenix Daar is gevind dat lander regoliet gesementeer is met waterys en soute, en die grondmonsters bevat waarskynlik magnesiumsulfaat, magnesiumperchloraat, natriumperchloraat, kaliumperchloraat, natriumchloried en kalsiumkarbonaat. [243] [244] [245] Aardbakterieë wat in staat is om te groei en voort te plant in die teenwoordigheid van hoogs gesoute oplossings, genaamd halofiel of "soutliefhebber", is getoets vir oorlewing met behulp van soute wat algemeen op Mars voorkom en by dalende temperature. [243] Die spesies wat getoets is, sluit in Halomonas, Marinococcus, Nesterenkonia, en Virgibacillus. [243] Laboratoriumsimulasies toon aan dat wanneer elke veelvuldige omgewingsfaktor van Mars saamgevoeg word, die oorlewingsyfers vinnig daal, [27], maar halofiele bakterieë is in 'n laboratorium gegroei in wateroplossings wat meer as 25% van die soute bevat wat algemeen op Mars voorkom, en begin in In 2019 sal die eksperimente blootstelling aan lae temperatuur, soute en hoë druk insluit. [243]

    Mars-2 Redigeer

    Mars-1 was die eerste ruimtetuig wat in 1962 na Mars gelanseer is [246], maar kommunikasie het verlore gegaan terwyl dit op pad was na Mars. Met Mars-2 en Mars-3 in 1971–1972 is inligting verkry oor die aard van die oppervlakte gesteentes en hoogteprofiele van die oppervlaktedigtheid van die grond, die termiese geleidingsvermoë en termiese afwykings wat op die oppervlak van Mars opgespoor is. Die program het bevind dat die noordelike poolkap 'n temperatuur onder −110 ° C (−166 ° F) het en dat die waterdampinhoud in die atmosfeer van Mars vyfduisend keer minder is as op aarde. Geen tekens van lewe is gevind nie. [247]

    Mariner 4 Redigeer

    Mariner 4 sonde het die eerste suksesvolle vlieg van die planeet Mars uitgevoer en die eerste foto's van die oppervlak van die Mars in 1965 teruggebring. Die foto's het 'n dorre Mars getoon sonder riviere, oseane of tekens van lewe. Verder het dit aan die lig gebring dat die oppervlak (ten minste die dele wat dit gefotografeer het) bedek was met kraters, wat dui op 'n gebrek aan plaattektoniek en enige verwering die afgelope 4 miljard jaar. Die sonde het ook bevind dat Mars geen wêreldwye magnetiese veld het wat die planeet teen lewensgevaarlike kosmiese strale kan beskerm nie. Die sonde kon die atmosferiese druk op die planeet bereken tot ongeveer 0,6 kPa (vergeleke met die aarde se 101,3 kPa), wat beteken dat vloeibare water nie op die planeet se oppervlak kan bestaan ​​nie. [22] Na Mariner 4 het die soektog na lewe op Mars verander na 'n soektog na bakterieë-agtige lewende organismes eerder as na meersellige organismes, aangesien die omgewing duidelik te hard daarvoor was. [22] [248] [249]

    Viking wentelbane Redigeer

    Vloeibare water is nodig vir bekende lewe en metabolisme, dus as daar water op Mars was, was die kans dat dit lewe sou ondersteun, deurslaggewend. Die Viking wentelbane het bewyse gevind van moontlike riviervalleie in baie gebiede, erosie en, in die suidelike halfrond, vertakte strome. [250] [251] [252]

    Viking biologiese eksperimente Redigeer

    Die primêre missie van die Viking-sondes in die middel van die sewentigerjare was om eksperimente uit te voer wat ontwerp is om mikroörganismes in Mars se grond op te spoor omdat die gunstige toestande vir die evolusie van meersellige organismes ongeveer vier miljard jaar gelede op Mars opgehou het. [253] Die toetse is geformuleer om te kyk na mikrobiese lewe soortgelyk aan dié wat op aarde gevind word. Van die vier eksperimente het slegs die Labeled Release (LR) -eksperiment 'n positiewe resultaat opgelewer, [ twyfelagtig - bespreek ] toon verhoogde 14 CO2 produksie by die eerste blootstelling van grond aan water en voedingstowwe. Alle wetenskaplikes is dit eens oor twee punte van die Viking -missies: die radio gemerk 14 CO2 is ontwikkel in die Labeled Release -eksperiment, en dat die GCMS geen organiese molekules opgespoor het nie. Daar is baie verskillende interpretasies van wat die resultate impliseer: 'n 2011 astrobiologie -handboek merk op dat die GCMS die deurslaggewende faktor was waarom "Vir die meeste van die Viking -wetenskaplikes was die finale gevolgtrekking dat die Viking missies kon nie lewe in die Mars -grond opspoor nie. "[254]

    Norman Horowitz was die hoof van die afdeling Biowetenskap van die Jet Propulsion Laboratory -afdeling vir die Mariner- en Viking -missies van 1965 tot 1976. Horowitz was van mening dat die groot veelsydigheid van die koolstofatoom dit die element is wat die meeste waarskynlik oplossings, selfs eksotiese oplossings, vir die probleme bied. oorlewing van die lewe op ander planete. [255] Hy was egter ook van mening dat die toestande wat op Mars gevind word, nie versoenbaar is met koolstofgebaseerde lewe nie.

    Een van die ontwerpers van die Labeled Release -eksperiment, Gilbert Levin, meen sy resultate is 'n definitiewe diagnose vir lewe op Mars. [22] Levin se interpretasie word deur baie wetenskaplikes betwis. [256] In 'n astrobiologiehandboek van 2006 word opgemerk dat "Met onsteriliseerde monsters op aarde, sou die toevoeging van meer voedingstowwe na die aanvanklike inkubasie dan nog meer radioaktiewe gas produseer namate die slapende bakterieë in werking tree om die nuwe dosis voedsel te gebruik. Dit was nie die geval met die Mars -grond op Mars nie, het die tweede en derde voedingsinspuitings geen verdere vrystelling van gemerkte gas veroorsaak nie. " [257] Ander wetenskaplikes beweer dat superoksiede in die grond hierdie effek kon veroorsaak het sonder dat daar lewe was. [258] Byna algemene konsensus het die data met etiketteerbare vrylating weggegooi as bewys van lewe, omdat die gaschromatograaf en massaspektrometer, wat ontwerp is om natuurlike organiese materiaal te identifiseer, nie organiese molekules opspoor nie. [178] Meer onlangs is hoë vlakke van organiese chemikalieë, veral chloorbenzeen, opgespoor in poeier wat geboor is uit een van die rotse, genaamd "Cumberland", ontleed deur die Nuuskierigheid rover. [259] [260] Die resultate van die Viking -sending oor die lewe word deur die algemene deskundige gemeenskap as onoortuigend beskou. [22] [258] [261]

    In 2007, tydens 'n seminaar van die Geophysical Laboratory van die Carnegie Institution (Washington, DC, VS), is die ondersoek van Gilbert Levin nogmaals beoordeel. [178] Levin hou steeds vol dat sy oorspronklike gegewens korrek was, aangesien die positiewe en negatiewe kontrole -eksperimente in orde was. [182] Boonop het Levin se span op 12 April 2012 'n statistiese bespiegeling gerapporteer, gebaseer op ou data - wiskundig herinterpreteer deur middel van groepsanalise - van die Labels Release -eksperimente, wat kan dui op 'n "bestaande mikrobiese lewe op Mars". [182] [262] Kritici meen dat die metode nog nie effektief bewys is om te onderskei tussen biologiese en nie-biologiese prosesse op aarde nie, daarom is dit te vroeg om gevolgtrekkings te maak. [263]

    'N Navorsingspan van die National Autonomous University of Mexico onder leiding van Rafael Navarro-González het tot die gevolgtrekking gekom dat die GCMS-toerusting (TV-GC-MS) wat deur die Viking-program gebruik word om organiese molekules te soek, moontlik nie sensitief genoeg is om lae organiese vlakke op te spoor nie. . [186] Klaus Biemann, die hoofondersoeker van die GCMS -eksperiment op Viking het 'n weerlegging geskryf. [264] Vanweë die eenvoud van monsterhantering word TV – GC – MS steeds beskou as die standaardmetode vir organiese opsporing op toekomstige Mars-missies, dus stel Navarro-González voor dat die ontwerp van toekomstige organiese instrumente vir Mars ander opsporingsmetodes moet insluit . [186]

    Na die ontdekking van perchlorate op Mars deur die Phoenix-lander, het feitlik dieselfde span Navarro-González 'n artikel gepubliseer waarin aangevoer word dat die resultate van Viking GCMS in die gedrang kom deur die teenwoordigheid van perchlorate. [265] In 'n astrobiologie -handboek uit 2011 word opgemerk dat "hoewel perchloraat 'n te swak oksideermiddel is om die LR -resultate weer te gee (onder die voorwaardes van die eksperiment, perchloraat nie organiese stowwe oksideer nie), dit oksideer en vernietig dit dus organies teen die hoër temperature wat gebruik word in die Viking GCMS -eksperiment. " [266] Biemann het ook 'n kritiek op hierdie Navarro-González-referaat geskryf, [267] waarop laasgenoemde geantwoord het [268] die uitruil is in Desember 2011 gepubliseer.

    Phoenix lander, 2008 Wysig

    Die Phoenix -sending het op 25 Mei 2008 'n robot -ruimtetuig in die polêre gebied van Mars geland en dit werk tot 10 November 2008. Een van die twee hoofdoelwitte van die missie was om te soek na 'n 'bewoonbare gebied' in die Mars -regoliet waar mikrobiese lewe Die ander hoofdoel is om die geologiese geskiedenis van water op Mars te bestudeer. Die lander het 'n robotarm van 2,5 meter wat vlak slote in die regoliet kon grawe. Daar was 'n elektrochemie -eksperiment wat die ione in die regoliet en die hoeveelheid en tipe antioksidante op Mars ontleed. Die data van die Viking -program dui aan dat oksidante op Mars met die breedtegraad kan wissel, en merk op dat Viking 2 minder oksidante as Viking 1 in sy noordelike posisie gesien het. Phoenix het nog verder noord geland. [269] Phoenix se voorlopige gegewens het aan die lig gebring dat Mars-grond perchloraat bevat en dus nie so lewensvriendelik is as wat vroeër gedink is nie. [270] [271] [188] Die pH en soutgehalte is vanuit die biologiese oogpunt as goedaardig beskou. Die ontleders het ook die teenwoordigheid van gebonde water en CO aangetoon2. [272] 'n Onlangse ontleding van die Mars -meteoriet EETA79001 het 0,6 dpm ClO gevind4 -, 1,4 ppm ClO3 -, en 16 ppm NO3 -, waarskynlik van Mars -oorsprong. Die ClO3 - dui op die teenwoordigheid van ander hoogs oksiderende oksichlore soos ClO2 -of ClO, beide geproduseer deur UV-oksidasie van Cl en röntgenstraling van ClO4 -. Dus sal slegs hoogs vuurvaste en/of goed beskermde (ondergrondse) organiese bestanddele oorleef. [273] Boonop het onlangse ontleding van die Phoenix WCL getoon dat die Ca (ClO4)2 in die Phoenix -grond het geen interaksie met vloeibare water van enige vorm gehad nie, miskien so lank as 600 Myr. As dit die geval was, sou die hoogs oplosbare Ca (ClO4)2 in kontak met vloeibare water sou slegs CaSO gevorm het4. Dit dui op 'n erg dor omgewing, met minimale of geen vloeistofwaterinteraksie nie. [274]

    Mars Science Laboratory Redigeer

    Die Mars Science Laboratory -missie is 'n NASA -projek wat op 26 November 2011 van stapel gestuur is Nuuskierigheid rover, 'n robotvoertuig met 'n kernkrag, met instrumente wat ontwerp is om die huidige en huidige toestande op Mars te beoordeel. [275] [276] Die Nuuskierigheid rover land op Mars op Aeolis Palus in Gale Crater, naby Aeolis Mons (ook bekend as Mount Sharp), [277] [278] [279] [280] op 6 Augustus 2012. [281] [282] [283]

    Op 16 Desember 2014 het NASA berig die Nuuskierigheid Rover het 'n 'tienvoudige styging' in die hoeveelheid metaan in die Mars -atmosfeer gevind, waarskynlik. Voorbeeldmetings wat ''n dosyn keer oor 20 maande' geneem is, toon aan die einde van 2013 en vroeg in 2014 'n toename van gemiddeld "7 dele metaan per miljard in die atmosfeer". Voor en daarna was die lesings gemiddeld ongeveer 'n tiende van die vlak. [259] [260] Boonop is lae vlakke chloorbenzeen (C
    6 H
    5 Cl), is opgespoor in poeier wat geboor is uit een van die rotse, genaamd "Cumberland", ontleed deur die Curiosity -rover. [259] [260] Mars 2020 rover Mars 2020 - Die Maart 2020 rover is 'n Mars -planetêre rover -sending deur NASA, wat op 30 Julie 2020 gelanseer is.Dit is bedoel om 'n astrobiologies relevante antieke omgewing op Mars te ondersoek, die geologiese prosesse en geskiedenis van die oppervlak te ondersoek, insluitend die beoordeling van die bewoonbaarheid van die verlede en die potensiaal om biosignature te bewaar in toeganklike geologiese materiale. [284]

    Toekomstige astrobiologiese missies Wysig

      is 'n deur Europa geleide multi-ruimtetuigprogram wat tans ontwikkel word deur die European Space Agency (ESA) en die Russiese Federale Ruimteagentskap vir die bekendstelling in 2016 en 2020. [286] Die belangrikste wetenskaplike missie daarvan is om na moontlike biosignature op Mars te soek, verlede of hede. 'N Rover met 'n kernboor van 2 m (6,6 voet) sal gebruik word om verskillende dieptes onder die oppervlak te ondersoek waar vloeibare water voorkom en waar mikroörganismes of organiese biosignature kosmiese straling kan oorleef. [41] - Die beste lewensopsporing -eksperiment wat voorgestel word, is die ondersoek op aarde van 'n grondmonster van Mars. Die moeilikheid om lewensondersteuning te bied en te behou gedurende die maande van transito van Mars na die aarde, moet egter nog opgelos word. Die voorsiening vir nog onbekende omgewings- en voedingsvereistes is skrikwekkend, daarom is die gevolgtrekking gekom dat "die ondersoek van koolstofgebaseerde organiese verbindings een van die vrugbaarder benaderings sou wees om moontlike tekens van lewe in teruggestuurde monsters te soek in teenstelling met kultuurgebaseerde benaderings." [287]

    Enkele van die hoofredes vir die kolonisering van Mars sluit in ekonomiese belange, wetenskaplike langtermynnavorsing wat die beste deur mense uitgevoer word, in teenstelling met robotiese sondes, en blote nuuskierigheid. Oppervlaktetoestande en die teenwoordigheid van water op Mars maak dit waarskynlik die gasvryste van die planete in die sonnestelsel, behalwe die aarde. Menslike kolonisering van Mars sou vereis in situ hulpbronbenutting (ISRU) 'n NASA-verslag lui dat "toepaslike grenstegnologieë robotika, masjienintelligensie, nanotegnologie, sintetiese biologie, 3D-drukwerk/additiewe vervaardiging en outonomie insluit. Hierdie tegnologie gekombineer met die groot natuurlike hulpbronne behoort post-menslike aankoms ISRU om die betroubaarheid en veiligheid aansienlik te verhoog en die koste vir menslike kolonisering van Mars aansienlik te verminder. " [288] [289] [290]


    Wetenskaplikes het moontlik die vroegste bewyse van lewe op aarde gevind

    Wanneer het lewe op aarde begin? Wetenskaplikes het die geologiese rekord ingegrawe, en hoe dieper hulle kyk, hoe meer lyk dit asof biologie vroeg in ons planeet se 4,5 miljard jaar geskiedenis verskyn het. Tot dusver het geoloë moontlike lewensspore tot 3,8 miljard jaar ontdek. Nou bied 'n kontroversiële nuwe studie moontlike bewyse aan dat lewe 300 miljoen jaar daarvoor ontstaan ​​het, gedurende die geheimsinnige tydperk na die vorming van die aarde.

    Die leidrade lê weggesteek in mikroskopiese grafietvlekke - 'n koolstofmineraal - vasgevang in 'n enkele groot sirkelkristal. Sirkels groei in magmas, en bevat dikwels ander minerale in hul kristalstrukture van silikon, suurstof en sirkonium. En alhoewel hulle skaars oor die breedte van 'n menshaar strek, is sirkone amper onvernietigbaar. Hulle kan die gesteentes waarin hulle aanvanklik gevorm het, oorleef, wat verskeie siklusse van erosie en afsetting verduur.

    Alhoewel die oudste gesteentes op aarde slegs 4 biljoen jaar oud is, het navorsers tot 4,4 miljard jaar oud sirkons gevind. Hierdie kristalle gee 'n seldsame blik op die eerste hoofstuk van die aarde se geskiedenis, bekend as die Hadean -eon. "Dit is omtrent ons enigste fisiese voorbeelde van wat voor 4 miljard jaar gelede op die aarde aan die gang was," sê Elizabeth Bell, 'n geochemikus aan die Universiteit van Kalifornië, Los Angeles (UCLA), en hoofskrywer van die nuwe studie, vandag aanlyn gepubliseer in die Verrigtinge van die National Academy of Sciences.

    In die studie het Bell en haar kollegas sirkone van die Jack Hills in Wes -Australië ondersoek, 'n webwerf wat meer Hadean -monsters opgelewer het as op enige ander plek op aarde, op soek na insluiting van koolstofminerale soos diamante en grafiet. Die blote teenwoordigheid van hierdie minerale bewys nie dat biologie bestaan ​​toe die sirkone gevorm is nie, maar dit bied wel die geleentheid om na chemiese tekens van lewe te soek. Die span het uiteindelik klein stukkies potensieel ongestoorde grafiet in 'n 4,1 miljard jaar oue kristal gevind. Die grafiet het 'n lae verhouding van swaar tot lig koolstofatome - isotope genoem - in ooreenstemming met die isotopiese handtekening van organiese materiaal. 'As u op aarde vandag na hierdie koolstof kyk, sou u sê dat dit biogeen was,' sê Bell. 'Dit is natuurlik meer omstrede vir die Hadean.'

    Die skrywers noem verskeie niebiologiese prosesse wat hul bevindings kan verklaar, maar hulle bevoordeel die idee dat die grafiet begin het as organiese materiaal in sedimente wat tydens die botsing van tektoniese plate in die aardmantel gesleep is. Namate die sedimente gesmelt het om magma te vorm, het die verhoogde temperature en druk die koolstof in grafiet verander, wat uiteindelik sy weg gevind het na 'n sirkon kristal.

    As hierdie verhaal waar is, en lewe bestaan ​​4,1 miljard jaar gelede, sê Bell dat die nuwe resultate die groeiende bewyse van 'n meer gasvrye vroeë aarde sou bevestig as wat wetenskaplikes hulle ooit kon voorstel. "Die tradisionele siening van die aarde se eerste paar honderd miljoen jaar was dat dit 'n steriele, lewelose, warm planeet was wat voortdurend deur meteoriete gebombardeer word," sê sy. Maar deels danksy die oorvloedige inligting wat die Jack Hills -sirkons die afgelope jare aan die lig gebring het, het wetenskaplikes die vroeë aarde as baie milder en lewensvatbaarer beskou.

    "Ons weet daar was vloeibare water," sê Mark van Zuilen, 'n geomikrobioloog by die Paris Institute of Earth Physics. 'Daar is niks wat ons weerhou om aan te neem dat die lewe daar was nie.' Van Zuilen en ander sê egter dat hulle nie seker is dat die nuwe studie oortuigende bewys lewer dat dit die geval was nie.

    Sommige van hierdie omsigtigheid het wortels in die onlangse geskiedenis. In 2008 het navorsers aangekondig dat insluitings van diamantgrafiet in sirkone van 4,3 miljard jaar oud moontlik biologiese handtekeninge het, wat Bell en haar span geïnspireer het om deur die UCLA se eie versameling Jack Hills-kristalle te begin kyk. Maar daaropvolgende ontleding het getoon dat die insluiting van 2008 afkomstig was van laboratoriumbesmetting, nie van die vroeë aarde nie. In die nuwe studie het die navorsers maatreëls getref om soortgelyke probleme te voorkom.

    "Die een negatiewe ervaring beteken nie dat niemand weer moet probeer nie," sê John Eiler, 'n geoloog aan die California Institute of Technology in Pasadena. 'Maar laat ons net sê: ek is versigtig.' Vir die een, sê hy, moet navorsers 'n paar belangrike debatte besleg, soos of die insluitings in Hadean -sirkons werklik oorspronklike materiaal bewaar, of dat dit byvoorbeeld verander is tydens 'n latere metamorfose. Hy bevraagteken ook of organiese materiaal in magmakamers lank genoeg kan oorleef om grafiet te vorm, wat die voorgestelde meganisme in twyfel trek.

    Die kwessies opsy, die meeste wetenskaplikes - insluitend die skrywers - stem saam dat die data nog nie -biologiese verklarings uitsluit. Baie abiotiese prosesse kan koolstof produseer met isotopiese handtekeninge soortgelyk aan organiese materiaal. Die grafiet kan byvoorbeeld koolstof bevat van sekere soorte meteoriete, wat ligte isotopiese samestellings het. Alternatiewelik roep sommige chemiese prosesse op, soos die sogenaamde Fischer-Tropsch-reaksies, waarin koolstof, suurstof en waterstof met 'n katalisator soos yster reageer om metaan en ander koolwaterstowwe te vorm. Sulke reaksies het waarskynlik plaasgevind naby hidrotermiese vents in die Hadean, sê van Zuilen, en kan isotopiese handtekeninge verleen wat nie van biologiese materiale onderskei kan word nie.

    Een manier om die vraag op te los wat nie op isotope staatmaak nie, behels die bestudering van Mars, wat, anders as die aarde, steeds gesteentes ouer as 4 miljard jaar op die oppervlak het. "As ons bewyse kan vind vir die bestaan ​​van lewe op Mars op daardie tydstip, sal dit makliker wees om te argumenteer dat dit ook op aarde was," sê Alexander Nemchin, 'n geochemikus aan die Curtin Universiteit in Bentley, Australië, en hoofskrywer van die 2008 -studie oor insluiting van diamante.

    Wetenskaplikes moet vir eers klaarkom met sirkons, die enigste materiaal wat enige rekord - hoe kripties ook al - van die Hadean -eon bewaar. Bell erken dat dit nodig is om haar span se hipotese op ekstra monsters te toets. Sy sê navorsers moet 'n gesamentlike poging aanwend om meer Hadean -koolstof in Jack Hills -sirkels te vind en te kyk of dit ook 'n biologiese oorsprong het. 'Hopelik het ons nie net kans gesien op die een freak -sirkon met grafiet nie,' sê sy. 'Hopelik is daar eintlik 'n redelike hoeveelheid daarvan.'


    Inhoud

    Die oudste meteorietfragmente wat op aarde gevind is, is ongeveer 4,54 miljard jaar oud, wat hoofsaaklik gekoppel is aan die datering van ou loodafsettings, die geraamde ouderdom van die aarde ongeveer op daardie tydstip bepaal het. [40] Die maan het dieselfde samestelling as die aardkors, maar bevat nie 'n ysterryke kern soos die van die aarde nie. Baie wetenskaplikes dink dat dit ongeveer 40 miljoen jaar na die vorming van die aarde met 'n liggaam van die grootte van Mars gebots het en in 'n wentelkorsmateriaal gegooi het wat die maan gevorm het. 'N Ander hipotese is dat die aarde en die maan terselfdertyd begin saamtrek het, maar dat die aarde, met 'n baie sterker swaartekrag as die vroeë maan, byna al die ysterdeeltjies in die gebied aangetrek het. [41]

    Tot 2001 was die oudste gesteentes wat op aarde gevind is ongeveer 3,8 miljard jaar oud, [42] [40] het wetenskaplikes laat skat dat die aarde se oppervlak tot dan toe gesmelt was. Gevolglik noem hulle hierdie deel van die aarde se geskiedenis die Hadean. [43] Analise van sirkone wat gevorm is met 4,4 Ga dui egter aan dat die aardkors ongeveer 100 miljoen jaar na die vorming van die planeet gestol het en dat die planeet vinnig oseane en 'n atmosfeer verkry het, wat moontlik lewens kon ondersteun. [44] [45] [46]

    Bewyse van die maan dui aan dat dit van 4 tot 3,8 Ga 'n laat swaar bombardement opgedoen het deur puin wat oorgebly het van die vorming van die sonnestelsel, en dat die aarde 'n nog swaarder bombardement moes ondervind het vanweë sy sterker swaartekrag. [43] [47] Alhoewel daar geen direkte bewyse is van toestande op aarde 4 tot 3.8 Ga nie, is daar geen rede om te dink dat die aarde nie ook deur hierdie laat swaar bombardement geraak is nie. [48] ​​Hierdie gebeurtenis het moontlik enige vorige atmosfeer en oseane verwyder, in hierdie geval kan gasse en water van komeet -impakte daartoe bygedra het dat dit vervang kan word, hoewel uitstoot van vulkane op aarde minstens die helfte sou verskaf het. [49] As mikrobiese lewe onder die oppervlak op hierdie punt ontwikkel het, sou dit egter die bombardement oorleef het. [50]

    Die vroegste geïdentifiseerde organismes was klein en relatief sonder prestasie, en hul fossiele lyk soos klein stafies wat baie moeilik onderskei kan word van strukture wat deur abiotiese fisiese prosesse ontstaan. Die oudste onbetwiste bewyse van lewe op aarde, geïnterpreteer as versteende bakterieë, dateer uit 3 Ga. [51] Ander vondste in gesteentes gedateer tot ongeveer 3,5 Ga is geïnterpreteer as bakterieë, [52] met geochemiese bewyse wat blykbaar ook die teenwoordigheid van lewe 3.8 Ga. [53] Hierdie ontledings is egter noukeurig ondersoek en nie-biologiese prosesse is gevind wat al die "handtekeninge van lewe" kan lewer wat gerapporteer is. [54] [55] Alhoewel dit nie bewys dat die aangetrefde strukture 'n nie-biologiese oorsprong het nie, kan dit nie as 'n duidelike bewys vir die aanwesigheid van lewe beskou word nie. Geochemiese handtekeninge van gesteentes wat 3,4 Ga neergelê het, is geïnterpreteer as lewensgetuienis, [51] [56] alhoewel hierdie stellings nie deeglik deur kritici ondersoek is nie.

    Bewyse vir versteende mikroörganismes wat as 3,77 miljard tot 4,28 miljard jaar oud beskou word, is gevind in die Nuvvuagittuq Greenstone -gordel in Quebec, Kanada, [16], hoewel die getuienis as onbetwisbaar betwis word. [57]

    Bioloë redeneer dat alle lewende organismes op aarde 'n enkele universele voorouer moet deel, omdat dit feitlik onmoontlik sou wees dat twee of meer afsonderlike afstammelinge onafhanklik die vele komplekse biochemiese meganismes wat vir alle lewende organismes gemeen is, kon ontwikkel het. [59] [60]

    Onafhanklike opkoms op aarde Edit

    Die lewe op aarde is gebaseer op koolstof en water. Koolstof bied stabiele raamwerke vir komplekse chemikalieë en kan maklik uit die omgewing onttrek word, veral uit koolstofdioksied. [46] Daar is geen ander chemiese element waarvan die eienskappe dieselfde is as koolstof om 'n analoog silikon te noem nie, die element direk onder koolstof op die periodieke tabel, vorm nie baie komplekse stabiele molekules nie, en omdat die meeste verbindings daarvan water is -oplosbaar en omdat silikondioksied 'n harde en skurende vaste stof is in teenstelling met koolstofdioksied by temperature wat verband hou met lewende dinge, sou dit vir organismes moeiliker wees om dit te onttrek. Die elemente boor en fosfor het meer komplekse chemikalieë, maar ly aan ander beperkings ten opsigte van koolstof. Water is 'n uitstekende oplosmiddel en het twee ander nuttige eienskappe: die feit dat ys dryf in staat stel om water -organismes in die winter daaronder te oorleef en sy molekules elektries negatiewe en positiewe punte het, wat dit in staat stel om 'n groter verskeidenheid verbindings te vorm as wat ander oplosmiddels kan . Ander goeie oplosmiddels, soos ammoniak, is slegs vloeibaar by so 'n lae temperatuur dat chemiese reaksies te stadig kan wees om lewens te onderhou, en die water het nie ander voordele nie. [61] Organismes gebaseer op alternatiewe biochemie kan egter op ander planete moontlik wees. [62]

    Navorsing oor hoe lewe uit nie-lewende chemikalieë ontstaan ​​het, fokus op drie moontlike uitgangspunte: selfreplikasie, die vermoë van 'n organisme om nageslag te produseer wat baie ooreenstem met die metabolisme self, sy vermoë om homself te voed en te herstel en eksterne selmembrane, wat laat voedsel inkom en afvalprodukte verlaat, maar sluit ongewenste stowwe uit. [63] Navorsing oor abiogenese het nog 'n lang pad om te gaan, aangesien teoretiese en empiriese benaderings eers met mekaar begin kontak maak. [64] [65]

    Eerste replikasie: RNA -wêreld Redigeer

    Selfs die eenvoudigste lede van die drie moderne lewensgebiede gebruik DNA om hul "resepte" en 'n komplekse reeks RNA- en proteïenmolekules op te neem om hierdie instruksies te "lees" en te gebruik vir groei, instandhouding en selfreplikasie. Die ontdekking dat sommige RNA-molekules hul eie replikasie en die bou van proteïene kan kataliseer, het gelei tot die hipotese van vroeëre lewensvorme wat geheel en al op RNA gebaseer is. [66] Hierdie ribozyme kon 'n RNA -wêreld gevorm het waarin daar individue was, maar geen spesies nie, aangesien mutasies en horisontale geenoordragte sou beteken het dat die nageslag in elke generasie heel moontlik 'n ander genoom sou hê as dié waarmee hul ouers begin het. [67] RNA sou later vervang gewees het deur DNA, wat stabieler is en dus langer genome kan bou, wat die omvang van die vermoëns wat 'n enkele organisme kan uitbrei, vergroot. [67] [68] [69] Ribozyme bly die belangrikste komponente van ribosome, die moderne proteïenfabrieke van die selle. [70] Bewyse dui daarop dat die eerste RNA -molekules wat op aarde gevorm is voor 4,17 Ga. [71]

    Alhoewel kort self-repliserende RNA-molekules kunsmatig in laboratoriums geproduseer is, [72] is daar twyfel of natuurlike nie-biologiese sintese van RNA moontlik is. [73] Die vroegste "ribozyme" is moontlik gevorm uit eenvoudiger nukleïensure soos PNA, TNA of GNA, wat later deur RNA vervang sou gewees het. [74] [75]

    In 2003 is voorgestel dat poreuse metaalsulfied neerslae die RNA-sintese sal help by ongeveer 100 ° C (212 ° F) en druk op die bodem naby hidrotermiese vents. Onder hierdie hipotese sou lipiedmembrane die laaste groot selkomponente wees wat verskyn, en tot dan sou die protoselle tot die porieë beperk wees. [76]

    Metabolisme in die eerste plek: Yster -swael wêreld

    'N Reeks eksperimente wat in 1997 begin het, het getoon dat vroeë stadiums in die vorming van proteïene uit anorganiese materiale, waaronder koolstofmonoksied en waterstofsulfied, bereik kan word deur ystersulfied en nikkelsulfied as katalisators te gebruik. Die meeste van die stappe het temperature van ongeveer 100 ° C (212 ° F) en matige druk vereis, hoewel een stadium 250 ° C (482 ° F) vereis en 'n druk gelykstaande aan die wat onder 7 kilometer (4,3 myl) rots gevind word. Daarom word voorgestel dat selfonderhoudende sintese van proteïene naby hidrotermiese vents kon voorkom. [77]

    Membrane eerste: Lipied -wêreld Redigeer

    Daar word voorgestel dat dubbelwandige "borrels" van lipiede, soos dié wat die eksterne selmembrane vorm, moontlik 'n noodsaaklike eerste stap was. [78] Eksperimente wat die toestande van die vroeë aarde gesimuleer het, het die vorming van lipiede gerapporteer, en dit kan spontaan liposome, dubbelwandige "borrels" vorm en dan self voortplant. [46] Alhoewel hulle nie inherent inligtingsdraers is soos nukleïensure nie, is hulle onderworpe aan natuurlike seleksie vir lang lewe en voortplanting. Nukleïensure soos RNA sou dan makliker binne die liposome gevorm kon word as wat dit buite sou wees. [79]

    Die kleihypotese Redigeer

    RNA is kompleks en daar is twyfel of dit nie-biologies in die natuur geproduseer kan word. [73] Sommige klei, veral montmorilloniet, het eienskappe wat hulle aanneemlike versnellers maak vir die opkoms van 'n RNA-wêreld: hulle groei deur self-replikasie van hul kristallyne patroon en is onderhewig aan 'n analoog van natuurlike seleksie, aangesien die klei "spesie" wat die vinnigste groei in 'n spesifieke omgewing, word vinnig dominant en hulle kan die vorming van RNA -molekules kataliseer. [80] Alhoewel hierdie idee nie die wetenskaplike konsensus geword het nie, het dit steeds aktiewe ondersteuners. [81]

    Navorsing in 2003 het berig dat montmorilloniet ook die omskakeling van vetsure in "borrels" kan versnel, en dat die "borrels" RNA wat aan die klei geheg is, kan inkapsel. Hierdie "borrels" kan dan groei deur ekstra lipiede op te neem en dan te verdeel. Die vorming van die vroegste selle is moontlik deur soortgelyke prosesse aangehelp. [82]

    'N Soortgelyke hipotese bied self-repliserende ysterryke klei as die stamvaders van nukleotiede, lipiede en aminosure. [83]

    Die lewe het van elders 'gesaai'

    Die Panspermia -hipotese verduidelik nie hoe lewe in die eerste plek ontstaan ​​het nie, maar ondersoek bloot die moontlikheid dat dit van êrens anders as die aarde af kom. Die idee dat lewe op aarde van elders in die heelal 'gesaai' is, dateer ten minste uit die Griekse filosoof Anaximander in die sesde eeu vC. [84] In die twintigste eeu is dit voorgestel deur die fisiese chemikus Svante Arrhenius, [85] deur die sterrekundiges Fred Hoyle en Chandra Wickramasinghe, [86] en deur die molekulêre bioloog Francis Crick en chemikus Leslie Orgel. [87]

    Daar is drie hoofweergawes van die hipotese "van elders afgesaai": van elders in ons sonnestelsel via fragmente wat deur 'n groot meteoor -impak in die ruimte neergeslaan word, in welke geval Mars [88] en Venus [89] deur vreemdelinge die mees betroubare bronne is besoekers, moontlik as gevolg van toevallige besmetting deur mikroörganismes wat hulle saamgebring het [87] en van buite die Sonnestelsel, maar op natuurlike wyse. [85] [88]

    Eksperimente in 'n lae wentelbaan, soos EXOSTACK, het getoon dat sommige spore van mikroörganismes die skok van katapultasie in die ruimte kan oorleef en dat sommige blootstelling aan bestraling van die buitenste ruimte vir ten minste 5,7 jaar kan oorleef. [90] [91] Wetenskaplikes is verdeeld oor die waarskynlikheid dat lewe onafhanklik op Mars, [92] of op ander planete in ons sterrestelsel kan ontstaan. [88]

    Mikrobiese matte is veelvlakkige kolonies van verskillende bakterieë en ander organismes wat oor die algemeen slegs 'n paar millimeter dik is, maar steeds 'n wye verskeidenheid chemiese omgewings bevat, wat elkeen 'n ander stel mikroörganismes bevoordeel. [93] Elke mat vorm tot 'n mate sy eie voedselketting, aangesien die byprodukte van elke groep mikroörganismes gewoonlik as "voedsel" vir aangrensende groepe dien. [94]

    Stromatoliete is stompe pilare wat gebou is omdat mikroörganismes in matte stadig opwaarts migreer om te voorkom dat dit deur sediment versmoor word deur water. [93] Daar is sterk debat gevoer oor die geldigheid van beweerde fossiele van voor 3 Ga, [95] met kritici wat beweer dat sogenaamde stromatoliete deur nie-biologiese prosesse gevorm kon word. [54] In 2006 is 'n ander vonds van stromatoliete gerapporteer uit dieselfde deel van Australië as vorige, in gesteentes gedateer tot 3,5 Ga. [96]

    In moderne onderwatermatte bestaan ​​die boonste laag dikwels uit fotosintetiserende sianobakterieë wat 'n suurstofryke omgewing skep, terwyl die onderste laag suurstofvry is en dikwels oorheers word deur waterstofsulfied wat deur die organismes daar vrygestel word. [94] Daar word beraam dat die voorkoms van suurstofagtige fotosintese deur bakterieë in matte die biologiese produktiwiteit met 'n faktor tussen 100 en 1 000 verhoog het. Die reduseermiddel wat deur suurstof fotosintese gebruik word, is water, wat baie meer volop is as die geologies vervaardigde reduseermiddels wat deur die vroeëre nie-suurstof fotosintese benodig is. [97] Vanaf hierdie tydstip het die lewe self aansienlik meer van die nodige hulpbronne as geochemiese prosesse opgelewer. [98] Suurstof is giftig vir organismes wat nie daarby aangepas is nie, maar verhoog die metaboliese doeltreffendheid van suurstof-aangepaste organismes aansienlik. [99] [100] Suurstof het ongeveer 2,4 Ga 'n belangrike komponent van die aarde se atmosfeer geword. [101] Hoewel eukariote moontlik baie vroeër teenwoordig was, was [102] [103] die oksigenasie van die atmosfeer 'n voorvereiste vir die ontwikkeling van die meeste komplekse eukariotiese selle, waaruit alle meersellige organismes gebou is. [104] Die grens tussen suurstofryke en suurstofvrye lae in mikrobiese matte sou opwaarts beweeg het toe fotosintese oornag gesluit is, en dan afwaarts soos dit die volgende dag hervat word. Dit sou seleksiedruk veroorsaak vir organismes in hierdie tussensone om die vermoë te verkry om suurstof te verdra en dan suurstof te gebruik, moontlik via endosimbiose, waar een organisme binne 'n ander leef en albei baat by hul assosiasie. [18]

    Sianobakterieë het die mees volledige biochemiese "gereedskapstelle" van al die matvormende organismes. Daarom is hulle die mees selfvoorsienende van die matorganismes en was hulle goed aangepas om self as drywende matte en as die eerste van die fitoplankton die basis te wees vir die meeste mariene voedselkettings. [18]

    Chromatien, kern, endomembraansisteem en mitochondria Edit

    Eukariote was moontlik al lank voor die oksigenasie van die atmosfeer, [102], maar die meeste moderne eukariote benodig suurstof, wat hul mitochondria gebruik om die produksie van ATP, die interne energietoevoer van alle bekende selle, aan te wakker. [104] In die sewentigerjare is voorgestel en, na baie debatte, algemeen aanvaar dat eukariote ontstaan ​​as gevolg van 'n reeks endosimbiose tussen prokariote. Byvoorbeeld: 'n roofmikro -organisme het 'n groot prokariote binnegedring, waarskynlik 'n argaïese, maar die aanval is geneutraliseer, en die aanvaller het gaan woon en ontwikkel tot die eerste van die mitochondria, een van hierdie chimere het later 'n fotosintetiserende sianobakterie probeer sluk, maar die slagoffer het binne -in die aanvaller oorleef en die nuwe kombinasie het die voorvader van plante geword, ensovoorts. Nadat elke endosimbiose begin het, sou die vennote onproduktiewe duplisering van genetiese funksies uitgeskakel het deur hul genome te rangskik, 'n proses wat soms die oordrag van gene tussen hulle behels. [107] [108] [109] 'n Ander hipotese stel voor dat mitochondria oorspronklik swael- of waterstofmetaboliserende endosimbione was, en later suurstofverbruikers geword het. [110] Aan die ander kant was mitochondria moontlik deel van die oorspronklike toerusting van eukariote. [111]

    Daar is 'n debat oor wanneer eukariote die eerste keer verskyn het: die teenwoordigheid van sterane in Australiese skalies kan daarop dui dat eukariote 2,7 Ga [103] teenwoordig was, maar 'n analise in 2008 het tot die gevolgtrekking gekom dat hierdie chemikalieë die gesteentes minder as 2,2 Ga geïnfiltreer het en niks bewys het oor die oorsprong van eukariote. [112] Fossiele van die alge Grypania is gerapporteer in 1,85 biljoen jaar oue gesteentes (oorspronklik gedateer op 2,1 Ga maar later hersien [21]), en dui aan dat eukariote met organelle reeds ontwikkel het. [113] 'n Verskeie versameling fossielalge is gevind in rotse gedateer tussen 1,5 en 1,4 Ga. [114] Die vroegste bekende fossiele van swamme dateer uit 1,43 Ga. [115]

    Plastids Wysig

    Daar word vermoed dat plastiede, die superklas van organelle waarvan chloroplaste die bekendste voorbeeld is, afkomstig is van endosimbiotiese sianobakterieë. Die simbiose het rondom 1,5 Ga ontwikkel en het eukariote in staat gestel om suurstof fotosintese uit te voer. [104] Daar het sedertdien drie evolusionêre afstammelinge van fotosintetiese plastiede ontstaan ​​waarin die plastiede anders genoem word: chloroplaste in groen alge en plante, rhodoplaste in rooi alge en sianelle in die gloukoffiete. [116]

    Evolusie van seksuele voortplanting Redigeer

    Die kenmerkende eienskappe van seksuele voortplanting by eukariote is meiose en bevrugting. Daar is baie genetiese rekombinasie in hierdie soort voortplanting, waarin nageslag 50% van hul gene van elke ouer ontvang, [117] in teenstelling met ongeslagtelike voortplanting, waarin daar geen rekombinasie is nie. Bakterieë ruil ook DNA uit deur bakteriële vervoeging, waarvan die voordele weerstand teen antibiotika en ander gifstowwe insluit, en die vermoë om nuwe metaboliete te gebruik. [118] Vervoeging is egter nie 'n voortplantingsmiddel nie, en is nie beperk tot lede van dieselfde spesie nie - daar is gevalle waar bakterieë DNA na plante en diere oordra. [119]

    Aan die ander kant is bakteriële transformasie duidelik 'n aanpassing vir die oordrag van DNA tussen bakterieë van dieselfde spesie. Bakteriële transformasie is 'n komplekse proses wat die produkte van talle bakteriese gene behels en kan beskou word as 'n bakteriese vorm van seks. [120] [121] Hierdie proses kom natuurlik voor in ten minste 67 prokariotiese spesies (in sewe verskillende filums). [122] Seksuele voortplanting by eukariote het moontlik ontstaan ​​uit bakteriële transformasie. [123]

    Die nadele van seksuele voortplanting is welbekend: die genetiese hervorming van rekombinasie kan gunstige kombinasies van gene opbreek en aangesien mans nie die aantal nageslag in die volgende generasie direk toeneem nie, kan 'n ongeslagtelike bevolking so min as moontlik uit-broei en verplaas. as 50 geslagte 'n seksuele bevolking wat in elke ander opsig gelyk is. [117] Nietemin reproduseer die oorgrote meerderheid van diere, plante, swamme en protiste seksueel. Daar is sterk bewyse dat seksuele voortplanting vroeg in die geskiedenis van eukariote ontstaan ​​het en dat die gene wat dit beheer, baie min verander het. [124] Hoe seksuele voortplanting ontwikkel en oorleef het, is 'n onopgeloste raaisel. [125]

    Die Rooi Koningin -hipotese dui daarop dat seksuele voortplanting beskerming bied teen parasiete, omdat dit makliker is vir parasiete om die verdediging van geneties identiese klone te oorkom as dié van seksuele spesies wat bewegende teikens bied, en daar is eksperimentele bewyse hiervoor. Daar bestaan ​​egter steeds twyfel of dit die voortbestaan ​​van seksuele spesies sou verklaar as verskeie soortgelyke kloonspesies teenwoordig was, aangesien een van die klone die aanvalle van parasiete lank genoeg kan oorleef om die seksuele spesie uit te teel. [117] Voorts, in stryd met die verwagtinge van die Rooi Koningin -hipotese, het Kathryn A. Hanley et al. gevind dat die voorkoms, oorvloed en gemiddelde intensiteit van myte aansienlik hoër was by seksuele gekko's as by aseksuele wat dieselfde habitat deel. [127] Daarbenewens het bioloog Matthew Parker, na die ondersoek van talle genetiese studies oor weerstand teen plantsiektes, nie 'n enkele voorbeeld gevind wat ooreenstem met die konsep dat patogene die primêre selektiewe middel is wat verantwoordelik is vir seksuele voortplanting in die gasheer nie. [128]

    Van Alexey Kondrashov deterministiese mutasie hipotese (DMH) veronderstel dat elke organisme meer as een skadelike mutasie het en die gesamentlike gevolge van hierdie mutasies meer skadelik is as die som van die skade wat elke individuele mutasie aangerig het. As dit so is, sal seksuele rekombinasie van gene die skade wat slegte mutasies aan die nageslag doen, verminder en terselfdertyd 'n paar slegte mutasies uit die genepoel verwyder deur dit te isoleer in individue wat vinnig omkom omdat hulle 'n bogemiddelde aantal slegte mutasies het. Die bewyse dui egter daarop dat die DMH se aannames wankelrig is omdat baie spesies gemiddeld minder as een skadelike mutasie per individu het en geen spesie wat ondersoek is, bewys lewer van sinergie tussen skadelike mutasies nie. [117]

    Die willekeurige aard van rekombinasie veroorsaak dat die relatiewe oorvloed van alternatiewe eienskappe van een generasie na die ander wissel. Hierdie genetiese drywing is op sy eie onvoldoende om seksuele voortplanting voordelig te maak, maar 'n kombinasie van genetiese drywing en natuurlike seleksie is moontlik voldoende. As toeval kombinasies van goeie eienskappe oplewer, gee natuurlike seleksie 'n groot voordeel aan geslagte waarin hierdie eienskappe geneties verbind word. Aan die ander kant word die voordele van goeie eienskappe geneutraliseer as dit saam met slegte eienskappe voorkom. Seksuele rekombinasie bied goeie eienskappe die geleentheid om met ander goeie eienskappe verbind te word, en wiskundige modelle dui daarop dat dit meer as genoeg is om die nadele van seksuele voortplanting te vergoed. [125] Ander kombinasies van hipoteses wat op sigself onvoldoende is, word ook ondersoek. [117]

    Die aanpasbare funksie van seks bly vandag 'n groot onopgeloste probleem in die biologie. Die mededingende modelle om die aanpasbare funksie van seks te verduidelik, is hersien deur John A. Birdsell en Christopher Wills. [129] Die hipoteses wat hierbo bespreek is, hang alles af van die moontlike voordelige gevolge van willekeurige genetiese variasie wat deur genetiese rekombinasie veroorsaak word. 'N Alternatiewe siening is dat seks ontstaan ​​en onderhou word, as 'n proses om DNA -skade te herstel, en dat die genetiese variasie wat geproduseer word, soms 'n voordelige byproduk is. [123] [130]

    Multisellulariteit Redigeer

    Die eenvoudigste definisies van 'meersellig', byvoorbeeld 'met veelvuldige selle', kan koloniale sianobakterieë insluit, soos Nostoc. Selfs 'n tegniese definisie soos "met dieselfde genoom, maar verskillende seltipes", sal nog steeds 'n paar geslagte van die groen alge Volvox insluit, wat selle het wat spesialiseer in voortplanting. [131] Multisellulariteit het onafhanklik ontwikkel in organismes so uiteenlopend soos sponse en ander diere, swamme, plante, bruin alge, sianobakterieë, slymvorme en myxobakterieë. [21] [132] Ter wille van die beknoptheid fokus hierdie artikel op die organismes wat die grootste spesialisasie van selle en verskillende seltipes toon, hoewel hierdie benadering tot die evolusie van biologiese kompleksiteit as 'eerder antroposentries' beskou kan word. [22]

    Die aanvanklike voordele van multicellulariteit het moontlik ingesluit: meer doeltreffende deel van voedingstowwe wat buite die sel verteer word, [134] verhoogde weerstand teen roofdiere, waarvan baie aangeval word deur die vermoë om strome te weerstaan ​​deur die vermoë om te bereik aan 'n vaste oppervlak te heg opwaarts om te filter-voer of sonlig te kry vir fotosintese [135] die vermoë om 'n interne omgewing te skep wat beskerming bied teen die eksterne [22] en selfs die geleentheid vir 'n groep selle om "intelligent" op te tree deur inligting te deel. [133] Hierdie kenmerke sou ook vir ander organismes geleenthede gebied het om te diversifiseer deur meer uiteenlopende omgewings te skep as wat plat mikrobiese matte kon. [135]

    Multisellulariteit met gedifferensieerde selle is voordelig vir die organisme in sy geheel, maar nadelig uit die oogpunt van individuele selle, waarvan die meeste die geleentheid verloor om hulself te reproduseer. In 'n ongeslagtelike meersellige organisme kan skelm selle wat die voortplantingsvermoë behou, die organisme oorneem en verminder tot 'n massa ongedifferensieerde selle. Seksuele voortplanting elimineer sulke skelm selle uit die volgende generasie en blyk dus 'n voorvereiste te wees vir komplekse multicellulariteit. [135]

    Die beskikbare bewyse dui aan dat eukariote baie vroeër ontwikkel het, maar onopvallend gebly het tot 'n vinnige diversifikasie rondom 1 Ga. organismes met veelvuldige selle wat verskil in vorm en funksie. [135]

    Deur die samestelling van transkripsiefaktorfamilies en regulatoriese netwerkmotiewe tussen eensellige organismes en meersellige organismes te vergelyk, het wetenskaplikes bevind dat daar baie nuwe transkripsiefaktorfamilies en drie nuwe tipes regulatoriese netwerkmotiewe in multicellulêre organismes is, en nuwe familie -transkripsiefaktore word by voorkeur hierby aangesluit. nuwe netwerkmotiewe wat noodsaaklik is vir multikululêre ontwikkeling. Hierdie resultate stel 'n aanneemlike meganisme voor vir die bydrae van transkripsiefaktore van nuwe gesinne en nuwe netwerkmotiewe tot die oorsprong van meersellige organismes op transkripsionele regulatoriese vlak. [136]

    Fossiele bewyse Redigeer

    Die Francevilliaanse biota -fossiele, gedateer tot 2,1 Ga, is die vroegste fossielorganismes wat duidelik meersellig is. [39] Hulle het moontlik gedifferensieerde selle gehad. [137] 'n Ander vroeë meersellige fossiel, Qingshania, gedateer tot 1,7 Ga, blyk uit feitlik identiese selle te bestaan. Die rooi alge roep Bangiomorpha, gedateer op 1.2 Ga, is die vroegste bekende organisme wat beslis gedifferensieerde, gespesialiseerde selle het, en is ook die oudste bekende seksueel voortplantende organisme. [135] Die 1,43 miljard jaar oue fossiele wat as swamme geïnterpreteer word, blyk meersellig te wees met gedifferensieerde selle. [115] Die "string of beads" organisme Horodyskia, gevind in gesteentes gedateer van 1,5 Ga tot 900 Ma, was moontlik 'n vroeë metasoen [21], maar dit is ook geïnterpreteer as 'n koloniale foraminiferaan. [126]

    Diere is meersellige eukariote, [nota 1] en word van plante, alge en swamme onderskei deur 'n gebrek aan selwande. [139] Alle diere is beweeglik, [140] al was dit net in sekere lewensfases. Alle diere behalwe sponse het liggame wat in aparte weefsels gedifferensieer is, insluitend spiere, wat dele van die dier deur kontraktering beweeg, en senuweeweefsel, wat seine oordra en verwerk. [141] In November 2019 het navorsers die ontdekking van Caveasphaera, 'n meersellige organisme wat in 609 miljoen jaar oue gesteentes voorkom, wat nie maklik omskryf kan word as 'n dier of nie-dier nie, wat moontlik verband hou met een van die vroegste gevalle van dierlike evolusie. [142] [143] Fossielstudies van Caveasphaera het voorgestel dat dieragtige embrionale ontwikkeling baie vroeër as die oudste duidelik gedefinieerde dierlike fossiele ontstaan ​​het. [142] en kan in ooreenstemming wees met studies wat daarop dui dat die evolusie van diere ongeveer 750 miljoen jaar gelede begin het. [143] [144]

    Nietemin is die vroegste algemeen aanvaarde dierfossiele die taamlik moderne voorkoms (die groep wat jellievisse, see-anemone en Hidra), moontlik vanaf ongeveer 580 Ma, hoewel fossiele uit die Doushantuo -formasie slegs ongeveer gedateer kan word. Hulle teenwoordigheid impliseer dat die afstammelinge van die cnidariërs en bilateriaanse afstammelinge reeds verskil het. [145]

    Die Ediacara -biota, wat die afgelope 40 miljoen jaar voor die aanvang van die Kambrium begin floreer het, [146] was die eerste diere wat meer as 'n paar sentimeter lank was. Baie was plat en het 'n "gewatteerde" voorkoms, en dit lyk so vreemd dat daar 'n voorstel was om hulle as 'n aparte koninkryk, Vendozoa, te klassifiseer. [147] Ander word egter as vroeë weekdiere geïnterpreteer (Kimberella [148] [149]), stokkehuise (Arkarua [150]) en geleedpotiges (Spriggina, [151] Parvancorina [152]). Daar is steeds debat oor die klassifikasie van hierdie monsters, veral omdat die diagnostiese kenmerke waarmee taksonomiste meer onlangse organismes kan klassifiseer, soos ooreenkomste met lewende organismes, in die algemeen by die Ediacarans afwesig is. Daar is egter min twyfel daaroor Kimberella was ten minste 'n triploblastiese bilateriaanse dier, met ander woorde 'n dier wat aansienlik meer kompleks is as die cnidariërs. [153]

    Die klein shelly fauna is 'n baie gemengde versameling fossiele wat tussen die laat Ediacaran en die middel -Kambriese tydperke gevind is. Die vroegste, Cloudina, toon tekens van suksesvolle verdediging teen predasie en kan dui op die begin van 'n evolusionêre wapenwedloop. Sommige klein vroeë Kambrium -skulpe het byna sekerlik aan weekdiere behoort, terwyl die eienaars van 'n paar "pantserplate" Halkieria en Mikrodiktoon, is uiteindelik geïdentifiseer toe meer volledige monsters in Cambrian lagerstätten gevind is wat diere met 'n sagte liggaam bewaar het. [154]

    In die sewentigerjare was daar reeds 'n debat oor die vraag of die opkoms van die moderne fila 'plofbaar' of geleidelik was, maar verborge was deur die tekort aan prekambriumse fossiele. [154] 'n Herontleding van fossiele uit die Burgess Shale lagerstätte het die belangstelling in die kwessie verhoog toe dit diere onthul het, soos Opabinia, wat nie in enige bekende filum pas nie. Dit is destyds geïnterpreteer as 'n bewys dat die moderne fila baie vinnig ontwikkel het in die Kambriese ontploffing en dat die Burgess Shale se "vreemde wonders" toon dat die Vroeë Kambrium 'n unieke eksperimentele tydperk van dierlike evolusie was.[156] Later ontdekkings van soortgelyke diere en die ontwikkeling van nuwe teoretiese benaderings het tot die gevolgtrekking gekom dat baie van die "vreemde wonders" evolusionêre "tantes" of "neefs" van moderne groepe was [157] - byvoorbeeld dat Opabinia was lid van die lobopods, 'n groep wat die voorouers van die geleedpotiges insluit, en dat dit moontlik nou verwant was aan die moderne tardigrades. [158] Tog is daar steeds baie debat oor of die Kambriese ontploffing werklik plofbaar was en, indien wel, hoe en waarom dit gebeur het en waarom dit uniek in die geskiedenis van diere voorkom. [159]

    Deuterostome en die eerste gewerweldes Redigeer

    Die meeste diere wat die kern van die Kambriese ontploffingsdebat is, is protostome, een van die twee hoofgroepe van komplekse diere. Die ander groot groep, die deuterostome, bevat ongewerweldes, soos seesterre en seekoeie (echinoderms), asook akkoorde (sien hieronder). Baie pelshuise het harde kalsiet "skulpe", wat redelik algemeen voorkom vanaf die vroeë Kambriese klein skulpfauna. [154] Ander deuterostome-groepe is sag, en die meeste van die belangrike Kambriese deuterostome-fossiele kom uit die Chengjiang-fauna, 'n lagerstätte in China. [161] Die chordate is nog 'n belangrike deuterostome groep: diere met 'n duidelike dorsale senuweekoord. Chordate sluit in sagte, ongewerwelde diere, soos mantels sowel as gewerweldes-diere met 'n ruggraat. Terwyl tunika -fossiele voorafgaan aan die Kambriese ontploffing, [162] die Chengjiang -fossiele Haikouichthys en Myllokunmingia blyk te wees ware gewerweldes, [30] en Haikouichthys het duidelike werwels, wat effens gemineraliseer is. [163] Gewerweldiere met kake, soos die akantodiane, verskyn die eerste keer in die Laat Ordovicium. [164]

    Aanpassing aan die lewe op die land is 'n groot uitdaging: alle landorganismes moet uitdroging vermy en almal bo die mikroskopiese grootte moet spesiale strukture skep om die swaartekrag te weerstaan, en asemhalingsstelsels en gasuitruilstelsels moet nie van water afhanklik wees om eiers te dra nie en sperms na mekaar toe. [165] [166] [167] Alhoewel die vroegste goeie bewyse van landplante en diere dateer uit die Ordovisiese tydperk (488 tot 444 Ma), en 'n aantal afstammelinge van mikroörganismes baie vroeër op die land gekom het, [168] [169 ] moderne land -ekosisteme verskyn slegs in die laat -Devoon, ongeveer 385 tot 359 Ma. [170] In Mei 2017 is daar moontlik bewyse van die vroegste bekende lewe op land gevind in 3,48 miljard jaar oue geiseriet en ander verwante mineraalafsettings (wat dikwels in warmwaterbronne en geisers voorkom) wat in die Pilbara Craton van Wes-Australië ontbloot is . [171] [172] In Julie 2018 het wetenskaplikes berig dat die vroegste lewe op land moontlik bakterieë was wat 3,22 miljard jaar gelede op land geleef het. [173] In Mei 2019 het wetenskaplikes die ontdekking van 'n versteende swam, met die naam, gerapporteer Ourasphaira giraldae, in die Kanadese Arktiese gebied, wat moontlik 'n miljard jaar gelede op land gegroei het, lank voordat plante op land geleef het. [174] [175] [176]

    Evolusie van aardse antioksidante Redigeer

    Suurstof is 'n kragtige oksidant waarvan die ophoping in die aardse atmosfeer die gevolg was van die ontwikkeling van fotosintese oor 3 Ga, in sianobakterieë (blougroen alge), wat die mees primitiewe suurstofagtige fotosintetiese organismes was. Bruin alge versamel anorganiese minerale antioksidante soos rubidium, vanadium, sink, yster, koper, molibdeen, selenium en jodium, wat meer as 30 000 keer die konsentrasie van hierdie element in seewater gekonsentreer is. Beskermende endogene antioksidant -ensieme en eksogene dieet -antioksidante het gehelp om oksidatiewe skade te voorkom. Die meeste mariene minerale antioksidante werk in die selle as noodsaaklike spoorelemente in redoks en antioksidante metalloensieme. [ aanhaling nodig ]

    Toe plante en diere ongeveer 500 Ma in riviere begin beland en land, was die tekort aan die omgewing van hierdie minerale antioksidante 'n uitdaging vir die ontwikkeling van die aardse lewe. [177] [178] Aardse plante het die produksie van "nuwe" endogene antioksidante, soos askorbiensuur, polifenole, flavonoïede, tokoferole, ens. van angiospermplante. [ aanhaling nodig ]

    Trouens, angiosperme (die dominante planttipe vandag) en die meeste van hul antioksidantpigmente het gedurende die Laat Jurassiese tydperk ontwikkel. Plante gebruik antioksidante om hul strukture te verdedig teen reaktiewe suurstofspesies wat tydens fotosintese geproduseer word. Diere word blootgestel aan dieselfde oksidante, en hulle het endogene ensiematiese antioksidantstelsels ontwikkel. [179] Jodium in die vorm van die jodiedioon I- is die mees primitiewe en volopste elektronryke noodsaaklike element in die dieet van mariene en terrestriële organismes, en jodied tree op as 'n elektrondonor en het hierdie voorouerlike antioksidantfunksie in alle jodied- konsentreer selle van primitiewe mariene alge tot meer onlangse terrestriale gewerweldes. [180]

    Evolusie van grond Redigeer

    Voor die kolonisering van grond, het grond, 'n kombinasie van minerale deeltjies en ontbinde organiese materiaal, nie bestaan ​​nie. Landoppervlaktes sou óf kaal rots óf onstabiele sand gewees het wat deur verwering vervaardig is. Water en alle voedingstowwe daarin sou baie vinnig weggekom het. [170] In die sub-Kambriese penvlakte in Swede is die maksimum diepte van kaolinitisering deur neoproterozoïese verwering ongeveer 5 m, in teenstelling hiermee is die kaolienafsettings in die nabye omgewing wat baie dikker is. [181] Daar word aangevoer dat in die laat Neoproterozoïese lakwas 'n dominante proses van erosie van oppervlakmateriaal was as gevolg van die gebrek aan plante op land. [182]

    Films van sianobakterieë, wat nie plante is nie, maar dieselfde fotosintesemeganismes gebruik, is gevind in moderne woestyne, en slegs in gebiede wat nie geskik is vir vaatplante nie. Dit dui daarop dat mikrobiese matte moontlik die eerste organismes was wat droë grond gekoloniseer het, moontlik in die Prekambrium. Matvormende sianobakterieë kon geleidelik weerstand teen uitdroging ontwikkel het namate dit van die see na die getygebiede versprei het en dan na die land. [170] Lichene, wat simbiotiese kombinasies is van 'n swam (byna altyd 'n askomiset) en een of meer fotosintetiseerders (groen alge of sianobakterieë), [183], is ook belangrike koloniseerders van lewelose omgewings, [170] en hul vermoë om af te breek gesteentes dra by tot grondvorming in situasies waar plante nie kan oorleef nie. [183] ​​Die vroegste bekend as komposietfossiele dateer van 423 tot 419 Ma in die Siloer. [170]

    Grondvorming sou baie stadig gewees het tot die verskyning van grawende diere, wat die minerale en organiese bestanddele van grond meng en waarvan die ontlasting 'n belangrike bron van die organiese komponente is. [170] Hulde is gevind in Ordovisiese sedimente en word toegeskryf aan annelides ("wurms") of geleedpotiges. [170] [184]

    Plante en die laat -Devoonse houtkrisis Redigeer

    By wateralge is byna alle selle in staat tot fotosintese en is hulle byna onafhanklik. Die lewe op land het vereis dat plante intern meer kompleks en gespesialiseerd geword het: fotosintese was die doeltreffendste, want die boonste wortels was nodig om water uit die grond te onttrek. [165] [185]

    Spore van landplante, moontlik eerder as lewermot, is gevind in Middelordovisiese gesteentes gedateer tot ongeveer 476 Ma. In Midde -Siluriese gesteentes 430 Ma is daar fossiele van werklike plante, insluitend klubmosse soos Baragwanathia die meeste was minder as 10 sentimeter hoog, en sommige lyk nou verwant aan vaatplante, die groep wat bome insluit. [185]

    Teen die laat Devoon 370 Ma, bome soos Archaeopteris was so volop dat hulle rivierstelsels verander het van meestal gevleg tot meestal kronkelend, omdat hulle wortels die grond stewig gebind het. [186] Trouens, hulle het die 'Laat -Devoonse houtkrisis' [187] veroorsaak omdat:

    • Hulle het meer koolstofdioksied uit die atmosfeer verwyder, die kweekhuiseffek verminder en sodoende 'n ystydperk in die koolstofvormige tydperk veroorsaak. [28] In latere ekosisteme word die koolstofdioksied wat in hout "opgesluit" is, teruggekeer na die atmosfeer deur ontbinding van dooie hout. Die vroegste fossielbewyse van swamme wat hout kan ontbind, kom egter ook uit die laat -Devoon. [188]
    • Die toenemende diepte van plante se wortels het daartoe gelei dat meer voedingstowwe in riviere en see deur reën uitgespoel is. Dit het algbloei veroorsaak waarvan die hoë suurstofverbruik anoksiese gebeurtenisse in dieper waters veroorsaak het, wat die uitwissingstempo onder diepwaterdiere verhoog het. [28]

    Grond ongewerweldes Redigeer

    Diere moes hul voedings- en uitskeidingstelsels verander, en die meeste landdiere het interne bevrugting van hul eiers ontwikkel. [167] Die verskil in brekingsindeks tussen water en lug vereis veranderinge in hul oë. Aan die ander kant het beweging en asemhaling op sommige maniere makliker geword, en die beter oordrag van hoëfrekwensiegeluide in die lug het die ontwikkeling van gehoor aangemoedig. [166]

    Die oudste bekende lugasemende dier is Pneumodesmus, 'n argipolypodan duisendpoot uit die Middelsiloer, ongeveer 428 Ma. [189] [190] Die lugasemende, aardse aard daarvan word bewys deur die teenwoordigheid van spirakels, die openinge vir trageale stelsels. [191] Sommige vroeëre spoorfossiele van die grens tussen Kambrium en Ordovisië, ongeveer 490 Ma, word egter geïnterpreteer as die spore van groot amfibiese geleedpotiges op sandduine aan die kus, en is moontlik gemaak deur eutikarsinoïede, [192] wat vermoedelik evolusionêr is " tannies "van myriapods. [193] Ander spoorfossiele van die laat-ordovicium, 'n bietjie meer as 445 Ma, verteenwoordig waarskynlik ongewerweldes in die land, en daar is duidelike bewyse van talle geleedpotiges aan die kus en die alluviale vlaktes kort voor die Siluur-Devoon-grens, ongeveer 415 Ma, insluitend tekens dat sommige geleedpotiges plante geëet. [194] Geleedpotiges was goed vooraf aangepas om grond te koloniseer, omdat hul bestaande gesamentlike eksoskeletse beskerming bied teen uitdroging, ondersteuning teen swaartekrag en 'n bewegingsmiddel wat nie van water afhanklik was nie. [167] [195]

    Die fossielrekord van ander groot ongewervelde groepe op land is swak: glad nie vir nie-parasitiese platwurms, aalwurms of nemerteans nie, sommige parasitiese aalwurms is in ambersteenvormige wurmfossiele gefossiliseer, maar dit is moontlik steeds waterdiere die vroegste fossiele van buikpotiges op land dateer uit die laat koolstof, en hierdie groep moes moontlik wag totdat blaarvullis volop geword het om die vogtige toestande te voorsien wat hulle nodig het. [166]

    Die vroegste bevestigde fossiele van vlieënde insekte dateer uit die laat koolstof, maar daar word vermoed dat insekte die vermoë om te vlieg in die vroeë koolstof of selfs laat -Devoon ontwikkel het. Dit het hulle 'n groter verskeidenheid ekologiese nisse gegee vir voeding en teling, en 'n manier om te ontsnap van roofdiere en van ongunstige veranderinge in die omgewing. [196] Ongeveer 99% van die moderne insekspesies vlieg of is afstammelinge van vlieënde spesies. [197]

    Vroeë landwerweldiere Redigeer

    Tetrapods, gewerweldes met vier ledemate, het gedurende 'n betreklik kort tydperk uit ander rhipidistiese visse ontwikkel (370 tot 360 Ma). [200] Die vroeë groepe word as Labyrinthodontia gegroepeer. Hulle het water, braaivormige paddavissies behou, 'n stelsel wat nog steeds by moderne amfibieë voorkom.

    Jodium en T4/T3 stimuleer die amfibiese metamorfose en die evolusie van senuweestelsels, wat die akwatiese, vegetariese kluitvis verander in 'n 'meer ontwikkelde' aardse, vleisetende padda met beter neurologiese, visuospatiale, reuk- en kognitiewe vermoëns om te jag. [177] Die nuwe hormonale werking van T3 is moontlik gemaak deur die vorming van T3-reseptore in die selle van gewerwelde diere. Eerstens, ongeveer 600-500 miljoen jaar gelede, verskyn in primitiewe Chordata die alfa T3-reseptore met 'n metamorfoserende werking en dan, ongeveer 250-150 miljoen jaar gelede, verskyn die beta T3-reseptore met metaboliese en termogenetiese aksies in die Birds and Mammalia . [201]

    Van die vyftigerjare tot die vroeë tagtigerjare is gedink dat tetrapode ontwikkel het uit vis wat reeds die vermoë gehad het om op land te kruip, moontlik om van 'n poel wat besig was om uit te droog, na 'n dieper te gaan. In 1987 het byna volledige fossiele van Acanthostega vanaf ongeveer 363 Ma het getoon dat hierdie laat -Devoonse oorgangsdier bene en longe en kieue gehad het, maar nooit op die land kon oorleef nie: sy ledemate en pols en enkelgewrigte was te swak om sy gewig te dra, sy ribbes was te kort om dit te voorkom Die visagtige stertvin sou as gevolg van die gewig plat druk, beskadig gewees het deur op die grond te sleep. Die huidige hipotese is dat Acanthostega, wat ongeveer 1 meter lank was, was 'n volledige roofdier wat in vlak water gejag het. Sy geraamte verskil van dié van die meeste visse, op 'n manier wat hom in staat gestel het om sy kop op te lig terwyl die liggaam onder water bly, insluitend: sy kake toon modifikasies wat dit moontlik gemaak het om die bene aan die agterkant van die skedel te lug. aan mekaar vasgemaak, wat sterk bevestigingspunte bied vir spiere wat sy kop opsteek, die kop is nie aan die skouergordel gekoppel nie en dit het 'n duidelike nek. [198]

    Die Devoonse vermeerdering van landplante kan help om te verduidelik waarom lugasem 'n voordeel sou gewees het: blare wat in strome en riviere val, sou die groei van waterplantegroei aangemoedig het. aantreklike prooi, maar die omgewing was ongeskik vir die groot mariene roofvisse. Asemhaling sou nodig gewees het omdat hierdie water suurstof ontbreek, aangesien warm water minder opgeloste suurstof bevat as koeler seewater en omdat die ontbinding van plantegroei sommige van die suurstof. [198]

    Later ontdekkings het vroeër oorgangsvorme tussen Acanthostega en heeltemal visagtige diere. [202] Ongelukkig is daar dan 'n gaping (Romer-gaping) van ongeveer 30 Ma tussen die fossiele van voorvaderlike tetrapode en middel-koolstofagtige fossiele van gewerweldes wat goed aangepas lyk vir die lewe op land. Sommige hiervan lyk soos vroeë familielede van moderne amfibieë, waarvan die meeste hul vel nat moet hou en hul eiers in water moet lê, terwyl ander as vroeë familielede van die amniotes aanvaar word, waarvan die waterdigte vel en eiermembrane hulle in staat stel om te lewe en broei ver van water. [199]

    Dinosourusse, voëls en soogdiere Redigeer

    Daar word gedebatteer oor die vraag of daar skilpaaie hier hoort [203]

    Amniotes, wie se eiers in droë omgewings kan oorleef, het waarskynlik in die laat koolstofagtige tydperk (330 tot 298,9 Ma) ontwikkel. Die vroegste fossiele van die twee oorlewende amniote -groepe, synapsiede en sauropsiede, dateer uit ongeveer 313 Ma. [204] [205] Die synapsiede pelycosaurs en hul afstammelinge, die therapsides, is die algemeenste landwerveldiere in die bekendste Permse (298,9 tot 251,902 Ma) fossielbeddings. Destyds was dit egter almal in gematigde gebiede op middelbreedtegrade, en daar is bewyse dat warmer, droër omgewings nader aan die ewenaar oorheers word deur sauropsiede en amfibieë. [206]

    Die Perm -Trias -uitwissingsgebeurtenis het bykans alle landwerveldiere, [207] sowel as die groot meerderheid ander lewens, uitgewis. [208] Tydens die stadige herstel van hierdie katastrofe, wat na raming 30 miljoen jaar geneem het, [209] het 'n voorheen obskure sauropsidegroep die algemeenste en mees uiteenlopende aardse gewerweldes geword: 'n paar fossiele van archosauriformes ("heersende akkedisvorme") is gevind in laat -Permse gesteentes, [210], maar deur die Middel -Trias was die aartsosourusse die dominante landwervels. Dinosourusse het hulself onderskei van ander argosourusse in die laat trias, en het die dominante landwerveldiere geword van die Jura- en Krytperiodes (201,3 tot 66 Ma). [211]

    Gedurende die Laat Jurassic het voëls ontwikkel uit klein, roofdierende theropod dinosourusse. [212] Die eerste voëls het tande en lang, benige sterte geërf van hul dinosourusvoorouers, [212] maar sommige het geil, tandlose snawels ontwikkel deur die laat -jura [213] en kort pygostyle -sterte deur die vroeë Kryt. [214]

    Terwyl die aartsourusse en dinosourusse meer oorheersend geword het in die Trias, het die opvolgers van die terapieë in soogdiere ontwikkel tot klein, hoofsaaklik nagtelike inseketers. Hierdie ekologiese rol het moontlik die evolusie van soogdiere bevorder; byvoorbeeld, nagtelike lewe kan die ontwikkeling van endotermie ("warmbloedigheid") en hare of bont versnel. [215] Teen 195 Ma in die vroeë Jurassic was daar diere wat in 'n aantal opsigte baie soos die soogdiere van vandag was. [216] Ongelukkig is daar 'n gaping in die fossielrekord in die hele Middellandse Jura. [217] Fossiele tande wat in Madagaskar ontdek is, dui egter aan dat die skeiding tussen die geslag wat tot monotremes lei en die een wat na ander lewende soogdiere lei, teen 167 Ma plaasgevind het. [218] Nadat hulle ongeveer 150 Ma oor landgewerwelde nisse gedomineer het, het die nie-voël-dinosourusse omgekom tydens die uitwissing van die Kryt-Paleogene (66 Ma) saam met baie ander groepe organismes. [219] Soogdiere gedurende die tyd van die dinosourusse was beperk tot 'n beperkte reeks takse, groottes en vorms, maar het vinnig toegeneem in omvang en diversiteit na die uitsterwing, [220] [221] met vlermuise wat binne 13 miljoen die lug inklim jaar, [222] en walvisse na die see binne 15 miljoen jaar. [223]

    Bloeiende plante Redigeer

    Die eerste blomplante verskyn ongeveer 130 Ma. [226] Die 250 000 tot 400 000 spesies blomplante is meer as alle ander grondplante saam, en is die dominante plantegroei in die meeste terrestriële ekosisteme. Daar is fossielbewyse dat blomplante vinnig gediversifiseer het in die vroeë Kryt, van 130 tot 90 Ma, [224] [225] en dat hul opkoms verband hou met dié van bestuiwende insekte. [225] Onder moderne blomplante Magnolia word beskou as naby die gemeenskaplike voorouer van die groep. [224] Paleontoloë het egter nie daarin geslaag om die vroegste stadiums in die evolusie van blomplante te identifiseer nie. [224] [225]

    Sosiale insekte Redigeer

    Die sosiale insekte is merkwaardig omdat die oorgrote meerderheid individue in elke kolonie steriel is. Dit blyk in stryd met die basiese konsepte van evolusie, soos natuurlike seleksie en die selfsugtige geen. In werklikheid is daar baie min eusosiale insekspesies: slegs 15 uit ongeveer 2600 lewende insektefamilies bevat eusosiale spesies, en dit lyk asof eusosialiteit slegs 12 keer onafhanklik onder geleedpotiges ontwikkel het, hoewel sommige eusosiale afstammelinge in verskillende gesinne gediversifiseer het. Nietemin was sosiale insekte skouspelagtig, byvoorbeeld, hoewel miere en termiete slegs ongeveer 2% van die bekende insekspesies uitmaak, vorm dit meer as 50% van die totale massa insekte.Hulle vermoë om 'n gebied te beheer, blyk die grondslag van hul sukses te wees. [227]

    Die offer van broeigeleenthede deur die meeste individue word al lank verduidelik as gevolg van die ongewone haplodiploïede metode van geslagsbepaling van hierdie spesie, wat die paradoksale gevolg het dat twee steriele werksdogters van dieselfde koningin meer gene met mekaar deel as wat hulle sou hul nageslag as hulle kon teel. [228] E. O. Wilson en Bert Hölldobler voer egter aan dat hierdie verduideliking foutief is: dit is byvoorbeeld gebaseer op familielede, maar daar is geen bewyse van nepotisme in kolonies met veelvuldige koninginne nie. In plaas daarvan, skryf hulle, ontwikkel eusosialiteit slegs by spesies wat onder sterk druk verkeer van roofdiere en mededingers, maar in omgewings waar dit moontlik is om 'vestings' te bou nadat kolonies hierdie veiligheid gevestig het, kry hulle ander voordele deur koöperatiewe voer. Ter ondersteuning van hierdie verduideliking noem hulle die voorkoms van eusosialiteit by badrotte, [227] wat nie haplodiploïed is nie. [229]

    Die vroegste fossiele van insekte is gevind in vroeë Devoonse gesteentes vanaf ongeveer 400 Ma, wat slegs 'n paar variëteite vlugtelose insekte bewaar. Die Mazon Creek lagerstätten uit die laat koolstof, ongeveer 300 Ma, bevat ongeveer 200 spesies, sommige volgens moderne standaarde reusagtig, en dui aan dat insekte hul belangrikste moderne ekologiese nisse as herbivore, detritivore en inseketers beset het. Sosiale termiete en miere kom die eerste keer voor in die vroeë Kryt, en gevorderde sosiale bye is in die laat -krytgesteentes aangetref, maar het eers in die middel van die senozoïese volop geword. [230]

    Mense Redigeer

    Die idee dat, saam met ander lewensvorme, hedendaagse mense uit 'n ou, gemeenskaplike voorouer ontwikkel het, is in 1844 deur Robert Chambers voorgestel en in 1871 deur Charles Darwin opgeneem. [231] Moderne mense het ontstaan ​​uit 'n afstammeling van regop loop ape wat meer as 6 Ma teruggevoer is tot Sahelanthropus. [232] Die eerste bekende klipgereedskap is ongeveer 2,5 Ma gemaak, blykbaar deur Australopithecus garhi, en is gevind naby dierbene met skrape wat deur hierdie gereedskap gemaak is. [233] Die vroegste hominines het breine van sjimpansee gehad, maar daar was 'n viervoudige toename in die laaste 3 Ma, 'n statistiese ontleding dui daarop dat die breingroottes van hominine feitlik heeltemal afhang van die datum van die fossiele, terwyl die spesies waaraan hulle toegewys is, het slegs 'n geringe invloed. [234] Daar is 'n langdurige debat oor die vraag of moderne mense gelyktydig oor die hele wêreld van bestaande gevorderde hominines ontwikkel het of afstammelinge is van 'n enkele klein bevolking in Afrika, wat dan minder as 200 000 jaar gelede oor die hele wêreld getrek het en die vorige vervang het hominiene spesies. [235] Daar is ook debat oor die vraag of anatomies moderne mense 'n intellektuele, kulturele en tegnologiese "Groot sprong vorentoe" onder 100,000 jaar gelede gehad het en, indien wel, of dit te wyte was aan neurologiese veranderinge wat nie in fossiele sigbaar is nie. [236]

    Die lewe op aarde het af en toe massa -uitwissings gely sedert minstens 542 Ma. Alhoewel dit destyds rampe was, het massa -uitwissings soms die evolusie van lewe op aarde versnel. As oorheersing van spesifieke ekologiese nisse van een groep organismes na 'n ander oorgaan, is dit selde omdat die nuwe dominante groep 'beter' is as die ou en gewoonlik omdat 'n uitwissingsgebeurtenis die ou dominante groep uitskakel en plek maak vir die nuwe. [37] [237]

    Die fossielrekord toon dat die gapings tussen massa -uitwissings langer word en die gemiddelde en agtergrondsyfer van uitsterwing afneem. Beide hierdie verskynsels kan op een of meer maniere verduidelik word: [238]

    • Die oseane is moontlik meer gasvry oor die afgelope 500 Ma en minder kwesbaar vir massa-uitsterwings: opgeloste suurstof het meer wydverspreid geraak en tot groter dieptes binnegedring. en anoksiese gebeurtenisse en mariene ekosisteme het meer gediversifiseerd geraak sodat voedselkettings minder geneig sou wees om te ontwrig. [239] [240]
    • Redelike volledige fossiele is baie skaars, die meeste uitgestorwe organismes word slegs deur gedeeltelike fossiele voorgestel, en volledige fossiele is die skaarsste in die oudste gesteentes. Dus het paleontoloë per ongeluk dele van dieselfde organisme aan verskillende genera toegewys, wat dikwels slegs gedefinieer is om hierdie vondste te akkommodeer - die verhaal van Anomalocaris is 'n voorbeeld hiervan. Die risiko vir hierdie fout is groter vir ouer fossiele, omdat dit dikwels in teenstelling met dele van enige lewende organisme is en swak bewaar word. Baie van die "oorbodige" genera word verteenwoordig deur fragmente wat nie weer gevind word nie en die "oorbodige" genera blyk baie vinnig uit te sterf. [238]

    Biodiversiteit in die fossielrekord, wat is ". Die aantal afsonderlike genera wat op 'n gegewe tydstip lewend is, dit wil sê diegene waarvan die eerste voorkoms voorafgaan en wie se laaste voorkoms daardie tyd later" [241] toon 'n ander tendens: 'n redelik vinnige styging van 542 tot 400 Ma 'n effense afname van 400 na 200 Ma, waarin die verwoestende Perm -Trias -uitwissingsgebeurtenis 'n belangrike faktor is en 'n vinnige styging van 200 Ma na die hede. [241]


    Lewe het moontlik 4 miljard jaar gelede op die aarde ontstaan, dui studie van omstrede fossiele aan

    In 1992 het navorsers bewyse ontdek van wat destyds moontlik die vroegste lewe op aarde was: 3,5 miljard biljoen jaar oud mikroskopiese kronkels wat in Australiese gesteentes omhul is. Sedertdien het wetenskaplikes egter gedebatteer of hierdie afdrukke werklik antieke mikroörganismes verteenwoordig, en of dit werklik so oud is. 'N Omvattende ontleding van hierdie mikrofossiele dui daarop dat hierdie formasies inderdaad ou mikrobes verteenwoordig, wat moontlik so kompleks is dat die lewe op ons planeet ongeveer 500 miljoen jaar vroeër moes ontstaan ​​het.

    Die nuwe werk dui aan dat hierdie vroeë mikroörganismes verbasend gesofistikeerd was, in staat was om fotosintese te gebruik en ander chemiese prosesse te gebruik om energie op te doen, sê Birger Rasmussen, 'n geobioloog aan die Curtin Universiteit in Perth, Australië, wat nie by die werk betrokke was nie. Die studie "sal waarskynlik 'n vlaag nuwe navorsing oor hierdie gesteentes aanraak, terwyl ander navorsers data soek wat hierdie nuwe bewering ondersteun of weerlê," voeg Alison Olcott Marshall, 'n geobioloog aan die Universiteit van Kansas in Lawrence, wat nie betrokke was by die moeite.

    In die nuwe studie werk William Schopf, 'n paleobioloog aan die Universiteit van Kalifornië, Los Angeles - en die ontdekker van die Australiese mikrofossiele - saam met John Valley, 'n geowetenskaplike aan die Universiteit van Wisconsin in Madison. Valley is 'n deskundige in 'n analitiese tegniek genaamd sekondêre ioonmassaspektrometrie (SIMS), wat die verhouding tussen verskillende vorme koolstof in 'n monster kan bepaal - die sleutel om te bepaal of dit organies is.

    Schopf het vier maande lank met mikroskope gewerk om 'n dun stukkie rots te vind wat die fossiele bevat met monsters wat toeganklik genoeg is om met SIMS te bestudeer.Die monster bevat 11 mikrofossiele waarvan die verskillende vorms en groottes suggereer dat hulle vyf spesies mikrobes verteenwoordig. Hy het ook monsters van gesteentes wat geen vermeende fossiele bevat, ter vergelyking verskaf nie.

    Nuwe bewyse ondersteun dat hierdie 'kronkels' die vroeë lewe verteenwoordig.

    Die analise het verskeie verskillende koolstofverhoudings in die materiaal aangetref, berig Schopf, Valley en kollegas vandag in die Proceedings of the National Academy of Sciences. Twee soorte mikrofossiele het dieselfde koolstofverhouding as moderne bakterieë wat lig gebruik om koolstofverbindings te maak wat hul aktiwiteite stimuleer - 'n primitiewe fotosintese wat nie suurstof behels nie. Twee ander soorte mikrofossiele het dieselfde koolstofverhoudings as mikrobes wat bekend staan ​​as archaea, wat afhanklik is van metaan as hul energiebron - en wat 'n deurslaggewende rol gespeel het in die ontwikkeling van meersellige lewe. Die verhouding van 'n finale tipe mikrofossiel het aangedui dat hierdie organisme metaan produseer as deel van sy metabolisme.

    Dat daar soveel verskillende koolstofverhoudings is, versterk die saak dat dit ware fossiele is, sê Schopf. Enige anorganiese prosesse wat die kronkel kon veroorsaak het, sou 'n eenvormige koolstofverhouding -handtekening agterlaat, sê hy. Die feit dat mikrobes op hierdie punt in die geskiedenis van die aarde reeds so uiteenlopend was, dui ook daarop dat die lewe op ons planeet moontlik 4 miljard jaar gelede kan dateer, sê hy. Ander navorsers het tekens van lewe gevind wat ten minste so ver terugdateer, maar die bevindings is selfs meer omstrede as dié van Schopf.

    "Die nuwe resultate gee gewig aan die idee dat die mikrostrukture biologies is," stem Rasmussen saam. Maar hy is bekommerd dat die mikrofossiele moontlik sleg bewaar is. Olcott Marshall, wat meen dat die rotsindrukke glad nie fossiele is nie, maar die produk van geologiese prosesse, is selfs meer krities: "Die foute wat deur hierdie analitiese tegniek gemaak word, is so groot" dat die data nie duidelik genoeg is om te sê dat daar verskillende is nie tipes mikrobes in rots, sê sy.

    Maar SIMS -kenners prys die werk. "Dit was 'n baie noukeurige, deurdagte eksperiment," sê Lara Gamble, 'n apteker aan die Universiteit van Washington in Seattle wat nie by die studie betrokke was nie. 'Hulle het baie moeite gedoen om seker te maak dat alles behoorlik gekalibreer is.'

    Rasmussen hoop dat daar opvolgwerk sal wees wat meer mikrofossiele ontleed. 'Dit is die moeite werd om dit reg te stel, aangesien ons na die oudste moontlike lewensspore kyk,' sê hy. 'Ons vaardigheid om antieke biosignaturen op aarde te herken, is belangrik as ons ons oë op Mars en verder vestig.'


    Die vier beskawings wat op aarde bestaan ​​het voor die mens

    Ernst Rifgatovich Muldashev, 'n Russiese chirurg, was nog altyd op soek na spore van antieke beskawings wat verdwyn het lank voor die opkoms van die mensdom op aarde.

    Muldashev glo sterk in die bestaan ​​van 'n beskawing wat meer oud is as ons, en al sy vermoedens word ondersteun deur argeologiese vondste en verwysings, sowel as ondersteun deur baie UFO se verhale en legendes.

    Volgens hom was daar altesaam vier verskillende beskawings wat voor ons bestaan ​​het.

    ASURAS, DIE INGEWONDE

    Volgens Muldashev was dit die eerste beskawing wat meer as 10 miljoen jaar gelede op aarde verskyn het. Dit was baie lang wesens, tot 165 voet. Hulle het meer as tienduisend jaar geleef en telepatie gebruik om te kommunikeer. As ons Muldashev wil vertrou, kom hierdie wesens van 'n planeet genaamd Phaethon.

    ATLANTEANS, HIERDIE GEBORE

    Die Atlantiërs is die gevolg van 'n fisiese evolusie wat die Asura's onderneem het. Hulle was effens kleiner en het geen bene gehad nie. Hulle het egter 'n derde oog tussen die wenkbroue gehad.

    LEMURIANSE, DIE BOUERS VAN DIE SPINS

    Lemuriërs verskyn na die verdwyning van die Atlantiërs. Dit was baie soortgelyk aan mense, wat beteken dat hulle 'n skelet gehad het en volgens seks geskei is. Hulle het nog steeds 'n derde oog gehad. Hulle was ongeveer 26 voet lank en het meer as duisend jaar gelewe. Volgens Muldashev was dit hulle wat die Sfinx en die Stonehenge gebou het.

    BOREI, DIE GELYKSTE VIR DIE MENS

    Dit was baie soortgelyk aan die mens, meer as die Lemuriërs. Die hoogte was nie meer as 13 voet nie. Hulle het van die aarde af gevlug as gevolg van 'n kernkatastrofe wat meer as 25 duisend jaar gelede op ons planeet plaasgevind het.

    ARYANS, NA DIE VAL VAN ATLANTIS

    Volgens Muldashev het 'n nuwe ras ontwikkel onmiddellik na die verdwyning van Atlantis. Dit was die direkte voorouers van mense. Hierdie ras het nie 'n derde oog gehad nie en hulle het ongeveer 12 duisend jaar gelede geleef.


    Inhoud

    Die bestaan ​​van Mars as 'n swerwende voorwerp in die naghemel is deur antieke Egiptiese sterrekundiges opgeteken. Teen die 2de millennium vC was hulle bekend met die oënskynlike terugwaartse beweging van die planeet, waarin dit blyk dat dit in die teenoorgestelde rigting oor die lug beweeg van sy normale vordering. [2] Mars is uitgebeeld op die plafon van die graf van Seti I, op die Ramesseum -plafon, [3] en op die Senenmut -sterkaart. Die laaste is die oudste sterrekaart wat gedateer is tot 1534 vC op grond van die posisie van die planete. [2]

    Teen die tyd van die Neo-Babiloniese Ryk het Babiloniese sterrekundiges stelselmatig waargeneem na die posisies en gedrag van die planete. Vir Mars het hulle byvoorbeeld geweet dat die planeet elke 79 jaar 37 sinodiese periodes, oftewel 42 kringe van die zodiac, gemaak het. Die Babiloniërs het rekenkundige metodes uitgevind om geringe regstellings aan die voorspelde posisies van die planete aan te bring. Hierdie tegniek is hoofsaaklik afgelei van tydmetings - soos toe Mars bo die horison uitgestyg het, eerder as uit die minder akkurate posisie van die planeet op die hemelsfeer. [4] [5]

    Chinese rekords van die verskynings en bewegings van Mars verskyn voor die stigting van die Zhou -dinastie (1045 v.C.), en deur die Qin -dinastie (221 v.C.) het sterrekundiges noukeurige rekords van planetêre voegwoorde gehou, insluitend dié van Mars. Besettings van Mars deur Venus is opgemerk in 368, 375 en 405 nC. [6] Die tydperk en beweging van die planeet se wentelbaan was in detail tydens die Tang -dinastie (618 nC) bekend. [7] [8] [9]

    Die vroeë sterrekunde van antieke Griekeland is beïnvloed deur kennis wat oorgedra is uit die Mesopotamiese kultuur. So het die Babiloniërs Mars verbind met Nergal, hulle god van oorlog en pes, en die Grieke het die planeet verbind met hul oorlogsgod, Ares. [10] Gedurende hierdie tydperk was die bewegings van die planete van min belang vir die Grieke Hesiodos Werke en dae (c. 650 vC) maak geen melding van die planete nie. [11]

    Die Grieke het die woord gebruik planēton om te verwys na die sewe hemelliggame wat beweeg het ten opsigte van die agtergrondsterre en hulle het 'n geosentriese siening gehad dat hierdie liggame om die aarde beweeg het. In sy werk, Die Republiek (X.616E – 617B), het die Griekse filosoof Plato die oudste bekende verklaring verskaf wat die volgorde van die planete in die Griekse astronomiese tradisie definieer. Sy lys, in volgorde van die naaste aan die verste van die aarde, was soos volg: die maan, son, Venus, Mercurius, Mars, Jupiter, Saturnus en die vaste sterre. In sy dialoog Timaeus, Het Plato voorgestel dat die vordering van hierdie voorwerpe oor die lug afhang van hul afstand, sodat die voorwerp wat die verste is, die stadigste beweeg. [12]

    Aristoteles, 'n student van Plato, het 'n okkultasie van Mars deur die maan op 4 Mei 357 VHJ waargeneem. [13] Hieruit het hy tot die gevolgtrekking gekom dat Mars verder van die aarde as die maan moet lê. Hy het opgemerk dat ander sulke okkultasies van sterre en planete deur die Egiptenare en Babiloniërs waargeneem is. [14] [15] [16] Aristoteles het hierdie waarnemingsbewyse gebruik om die Griekse volgorde van die planete te ondersteun. [17] Sy werk De Caelo 'n model van die heelal aangebied waarin die son, maan en planete op vaste afstande om die aarde sirkel. 'N Meer gesofistikeerde weergawe van die geosentriese model is deur die Griekse sterrekundige Hipparchus ontwikkel toe hy voorgestel het dat Mars langs 'n sirkelspoor beweeg, genaamd die epiklus, wat op sy beurt om die aarde wentel langs 'n groter sirkel genaamd deferent. [18] [19]

    In Romeinse Egipte gedurende die 2de eeu nC het Claudius Ptolemaeus (Ptolemaeus) probeer om die probleem van die wentelbeweging van Mars aan te spreek. Waarnemings van Mars het getoon dat die planeet 40% vinniger aan die een kant van sy baan beweeg as die ander kant, in stryd met die Aristoteliaanse model van eenvormige beweging. Ptolemeus het die model van planetêre beweging verander deur 'n punt by te voeg wat in die middel van die sirkelvormige wentelbaan van die planeet beweeg, waaroor die planeet teen 'n eenvormige rotasiesnelheid beweeg. Hy het voorgestel dat die orde van die planete deur groter afstand te wees: die maan, Mercurius, Venus, son, Mars, Jupiter, Saturnus en die vaste sterre. [20] Ptolemaeus se model en sy gesamentlike werk oor sterrekunde is in die versameling met meer volumes aangebied Almagest, wat die gesaghebbende verhandeling oor Westerse sterrekunde vir die volgende veertien eeue geword het. [19]

    In die 5de eeu nC, die Indiese astronomiese teks Surya Siddhanta beraam die hoekgrootte van Mars as 2 boogminute (1/30 van 'n graad) en die afstand tot die aarde as 10,433,000 km (1,296,600 yojana, waar een yojana gelykstaande is aan agt km in die Surya Siddhanta). Hieruit word die deursnee van Mars afgelei tot 6,070 km (754,4 yojana), wat 'n fout het binne 11% van die huidige aanvaarbare waarde van 6,788 km. Hierdie skatting was egter gebaseer op 'n onakkurate raaiskoot oor die hoek van die planeet. Die resultaat is moontlik beïnvloed deur die werk van Ptolemeus, wat 'n waarde van 1,57 boogminute gelys het. Beide ramings is aansienlik groter as die waarde wat later met die teleskoop verkry is. [21]


    Kepler se geosentriese bewegings van Mars
    van Astronomia Nova (1609)

    Moderne opposisierekeninge
    Hierdie kaarte toon die rigting en afstand van Mars ten opsigte van die aarde in die middel, met opposisies en skynbare retrograde beweging ongeveer elke 2 jaar en die naaste opposisies elke 15-17 jaar as gevolg van Mars se eksentrieke wentelbaan.

    In 1543 publiseer Nicolaus Copernicus 'n heliosentriese model in sy werk De revolutionibus orbium coelestium. Hierdie benadering het die aarde in 'n wentelbaan om die son geplaas tussen die sirkelbane van Venus en Mars. Sy model het suksesvol verduidelik waarom die planete Mars, Jupiter en Saturnus aan die teenoorgestelde kant van die lug van die son was wanneer hulle in die middel van hul retrograde bewegings was. Copernicus kon die planete in hul korrekte heliosentriese volgorde sorteer, uitsluitlik gebaseer op die tydperk van hul wentelbane om die Son. [22] Sy teorie het geleidelik aanvaarding onder Europese sterrekundiges gekry, veral na die publikasie van die Pruteniese Tabelle deur die Duitse sterrekundige Erasmus Reinhold in 1551, wat volgens die Copernican -model bereken is. [23]

    Op 13 Oktober 1590 het die Duitse sterrekundige Michael Maestlin 'n okkultasie van Mars deur Venus waargeneem. [24] Een van sy studente, Johannes Kepler, het vinnig 'n aanhanger van die Copernican -stelsel geword. Na afloop van sy opleiding word Kepler assistent van die Deense edelman en sterrekundige, Tycho Brahe. Met toegang tot Tycho's gedetailleerde waarnemings van Mars, sou Kepler wiskundig werk om 'n plaasvervanger vir die Prutenic Tables saam te stel. Nadat hy herhaaldelik versuim het om die beweging van Mars in 'n sirkelvormige baan in te pas soos vereis onder Copernicanism, het hy daarin geslaag om Tycho se waarnemings te pas deur aan te neem dat die wentelbaan 'n ellips was en die son op een van die fokuspunte was. Sy model het die basis geword vir Kepler se wette van planetêre beweging, wat in sy meervoudige werk gepubliseer is Epitome Astronomiae Copernicanae (Epitome of Copernican Astronomy) tussen 1615 en 1621. [25]

    By die naaste benadering is die hoekgrootte van Mars 25 boogsekondes ('n eenheidseenheid), dit is veel te klein om met die blote oog op te los.Voor die uitvinding van die teleskoop was daar dus niks bekend oor die planeet behalwe die ligging daarvan op die lug nie. [26] Die Italiaanse wetenskaplike Galileo Galilei was die eerste persoon wat 'n teleskoop gebruik het om astronomiese waarnemings te maak. Sy rekords dui aan dat hy Mars deur 'n teleskoop in September 1610 begin waarneem het. [27] Hierdie instrument was te primitief om enige oppervlaktedetail op die planeet te vertoon, [28] sodat hy die doelwit gestel het om te sien of Mars fases van gedeeltelike duisternis vertoon na Venus of die maan. Alhoewel onseker was oor sy sukses, het hy teen Desember opgemerk dat Mars in hoekgrootte gekrimp het. [27] Die Poolse sterrekundige Johannes Hevelius het daarin geslaag om 'n fase van Mars in 1645 waar te neem. [29]

    In 1644 het die Italiaanse Jesuïet Daniello Bartoli berig dat hy twee donker kolle op Mars gesien het. Tydens die opposisies van 1651, 1653 en 1655, toe die planeet die naaste aan die aarde gekom het, het die Italiaanse sterrekundige Giovanni Battista Riccioli en sy student Francesco Maria Grimaldi kolle van verskillende reflektiwiteit op Mars opgemerk. [28] Die eerste persoon wat 'n kaart van Mars geteken het met terreinkenmerke was die Nederlandse sterrekundige Christiaan Huygens. Op 28 November 1659 maak hy 'n illustrasie van Mars met die duidelike donker gebied wat nou bekend staan ​​as Syrtis Major Planum, en moontlik een van die yskappe. [30] Dieselfde jaar het hy daarin geslaag om die rotasieperiode van die planeet te meet en dit ongeveer 24 uur te gee. [29] Hy het 'n growwe skatting van die deursnee van Mars gemaak, vermoed dat dit ongeveer 60% van die grootte van die aarde is, wat goed kan vergelyk met die moderne waarde van 53%. [31] Miskien was die eerste definitiewe vermelding van Mars se suidelike pool -ijskap deur die Italiaanse sterrekundige Giovanni Domenico Cassini, in 1666. Dieselfde jaar gebruik hy waarnemings van die oppervlaktekens op Mars om 'n rotasieperiode van 24 uur 40 m te bepaal. Dit verskil met minder as drie minute van die huidige aanvaarde waarde. In 1672 merk Huygens 'n vaag wit pet op die noordpool op. [32]

    Nadat Cassini in 1671 die eerste direkteur van die Parys -sterrewag geword het, het hy die probleem van die fisiese skaal van die sonnestelsel aangepak. Die relatiewe grootte van die planeetbane was bekend uit Kepler se derde wet, dus die werklike grootte van een van die wentelbane was nodig. Vir hierdie doel is die posisie van Mars gemeet aan die agtergrondsterre van verskillende punte op die aarde, waardeur die daaglikse parallaks van die planeet gemeet word. Gedurende hierdie jaar beweeg die planeet verby die punt langs sy baan waar dit die naaste aan die son was ('n periheliese opposisie), wat dit 'n besonder nabye benadering tot die aarde gemaak het. Cassini en Jean Picard bepaal die posisie van Mars vanaf Parys, terwyl die Franse sterrekundige Jean Richer metings van Cayenne, Suid -Amerika, gedoen het. Alhoewel hierdie waarnemings belemmer is deur die kwaliteit van die instrumente, kom die parallaks wat deur Cassini bereken is, binne 10% van die korrekte waarde. [33] [34] Die Engelse sterrekundige John Flamsteed het vergelykbare metingspogings gedoen en soortgelyke resultate behaal. [35]

    In 1704 het die Italiaanse sterrekundige Jacques Philippe Maraldi ''n sistematiese studie van die suidelike kappie gemaak en opgemerk dat dit' variasies 'ondergaan terwyl die planeet draai. Dit het aangedui dat die pet nie op die paal gesentreer is nie. Hy het opgemerk dat die grootte van die pet oor tyd verskil. [28] [36] Die in Duitsland gebore Britse sterrekundige Sir William Herschel het in 1777 begin waarneem na die planeet Mars, veral na die poolkappe van die planeet. In 1781 merk hy op dat die suidkap 'uiters groot' lyk, wat hy toeskryf aan die paal wat die afgelope twaalf maande in die donker was. Teen 1784 het die suidelike pet baie kleiner gelyk, wat daarop dui dat die kappies verskil met die seisoen van die planeet en dus van ys gemaak is. In 1781 beraam hy die rotasieperiode van Mars as 24 h 39 m 21,67 s en meet die aksiale helling van die planeet se pole na die wentelvlak as 28,5 °. Hy het opgemerk dat Mars 'n 'aansienlike, maar matige atmosfeer' het, sodat die inwoners waarskynlik in baie opsigte soortgelyk aan die van ons 'n situasie kan geniet. [36] [37] [38] [39] Tussen 1796 en 1809 het die Franse sterrekundige Honoré Flaugergues verduisterings van Mars opgemerk, wat daarop dui dat 'okerkleurige sluiers' die oppervlak bedek. Dit is moontlik die vroegste berig van geel wolke of storms op Mars. [40] [41]

    Aan die begin van die 19de eeu het verbeterings in die grootte en kwaliteit van teleskoopoptika 'n aansienlike vooruitgang in waarnemingsvermoë bewys. Die opvallendste onder hierdie verbeterings was die tweekomponente achromatiese lens van die Duitse optikus Joseph von Fraunhofer wat koma in wese uitgeskakel het-'n optiese effek wat die buitenste rand van die beeld kan verdraai. Teen 1812 het Fraunhofer daarin geslaag om 'n achromatiese objektiv van 190 mm (7.5 in) in deursnee te skep. Die grootte van hierdie primêre lens is die belangrikste faktor in die bepaling van die ligversamelingsvermoë en die resolusie van 'n brekende teleskoop. [42] [43] Tydens die opposisie van Mars in 1830 gebruik die Duitse sterrekundiges Johann Heinrich Mädler en Wilhelm Beer 'n 95 mm (3,7 in) brekingsteleskoop om 'n uitgebreide studie van die planeet te begin. Hulle het 'n kenmerk wat 8 ° suid van die ewenaar geleë was, as hul verwysingspunt gekies. (Dit is later die Sinus Meridiani genoem, en dit sou die nulmeridiaan van Mars word.) Tydens hul waarnemings het hulle vasgestel dat die meeste van Mars se oppervlakkenmerke permanent is en die rotasieperiode van die planeet meer presies bepaal het. In 1840 kombineer Mädler tien jaar waarnemings om die eerste kaart van Mars te teken. In plaas van om die verskillende merke aan te dui, het Beer en Mädler dit eenvoudig met letters aangedui, sodat Meridian Bay (Sinus Meridiani) 'n kenmerk was "a". [29] [43] [44]

    By die Vatikaan -sterrewag tydens die opposisie van Mars in 1858 het die Italiaanse sterrekundige Angelo Secchi 'n groot blou driehoekige kenmerk opgemerk, wat hy die 'Blue Scorpion' genoem het. Dieselfde seisoenale wolkagtige formasie is in 1862 deur die Engelse sterrekundige J. Norman Lockyer gesien, en dit is deur ander waarnemers gesien. [45] Tydens die opposisie van 1862 het die Nederlandse sterrekundige Frederik Kaiser tekenings van Mars gemaak. Deur sy illustrasies te vergelyk met dié van Huygens en die Engelse natuurfilosoof Robert Hooke, kon hy die rotasieperiode van Mars verder verfyn. Sy waarde van 24 h 37 m 22,6 s is akkuraat tot binne 'n tiende van 'n sekonde. [43] [46]

    Vader Secchi het van die eerste kleurillustrasies van Mars in 1863 vervaardig. Hy het die name van bekende ontdekkingsreisigers gebruik vir die kenmerkende kenmerke. In 1869 het hy twee donker lineêre kenmerke op die oppervlak waarna hy verwys, waargeneem canali, wat Italiaans is vir 'kanale' of 'grooves'. [47] [48] [49] In 1867 het die Engelse sterrekundige Richard A. Proctor 'n meer gedetailleerde kaart van Mars gemaak op grond van die tekeninge van die Engelse sterrekundige William R. Dawes uit 1864. Proctor het die verskillende ligter of donkerder kenmerke vernoem na sterrekundiges in die verlede en die hede, wat bygedra het tot die waarnemings van Mars. Gedurende dieselfde dekade is vergelykbare kaarte en nomenklatuur gemaak deur die Franse sterrekundige Camille Flammarion en die Engelse sterrekundige Nathan Green. [49]

    Aan die Universiteit van Leipzig in 1862–64 het die Duitse sterrekundige Johann K. F. Zöllner 'n pasgemaakte fotometer ontwikkel om die reflektiwiteit van die maan, planete en helder sterre te meet. Vir Mars het hy 'n albedo van 0,27 verkry. Tussen 1877 en 1893 het die Duitse sterrekundiges Gustav Müller en Paul Kempf Mars met behulp van Zöllner se fotometer waargeneem. Hulle het 'n klein fasekoëffisiënt gevind - die variasie in reflektiwiteit met hoek - wat aandui dat die oppervlak van Mars glad en sonder groot onreëlmatighede is. [50] In 1867 gebruik die Franse sterrekundige Pierre Janssen en die Britse sterrekundige William Huggins spektroskope om die atmosfeer van Mars te ondersoek. Albei vergelyk die optiese spektrum van Mars met die van die maan. Aangesien die spektrum van laasgenoemde nie absorpsielyne van water vertoon nie, het hulle geglo dat hulle die teenwoordigheid van waterdamp in die atmosfeer van Mars bespeur het. Hierdie resultaat is bevestig deur die Duitse sterrekundige Herman C. Vogel in 1872 en die Engelse sterrekundige Edward W. Maunder in 1875, maar sou later ter sprake kom. [51] In 1882 verskyn 'n artikel in Scientific American wat sneeu op die poolstreke van Mars bespreek en bespiegelings oor die waarskynlikheid van seestrome. [52]

    'N Besondere gunstige periheliese opposisie het plaasgevind in 1877. Die Engelse sterrekundige David Gill gebruik hierdie geleentheid om die daaglikse parallaks van Mars vanaf Hemelvaart -eiland te meet, wat gelei het tot 'n parallaks -skatting van 8,78 ± 0,01 boogsekondes. [53] Deur hierdie resultaat te gebruik, kon hy die afstand van die aarde tot die son meer akkuraat bepaal, gebaseer op die relatiewe grootte van die wentelbane van Mars en die aarde. [54] Hy het opgemerk dat die rand van die skyf van Mars vaag lyk as gevolg van die atmosfeer, wat die presisie beperk wat hy vir die posisie van die planeet kan verkry. [55]

    In Augustus 1877 ontdek die Amerikaanse sterrekundige Asaph Hall die twee mane van Mars met behulp van 'n 660 mm (26 in) teleskoop by die U.S. Naval Observatory. [56] Die name van die twee satelliete, Phobos en Deimos, is deur Hall gekies op grond van 'n voorstel van Henry Madan, 'n wetenskapinstrukteur by Eton College in Engeland. [57]

    Gedurende die opposisie van 1877 gebruik die Italiaanse sterrekundige Giovanni Schiaparelli 'n teleskoop van 22 cm (8,7 duim) om die eerste gedetailleerde kaart van Mars te help vervaardig. Hierdie kaarte bevat veral funksies wat hy genoem het canali, wat later bewys is dat dit 'n optiese illusie is. Hierdie canali was vermoedelik lang reguit lyne op die oppervlak van Mars waaraan hy name van bekende riviere op aarde gegee het. Sy termyn canali is in die volksmond verkeerd vertaal in Engels as kanale. [58] [59] In 1886 het die Engelse sterrekundige William F. Denning opgemerk dat hierdie lineêre kenmerke onreëlmatig van aard was en konsentrasies en onderbrekings toon. Teen 1895 het die Engelse sterrekundige Edward Maunder daarvan oortuig dat die lineêre kenmerke bloot die opsomming van baie kleiner besonderhede was. [60]

    In sy werk van 1892 La planète Mars et ses conditions d'habitabilité, Het Camille Flammarion geskryf oor hoe hierdie kanale soos mensgemaakte kanale lyk, wat 'n intelligente ras kan gebruik om water oor 'n sterwende Mars-wêreld te versprei. Hy pleit vir die bestaan ​​van sulke inwoners en stel voor dat hulle dalk meer gevorderd is as mense. [61]

    Beïnvloed deur die waarnemings van Schiaparelli, stig Percival Lowell 'n sterrewag met 30 en 45 cm (12 en 18 in) teleskope. Die sterrewag is gebruik vir die verkenning van Mars tydens die laaste goeie geleentheid in 1894 en die volgende minder gunstige opposisies. Hy publiseer boeke oor Mars en die lewe op die planeet, wat 'n groot invloed op die publiek gehad het. [62] Die canali is deur ander sterrekundiges, soos Henri Joseph Perrotin en Louis Thollon, gevind met behulp van 'n 38 cm (15 in) refraktor by die Nice -sterrewag in Frankryk, een van die grootste teleskope van daardie tyd. [63] [64]

    Vanaf 1901 het die Amerikaanse sterrekundige A. E. Douglass gepoog om die kanaalkenmerke van Mars te fotografeer. Hierdie pogings blyk te slaag toe die Amerikaanse sterrekundige Carl O. Lampland foto's van die vermeende kanale in 1905 publiseer. [65] Hoewel hierdie resultate algemeen aanvaar is, word dit deur die Griekse sterrekundige Eugène M. Antoniadi, die Engelse natuurkundige Alfred Russel Wallace en ander betwis as slegs verbeelde eienskappe. [60] [66] Namate groter teleskope gebruik is, minder lang, reguit canali waargeneem is. Tydens 'n waarneming in 1909 deur Flammarion met 'n teleskoop van 84 cm (33 duim), is onreëlmatige patrone waargeneem, maar geen canali gesien is. [67]

    Vanaf 1909 kon Eugène Antoniadi help om die teorie van Mars te weerlê canali deur te kyk deur die groot breker van Meudon, die Grande Lunette (lens van 83 cm). [68] 'n Trifecta van waarnemingsfaktore maak die kyk deur die derde grootste refractor ter wêreld 'n samesmelting, Mars was teen opposisie en uitsonderlike helder weer. [68] Die canali opgelos voor Antoniadi se oë in verskillende "kolle en vlekke" op die oppervlak van Mars. [68]

    Oppervlaktes wat deur geel wolke veroorsaak is, is in die 1870's opgemerk toe dit deur Schiaparelli waargeneem is. Tydens die opposisies van 1892 en 1907 is bewyse vir sulke wolke waargeneem. In 1909 het Antoniadi opgemerk dat die teenwoordigheid van geel wolke verband hou met die verduistering van albedo -kenmerke. Hy het ontdek dat Mars meer geel verskyn tydens opposisies toe die planeet die naaste aan die son was en meer energie ontvang. Hy het sand of stof wat deur die wind gewaai is, voorgestel as die oorsaak van die wolke. [70] [71]

    In 1894 het die Amerikaanse sterrekundige William W. Campbell bevind dat die spektrum van Mars identies is aan die spektrum van die maan, wat twyfel laat ontstaan ​​oor die ontluikende teorie dat die atmosfeer van Mars soortgelyk is aan dié van die aarde. Vorige opsporings van water in die atmosfeer van Mars is verklaar deur ongunstige toestande, en Campbell het vasgestel dat die watertekening heeltemal uit die aarde se atmosfeer kom. Alhoewel hy saamgestem het dat die yskappe wel aandui dat daar water in die atmosfeer is, het hy nie geglo dat die kappies voldoende groot was om die waterdamp op te spoor nie. [72] Destyds word die resultate van Campbell as kontroversieel beskou en deur lede van die sterrekundige gemeenskap gekritiseer, maar dit is in 1925 deur die Amerikaanse sterrekundige Walter S. Adams bevestig. [73]

    Die Baltiese Duitse sterrekundige Hermann Struve het die waargenome veranderinge in die wentelbane van die Mars -mane gebruik om die gravitasie -invloed van die planeet se skuinsvorm te bepaal. In 1895 gebruik hy hierdie data om te skat dat die ekwatoriale deursnee 1/190 groter as die pooldeursnee was. [36] [74] In 1911 verfyn hy die waarde tot 1/192. Hierdie uitslag is in 1944 deur die Amerikaanse weerkundige Edgar W. Woolard bevestig. [75]

    Met behulp van 'n vakuum -termokoppel wat aan die 2,54 m (100 in) Hooker -teleskoop by Mount Wilson -sterrewag geheg is, kon die Amerikaanse sterrekundiges Seth Barnes Nicholson en Edison Pettit in 1924 die termiese energie wat deur die oppervlak van Mars uitgestraal word, meet. Hulle het bepaal dat die temperatuur wissel van −68 ° C (−90 ° F) by die paal tot 7 ° C (45 ° F) in die middelpunt van die skyf (wat ooreenstem met die ewenaar). [76] Vanaf dieselfde jaar is die uitgestraalde energiemetings van Mars deur die Amerikaanse fisikus William Coblentz en die Amerikaanse sterrekundige Carl Otto Lampland gedoen. Die resultate het getoon dat die nagtemperatuur op Mars tot -85 ° C (-121 ° F) gedaal het, wat dui op 'n "enorme daaglikse skommeling" in temperature. [77] Die temperatuur van Marswolke is gemeet as -30 ° C (-22 ° F). [78] In 1926 kon die Amerikaanse sterrekundige Walter Sydney Adams die hoeveelheid suurstof en waterdamp in die atmosfeer van Mars direk meet deur spektrale lyne wat rooi verskuif is deur die wentelbewegings van Mars en die aarde te meet. Hy het vasgestel dat 'uiterste woestyntoestande' op Mars algemeen was. [79] In 1934 het Adams en die Amerikaanse sterrekundige Theodore Dunham Jr. bevind dat die hoeveelheid suurstof in die atmosfeer van Mars minder as een persent van die hoeveelheid oor 'n vergelykbare gebied op aarde was. [80]

    In 1927 het die Nederlandse nagraadse student Cyprianus Annius van den Bosch 'n bepaling van die massa van Mars gemaak op grond van die bewegings van die Mars -mane, met 'n akkuraatheid van 0,2%. Hierdie resultaat is bevestig deur die Nederlandse sterrekundige Willem de Sitter en postuum gepubliseer in 1938. [81] Met behulp van waarnemings van die asteroïde naby die aarde Eros van 1926 tot 1945 kon die Duits-Amerikaanse sterrekundige Eugene K. Rabe 'n onafhanklike skatting van die massa maak van Mars, sowel as die ander planete in die binneste sonnestelsel, van die planeet se gravitasie -versteurings van die asteroïde. Sy geraamde foutmarge was 0,05%, [82], maar daaropvolgende kontrole dui daarop dat sy uitslag swak bepaal is in vergelyking met ander metodes. [83]

    Gedurende die 1920's het die Franse sterrekundige Bernard Lyot 'n polarimeter gebruik om die oppervlakteienskappe van die maan en planete te bestudeer. In 1929 merk hy op dat die gepolariseerde lig wat uitgestraal word vanaf die Marsoppervlak baie soortgelyk is aan die wat van die maan afgestraal word, hoewel hy bespiegel dat sy waarnemings verklaar kan word deur ryp en moontlik plantegroei. Op grond van die hoeveelheid sonlig wat deur die Mars -atmosfeer verstrooi word, stel hy 'n boonste grens van 1/15 van die dikte van die aarde se atmosfeer. Dit het die oppervlakdruk beperk tot hoogstens 2,4 kPa (24 mbar). [84] Met behulp van infrarooi spektrometrie het die Nederlands-Amerikaanse sterrekundige Gerard Kuiper in 1947 koolstofdioksied in die Mars-atmosfeer opgespoor. Hy kon skat dat die hoeveelheid koolstofdioksied oor 'n gegewe oppervlak van die oppervlak dubbel soveel is as op die aarde. Omdat hy egter die oppervlaktedruk op Mars oorskat, het Kuiper verkeerdelik tot die gevolgtrekking gekom dat die yskappe nie uit bevrore koolstofdioksied bestaan ​​nie. [85] In 1948 bepaal die Amerikaanse weerkundige Seymour L. Hess dat die vorming van die dun Marswolke slegs 4 mm (0,16 in) neerslag water en 'n dampdruk van 0,1 kPa (1,0 mbar) verg. [78]

    Die eerste standaard nomenklatuur vir Mars -albedo -kenmerke is deur die International Astronomical Union (IAU) ingestel toe hulle in 1960 128 name van die 1929 -kaart van Antoniadi aangeneem het La Planète Mars. Die Werkgroep vir Planetêre Stelsel Nomenklatuur (WGPSN) is in 1973 deur die IAU gestig om die naamskema vir Mars en ander liggame te standaardiseer. [86]

    Die International Planetary Patrol Program is in 1969 gestig as 'n konsortium om voortdurend planetêre veranderinge te monitor. Hierdie wêreldwye groep het gefokus op die waarneming van stofstorms op Mars. Met hul beelde kan die seisoenale patrone van Mars wêreldwyd bestudeer word, en hulle het getoon dat die meeste Mars -stofstorms voorkom wanneer die planeet die naaste aan die son is. [87]

    Sedert die sestigerjare is robot ruimtetuie gestuur om Mars vanuit 'n wentelbaan en die oppervlak in groot besonderhede te verken. Daarbenewens het die afstandswaarneming van Mars vanaf die aarde deur grond- en wentelende teleskope oor 'n groot deel van die elektromagnetiese spektrum voortgegaan. Dit sluit infrarooi waarnemings in om die samestelling van die oppervlak te bepaal, [88] ultraviolet en submillimeter waarneming van die atmosferiese samestelling, [89] [90] en radiometings van windsnelhede. [91]

    Die Hubble -ruimteteleskoop (HST) is gebruik om sistematiese studies van Mars [92] uit te voer en het die hoogste resolusiebeelde geneem van Mars wat ooit van die aarde af opgevang is. [93] Hierdie teleskoop kan nuttige beelde van die planeet produseer as dit op 'n hoekafstand van minstens 50 ° van die son af is. Die HST kan foto's van 'n halfrond neem, wat 'n uitsig op die hele weerstelsels bied. Op aarde gebaseerde teleskope wat met laai-gekoppelde toestelle toegerus is, kan nuttige beelde van Mars lewer, wat die weer van die planeet tydens opposisies gereeld kan monitor. [94]

    Sterrekundiges het in 2001 vir die eerste keer deur X-straalemissies vanaf Mars met behulp van die Chandra X-ray Observatory waargeneem, en in 2003 is aangetoon dat dit twee komponente bevat.Die eerste komponent word veroorsaak deur X-strale van die son wat uit die boonste atmosfeer van die Mars versprei, die tweede kom uit interaksies tussen ione wat 'n ladingwisseling tot gevolg het. [95] Die uitstoot van laasgenoemde bron is waargeneem tot agt keer die radius van Mars deur die XMM-Newton wentelbaan. [96]

    In 1983 het die ontleding van die shergottiet-, nakhliet- en chassignietgroep (SNC) meteoriete getoon dat hulle moontlik op Mars ontstaan ​​het. [97] Die meteoriet van Allan Hills 84001, wat in 1984 in Antarktika ontdek is, het vermoedelik sy oorsprong op Mars, maar dit het 'n heel ander samestelling as die SNC -groep. In 1996 is aangekondig dat hierdie meteoriet bewyse kan bevat vir mikroskopiese fossiele van Marsbakterieë. Hierdie bevinding bly egter omstrede. [98] Chemiese ontleding van die Mars-meteoriete wat op aarde gevind is, dui daarop dat die omgewingstemperatuur naby Mars waarskynlik gedurende die afgelope vier miljard jaar onder die vriespunt van water (0 ° C) was. [99]


    Ou 'ruimtevaarders' het miljarde jare voor mense in ons sonnestelsel geleef, stel wetenskaplikes voor

    DIE SONSTEL wat die mensdom huis toe roep, was moontlik eens bewoon deur 'n uitgestorwe spesie ruimtevaarders, het 'n topwetenskaplike voorgestel.

    'N Amerikaanse ruimtetuig het voorgestel dat antieke buitenaardse diere op Mars, Venus of selfs die planeet Aarde kon geleef het voordat hulle spoorloos kon verdwyn.

    In 'n fassinerende akademiese artikel oor 'inheemse tegnologiese spesies', het Jason T. Wright van die Pennsylvania State University die fassinerende moontlikheid geopper dat bewyse van hierdie uitgestorwe vreemdelinge êrens in die sonnestelsel kan bestaan.

    Wright is 'n sterrekundige wat wêreldwyd aandag geniet nadat hy voorgestel het dat 'n meganiese struktuur in 'n wentelbaan om 'n ster ver gesien is.

    Nou het die sterrekyker gesê dat gevorderde vreemdelinge moontlik ons ​​tegniese handtekeninge agtergelaat het - as ons net weet waar ons dit moet soek.

    MEES GELEES IN TEGNIEK EN WETENSKAP

    SPEL AAN

    VERVAL DIT

    MAAK TOE

    ROTSVAS

    TELEFOON MOAN

    OOSTERHEMEL

    ''n Vorige inheemse tegnologiese spesie het moontlik op die ou aarde of 'n ander liggaam ontstaan, soos 'n voor-kweekhuis Venus of 'n nat Mars,' het hy geskryf.

    Die meeste argeologiese bewyse van 'n antieke beskawing sou egter waarskynlik verlore gegaan het.

    Aarde se plaattektoniek sou die spore van 'n beskawing wat miljarde jare gelede geleef het, ge -quoteer & quot;

    Venus is in die greep van 'n ernstige kweekhuiseffek en ondergaan ook soortgelyke oppervlaktes wat sy land skoon kan maak van artefakte.

    Dit laat net 'n handjievol plekke waar argeoloë spore van 'n verlore buitenaardse beskawing kan vind.

    Daar kan verwag word dat die oorblywende inheemse tegno -handtekeninge uiters oud sal wees, wat die plekke beperk tot onder die oppervlaktes van Mars en die maan of in die buitenste sonnestelsel, "het Wright bygevoeg.

    Hy het gesê dat uitheemse bewyse waarskynlik onder die grond begrawe sal word, sodat dit die asteroïde -impak kan oorleef.

    "Strukture wat onder oppervlaktes begrawe is, kan oorleef en waarneembaar wees, solank hulle nie so erg bots dat hul kunsmatige aard uitgewis word nie," het Wright bygevoeg.

    Deur hulle te vernietig, sou dit nie funksioneel wees nie, maar dit is moontlik steeds herkenbaar tegnologies.

    Ons kan vermoed dat nedersettings of basisse op hierdie voorwerpe om verskillende redes onder die oppervlakte gebou sou gewees het, en dat dit vandag nog ontdek kan word. & quot

    Die sterrekundige het voorgestel dat baie ou ruimteskepe nog in die asteroïdegordel of Kuiper -gordel kan bly hang, 'n skyf aan die rand van die sonnestelsel wat uit ysige voorwerpe bestaan.

    Hierdie artefakte is waarskynlik die oorblyfsels van antieke sonde, ruimtebase of industriële fasiliteite.

    "In die geval van 'n vorige inheemse tegnologiese spesie, kon die artefakte heeltemal verskillende doeleindes gehad het, soos asteroïde -mynbedrywighede of nedersettings op ander planete en mane," het Wright geskryf.

    Daar word verwag dat sulke strukture in verval sal raak, veral as die skeppers daarvan afwesig is. & quot

    So waar kom hierdie vreemdelinge waarskynlik vandaan?

    Wright het voorgestel dat hulle miskien êrens vandaan kom wat baie naby die huis is.

    Die teenwoordigheid van intelligente lewe op aarde maak dit meer waarskynlik dat u aliens uit hierdie sonnestelsel afkomstig was, eerder as om af te kom van 'n buitenaardse spesie wat die interstellêre ruimte oorsteek, 'het hy tot die gevolgtrekking gekom.


    Aardbombardement deur asteroïdes 3,9 biljoen jaar gelede het moontlik die vroeë lewe verbeter, sê CU Study

    Die bombardement van die aarde byna 4 miljard jaar gelede deur asteroïdes so groot soos Kansas sou nie die vuurkrag gehad het om moontlike vroeë lewe op die planeet te blus nie en het dit selfs 'n hupstoot gegee, sê 'n nuwe Universiteit van Colorado in Boulder.

    Impakbewyse van maanmonsters, meteoriete en die oppervlaktes van die binneste planete op pockmark gee 'n prentjie van 'n gewelddadige omgewing in die sonnestelsel tydens die Hadean Eon 4,5 tot 3,8 miljard jaar gelede, veral deur 'n rampspoedige gebeurtenis bekend as die Late Heavy Bombardment ongeveer 3.9 miljoen jaar gelede. Alhoewel baie meen dat die bombardement die aarde sou gesteriliseer het, toon die nuwe studie dat dit slegs 'n fraksie van die aardkors sou laat smelt het, en dat mikrobes heel moontlik sou kon oorleef in habitatte onder die oppervlak, geïsoleer van die vernietiging.

    "Hierdie nuwe resultate verlaag die moontlike begin van lewe op aarde tot ver voor die bombardement van 3,9 miljard jaar gelede," het Oleg Abramov, mede-navorser van die CU-Boulder, gesê. "Dit maak die moontlikheid oop dat lewe tot 4,4 miljard jaar gelede ontstaan ​​het, omtrent die tyd wat die eerste oseane vermoedelik gevorm het."

    In die 21 Mei-uitgawe van Nature verskyn 'n referaat hieroor deur professor Stephen Mojzsis, professor Abramov en CU-Boulder geologiese wetenskappe.

    Omdat fisiese bewyse van die vroeë bombardement van die aarde deur verwering en plaattektoniek oor die eeue uitgevee is, het die navorsers data van Apollo-maan gesteentes, impakrekords van die maan, Mars en Mercurius en vorige teoretiese studies gebruik om driedimensionele rekenaarmodelle te bou wat herhaal die bombardement. Abramov en Mojzsis het die grootte, frekwensie en verspreiding van die asteroïde in hul simulasies ingevoeg om die skade aan die aarde tydens die laat swaar bombardement, wat vermoedelik 20 miljoen tot 200 miljoen jaar lank geduur het, in kaart te bring.

    Die 3D-modelle het Abramov en Mojzsis in staat gestel om die temperatuur onder individuele kraters te monitor om die verhitting en afkoeling van die kors te bepaal na groot impak om die bewoonbaarheid te evalueer, het Abramov gesê. Die studie het aangedui dat minder as 25 persent van die aardkors tydens so 'n bombardement sou gesmelt het.

    Die CU-Boulder-navorsers het selfs die intensiteit van die asteroïdeversperring in hul simulasies met 10 keer versterk-'n gebeurtenis wat die aarde se oseane kon verdamp. "Selfs onder die uiterste omstandighede wat ons opgelê het, sou die aarde nie heeltemal gesteriliseer gewees het deur die bombardement nie," het Abramov gesê.

    In plaas daarvan kan hidrotermiese vents moontlik toevlugsoord bied vir uiterste, hitte-liefdevolle mikrobes wat bekend staan ​​as "hipertermofiele bakterieë" na bombardemente, het Mojzsis gesê. Selfs as daar 3,9 miljard jaar gelede nog nie lewe ontstaan ​​het nie, kon sulke ondergrondse hawens steeds 'n "smeltkroes" vir die oorsprong van die lewe op aarde verskaf het, het Mojzsis gesê.

    Die navorsers het tot die gevolgtrekking gekom dat ondergrondse mikrobes wat by temperature wissel van 175 tot 230 grade Fahrenheit tydens die laat swaar bombardement sou floreer. Die modelle dui aan dat ondergrondse habitatte vir sulke mikrobes in volume en duur toegeneem het as gevolg van die groot impak. Sommige uiterste mikrobiese spesies op aarde vandag-insluitend sogenaamde "onkookbare insekte" wat in hidrotermiese vents in Yellowstone National Park ontdek word-floreer op 250 F.

    Geologiese bewyse dui daarop dat lewe op aarde minstens 3,83 miljard jaar gelede aanwesig was, het Mojzsis gesê. "Dit is dus nie onredelik om aan te dui dat daar lewe op aarde was voor 3,9 miljard jaar gelede nie. Ons weet uit die geochemiese rekord dat ons planeet teen daardie tyd uiters bewoonbaar was, en hierdie nuwe studie sorg vir 'n groot probleem in die oorsprong van lewensstudies deur wegvee die noodsaaklikheid vir veelvuldige oorsprong van lewe op aarde. "

    Die meeste planeetwetenskaplikes glo dat 'n skelm planeet so groot soos Mars met 'n blik op die aarde geslaan het, 4,5 miljard jaar gelede, wat homself en 'n deel van die aarde verdamp. Die botsing sou 'n enorme dampwolk veroorsaak het waaruit maanbome, en later ons maan, saamgesmelt het, het Mojzsis gesê. 'Die gebeurtenis, wat die Late Heavy Bombardment met minstens 500 miljoen jaar voorafgegaan het, sou die aarde se re-set-knoppie effektief getref het,' het hy gesê.

    'Maar ons resultate dui sterk daarop dat geen gebeure sedert die maanvorming die aardkors kon vernietig en die teenwoordige biosfeer kon uitwis nie,' het Mojzsis gesê. "In plaas daarvan om die boom van die lewe af te kap, is ons siening dat die bombardement dit gesnoei het."

    Die resultate ondersteun ook die potensiaal vir mikrobiese lewe op ander planete soos Mars en miskien selfs rotsagtige, aardagtige planete in ander sonnestelsels wat moontlik weer opgeduik het deur impakte, het Abramov gesê.

    "Dit is 'n onderwerp waaroor die lewe presies op aarde gedebatteer is," sê Michael H. New, bestuurder van die Exobiology and Evolutionary Biology -program, van NASA. "Hierdie bevindings is beduidend omdat dit daarop dui dat die lewe lank voor die laat swaar bombardement kon begin, tydens die sogenaamde Hadean Eon van die aarde se geskiedenis, 3,8 miljard tot 4,5 miljard jaar gelede."

    Die navorsing deur Abramov en Mojzsis word geborg deur die NASA Astrobiology Program se afdeling vir eksobiologie en evolusiebiologie en die NASA Postdoctoral Program. Die Exobiology and Evolutionary Biology Program ondersteun navorsing oor die oorsprong, evolusie en verspreiding van lewe op aarde en die potensiaal vir lewe elders. Mojzsis is lid van die nuwe NASA Lunar Science Institute deur die Center for Lunar Origin and Evolution.