Astrobiologia - badania różne (zbiorczo)

[ekoplaneta]

Hmm, raczej bym widział, że taka wywiana bakteria by trafiła na powierzchnię jakiegoś kamyczka, a potem (np wskutek delikatnej kolizji?) by schowała się głębiej, aby przetrzymać warunki przestrzeni kosmicznej i promieniowania?

Swego czasu pisałem o bakteriach zawleczonych na Enceladusa:
http://kosmonauta.net/2014/02/2014-02-08-panspermia/

Czyli taki proces może występować także "naturalnie".

Można też pomyśleć o inwazji meteorytowych Europian i Enceladusian na planety wewnętrznego Układu Słonecznego 

Tylko, że w arcie mowa o przenoszeniu nie za pomocą meteorytów a właściwie meteoroidów ale poprzez pył międzyplanetarny a potem wiatr słoneczny. Autorzy arta zapomnieli, że jednak w przestrzeni międzyplanetarnej spory mikrobów spotkałyby się z niezwykle zabójczym środowiskiem, zwłaszcza wskutek wszechobecnego promieniowania słonecznego jak i galaktycznego, które mogą zabijać spory mikrobów. Przecież DNA bombardowany promieniowaniem kosmicznym po pewnym czasie ulegnie zniszczeniu. Inna sprawa przetrwanie sporów mikrobów w meteorytach pochodzenia ziemskiego, zwłaszcza tych większych, gdzie materia meteoroidowa stanowiłaby lepszą lub gorszą osłonę przed promieniowaniem kosmicznym.

Poza tym w związku z Twoim powyższym postem Kanarku przyszło mi do głowy pytanie czy w najbliższych dekadach będziemy mogli zidentyfikować materię - meteoroidy przylatujące do nas z lodowych księżyców planet zewnętrznych? Na Ziemi toto chyba nie wyląduje a raczej wcześniej w atmosferze wyparuje. Tylko jak takie lodowe meteoroidy można by zidentyfikować a następnie złapać podczas lotu w kosmicznym otoczeniu Ziemi?

[kanarkusmaximus]

Hmm, rozumiem, że chciałbyś się dowiedzieć ile lodowych meteorytów z Enceladusa mogła napotkać Ziemia na swej drodze? Ciekawe pytanie! Chyba nie było na ten temat publikacji!

[ekoplaneta]

Hmm, rozumiem, że chciałbyś się dowiedzieć ile lodowych meteorytów z Enceladusa mogła napotkać Ziemia na swej drodze? Ciekawe pytanie! Chyba nie było na ten temat publikacji!

Mnie bardziej interesuje polowanie na taki lodowy meteoroid pochodzący z lodowych księżyców, zwłaszcza Europy i Enceladusa a może i Tytana  Chciałbym żeby coś takiego było złapane, sprowadzone na Ziemię i gruntownie przebadane w tym pod kątem egzobiologicznym 

[ekoplaneta]

Rosjanie się chwalą, że znaleźli bakterie na zewnętrznej powierzchni modułów ISS

Scientists have detected living bacteria "from outer space" in samples collected from the exterior of the International Space Station (ISS) during spacewalks, cosmonaut Anton Shkaplerov told Russia's state-owned TASS news agency.

These spacewalks were conducted by cosmonauts, who collected material from the Russian part of the ISS using cotton swabs, which were sent to Earth for analysis, Shkaplerov said.

Warto też przypomnieć odkryje naszych braci Słowian z 2014 r

And terrestrial organisms may have accidentally made their way to the ISS before, if a controversial 2014 claim by Russian space officials is to be believed. Back then, space station official Vladimir Solovyov announced, also via TASS, that sea plankton and other microorganisms had been spotted in cosmonauts' spacewalk samples.

The sea-plankton claim, and that of Shkaplerov, are based on Russian research, so NASA doesn't have much to say about them. Indeed, a NASA spokesman referred questions about Shkaplerov's space bacteria to Roscosmos, the Russian federal space agency.

https://www.space.com/38922-extraterrestrial-bacteria-international-space-station.html

A teraz się zastanawiam. Jeżeli wiadomości o tych bakteriach i innych mikrobach na powierzchni ISS są prawdziwe i nie uległy próbki skażeniu podczas powrotu na Ziemię czy w laboratorium, to skąd te mikroby się tam wzięły? Czy zostały zawleczone podczas załogowych misji statków dokujących do ISS, spacerów kosmicznych? Czy może jest to skutek wywiewania mikrobów z atmosfery w przestrzeń pozaziemską dzięki działaniu kosmicznego pyłu o czym wyżej, kilka postów wcześniej mowa?

Może warto by było zbadać powierzchnię innych ziemskich satelitów, zwłaszcza tych bezzałogowych. Czy podczas napraw Teleskopu Hubble'a było pobierane próbki jego powierzchni pod kątem biologicznym? Chyba nie, skoro o tym nic nie usłyszeliśmy......

[Slavin]

Na poniższym dobrze znanym pamiętnym medialnie kolorowym zdjęciu:

Historyczne/pamiętne medialnie kolorowe zdjęcie zółtawo/brązowej powierzchni Marsa które zostało wykonane w czasie pamiętnej/historycznej misji badawczej Pathfinder latem 1997 roku. Źródło: NASA.







Licznie wysyłane badawcze misje marsjańskie wciąż bezowocnie szukają potencjalnego marsjańskiego życia na Czerwonej Planecie już od wielu lat.

Najważniejsze pytanie czy na Marsie mogło kiedyś rozwinąć się ichniejsze marsjańskie życie automatycznie pociąga za sobą inne na które naukowcy wciąż poszukują naukowej odpowiedzi.

Jednym z takich wielu naukowych pytań jest problem ekstremalnych warunków które panują obecnie na Marsie i czy potencjalne organizmy marsjańskie mogłyby w nich przetrwać aż do naszych czasów?

Najnowsze badania dowodzą że tak.

Ostatnie badania oficjalnie opublikowane w czasopiśmie Extremophiles dowodzą że zamarznięte ziemskie mikroorganizmy mogłyby przetrwać surowe warunki panujące na Marsie przez miliony lat.

Grupa naukowców z Lomonosov Moscow State University przeprowadziła badania które skupiły się na naturalnie występujących ziemskich bakteriach w skałach osadowych wiecznej zmarzliny Arktyki.

Ten obszar jest jednym z najlepszych odpowiedników marsjańskiego regolitu jakie obecnie występują na Ziemi.

W ramach przeprowadzonego eksperymentu ziemskie mikroorganizmy poddano podobnym warunkom, jakie obecnie panują na Marsie, czyli między innymi intensywnemu promieniowaniu gamma (100 kGy), bardzo niskim temperaturom (wynoszącym minus 50 stopni Celsjusza poniżej zera) i ciśnieniu (133 Pa) oraz dodatkowemu odwodnieniu.

Wyniki były zaskakujące.

Duża liczba ziemskich bakterii niespodziewanie przetrwała symulowany marsjański klimat co w znacznym stopniu poprawia szanse na odnalezienie potencjalnych obcych mikrobów na Marsie, które również przetrwały dotąd w ichniejszym lodowym regolicie.

Vladimir S. Cheptsov z Lomonosov Moscow State University autor tych swoich badań, podkreśla, że bardzo ważnym aspektem tego eksperymentu było wykorzystanie naturalnie występujących grup bakterii, przeciwnie do większości badań, które są oparte na analizie pojedynczych kultur.

Pozwoli to na lepsze porównanie wyników z warunkami naturalnymi.

Po ekspozycji na działanie promieniowania całościowa liczba komórek prokariotycznych i aktywnych metabolicznie pozostała taka sama, mimo zmiany bakterii dominujących w badanej próbce.

Dominującym rodzajem został Arthrobacter co sugeruje że takie bakterie mogą być bardziej odporne na ekstremalne warunki którym zostały one poddane.

Wyniki które uzyskał Cheptsov są o tyle niezwykłe o ile żadne dotychczasowe wcześniejsze eksperymenty nie wykazały żeby takie mikroby mogły przetrwać ilości promieniowania przekraczające 80 kGy czyli wartości nawet niższe niż te wykorzystane w badaniach Cheptsova.

Naukowcy sugerują że ten zadziwiający fakt można przypisać naturalnej bioróżnorodności próbki będącej podstawą ich badania.

Badanie Cheptsova może odnosić się nie tylko do samego marsjańskiego środowiska Marsa.

Naukowcy poszukujący możliwych miejsc do rozwoju potencjalnego obcego życia w naszym Układzie Słonecznym skupiają się głównie na wielu naturalnych wodno-lodowych księżycach takich jak chociażby saturnowy Enceladus czy jowiszowa Europa.

Według Cheptsova wyniki jego badań mogą również odnosić się do środowisk “innych obiektów w Układzie Słonecznym i wnętrz małych ciał w dalszej przestrzeni kosmicznej”.

https://www.astronomy.com/science/is-there-frozen-life-on-mars/

https://link.springer.com/article/10.1007/s00792-017-0966-7

http://www.urania.edu.pl/wiadomosci/czy-na-marsie-moglo-przetrwac-zycie-3779.html

[ekoplaneta]

Żeby tu chodziło o czas rzędu pojedynczych milionów lat to rozumiem. Tylko, że na Marsie warunki niesprzyjające życiu istnieją, nie od kilku, kilkunastu czy kilkuset milionów lat ale kilku miliardów lat, gdy atmosfera Czerwonej Planety ulotniła się w przestrzeń kosmiczną. Wątpię, żeby od tego czasu jakiekolwiek mikroorganizmy przetrwały w wierzchniej warstwie regolitu planety. Chyba, że rozważamy tu organizmy posiadające egzotyczny dla nas metabolizm np. pomagający przeżyć w okresowo pojawiających się mokrych solankach podczas zimnych nocy w okolicach równika np. u Curiosity lub w okolicach podbiegunowych.

Inna sprawa to istnienie mikroorganizmów marsjańskich w głębokich warstwach gruntu, np. w sąsiedztwie drzemiącego wulkanu albo pokładów lodu wodnego lub ciekłej wody. Tam to mogą istnieć nisze w których ewentualne autochtoniczne życie mogło się schronić i trwa już od miliardów lat. Na Ziemi na głębokości kilometrów też odkrywamy różne mikroby żyjące nawet we wnętrzu skał np. granitów 

[Orionid]

Sygnaturą życia może być jednoczesne występowanie metanu i CO2 przy braku tlenku węgla.

A new ‘atmospheric disequilibrium’ could help detect life on other planets
January 24, 2018Hannah Hickey UW News


Future telescopes like the James Webb Space Telescope (right) will observe the atmospheres of distant planets to seek evidence of life. Earth (top left) has several gases in its atmosphere that reveal the presence of life, primarily oxygen and ozone. The new study finds that for the early Earth (bottom left), the combination of abundant methane and carbon dioxide would provide an alternative sign of life.NASA/Wikimedia Commons/Joshua Krissansen-Totton

(...) The new study looks at the history of life on Earth, the one inhabited planet we know, to find times where the planet’s atmosphere contained a mixture of gases that are out of equilibrium and could exist only in the presence of living organisms — anything from pond scum to giant redwoods. In fact, life’s ability to make large amounts of oxygen has only occurred in the past one-eighth of Earth’s history.

By taking a longer view, the researchers identified a new combination of gases that would provide evidence of life: methane plus carbon dioxide, minus carbon monoxide.

“We need to look for fairly abundant methane and carbon dioxide on a world that has liquid water at its surface, and find an absence of carbon monoxide,” said co-author David Catling, a UW professor of Earth and space sciences. “Our study shows that this combination would be a compelling sign of life. What’s exciting is that our suggestion is doable, and may lead to the historic discovery of an extraterrestrial biosphere in the not-too-distant future.” (...)

https://www.washington.edu/news/2018/01/24/a-new-atmospheric-disequilibrium-could-help-detect-life-on-other-planets/

[ekoplaneta]

Niemiecko-austriacki zespół naukowy poinformował na łamach Nature Communications, że najbliższe pozaziemskie życie może istnieć na Enceladusie, księżycu Saturna. Zdaniem uczonych mogą na nim panować idealne warunki dla archeanów (archeobakterii). Te jednokomórkowe organizmy są znajdowane w najbardziej ekstremalnych środowiskach na Ziemi. Uczeni z Austrii i Niemiec symulowali w laboratorium warunki, jakie mogą istnieć na Enceladusie i okazało się, że produkujący metan archean Methanothermococcus okinawensis świetnie sobie w tych warunkach radzi.

http://kopalniawiedzy.pl/archean-zycie-Enceladus,27830

A tutaj oryginał artykułu:

https://www.nature.com/articles/s41467-018-02876-y

 

Enceladus bije na głowę Europę jeśli chodzi o egzobiologię a NASA uparła się wysyłać misję do najmniejszego księżyca galileuszowego Jowisza  Skoro ESA wysyła już EJSMO to Amerykanie niech lecą do Enceladusa swoim Clipperem by badać ten księżyc 

I jeszcze artykuł z space.com:

https://www.space.com/39819-saturn-moon-enceladus-methane-microbes.html

[Orionid]

Biorąc pod uwagę ekspozycję zarodników pleśni na promieniowanie rentgenowskie,  to mogą one przetrzymać 200-krotnie większą  dawkę niż organizm człowieka, czyli np. na zewnątrz ISS mogłyby przetrwać.
W przyszłości dokładniej zostanie zbadany jednoczesny wpływ wielu ekstremalnych czynników na zarodniki pleśni.

SPACE STATION MOLD SURVIVES HIGH DOSES OF IONIZING RADIATION
27 June 2019

(...) New research being presented here finds mold spores may also survive on the outside walls of spacecraft.

Spores of the two most common types of mold on the ISS, Aspergillus and Pennicillium, survive X-ray exposure at 200 times the dose that would kill a human, according to Marta Cortesão, a microbiologist at the German Aerospace Center (DLR) in Cologne, who will present the new research Friday at the 2019 Astrobiology Science Conference (AbSciCon 2019). (...)

Cortesão simulated space radiation in the laboratory, hitting fungal spores with ionizing radiation from X-rays, heavy ions and a type of high-frequency ultraviolet light that doesn’t reach Earth’s surface but is present in space. Ionizing radiation kills cells by damaging their DNA and other essential cellular infrastructure. Earth’s magnetic field protects spacecraft in low Earth orbit, like the ISS, from the heavy radiation out in interplanetary space. But spacecraft going to the Moon or Mars would be exposed.

The spores survived exposure to X-rays up to 1000 gray, exposure to heavy ions at 500 gray and exposure to ultraviolet light up to 3000 joules per meter squared. Gray is a measure of absorbed dose of ionizing radiation, or joules of radiation energy per kilogram of tissue. Five gray is enough to kill a person. Half a gray is the threshold for radiation sickness.

A 180-day voyage to Mars is expected to expose spacecraft and their passengers to a cumulative dose of about 0.7 gray. Aspergillus spores would be expected to easily survive this bombardment. The new research did not address their ability to withstand the combination of radiation, vacuum, cold, and low gravity in space. Experiments designed to test fungal growth in microgravity are set to launch in late 2019.

https://news.agu.org/press-release/space-station-mold-survives-high-doses-of-ionizing-radiation/

http://www.forum.kosmonauta.net/index.php?topic=3452.msg133729#msg133729
http://www.forum.kosmonauta.net/index.php?topic=3272.msg134117#msg134117

[docktor]

Hej, może ktoś wie: czy są w tej chwili planowane, przygotowywane lub realizowane programy mające na celu bezpośrednią obserwację egzoplanet, w tym obserwację pod kątem wykrywania sygnatur życia (typu ziemskiego)?

[Orionid]

Jeszcze długo na odległość pod tym względem będą prowadzone badania.
Sporo nadzieje wiąże się z JWST.

(...) NASA's $8.8 billion James Webb Space Telescope (JWST), which should launch in 2018, will be able to perform atmospheric studies of the rocky worlds found by TESS. Indeed, TESS should discover dozens of "super-Earths" — planets slightly bigger than Earth — whose atmospheres JWST can probe, NASA officials have said. So, if life is common and widespread throughout the Milky Way galaxy, the TESS-JWST pair should give researchers a decent shot at detecting it. (...)
https://www.space.com/31519-alien-life-hunt-biosignatures-exoplanet-atmospheres.html

O kwestiach teoretycznych związanych z  biosygnaturami na egzoplanetach https://www.liebertpub.com/doi/full/10.1089/ast.2017.1737

O planowanych misjach: https://www.liebertpub.com/doi/full/10.1089/ast.2017.1733

[docktor]

Mówiąc o bezpośredniej obserwacji, nie miałem na myśli misji międzygwiezdnych

[Rafał]

Wątek jest dość cichy jak na kilkuletni staż i setki badań naukowych, które zostały opublikowane w tym czasie. Sam niestety szybko porzuciłem jego aktualizowanie z powodu niemałego rozczarowania astrobiologią, ale liczyłem, że to się zmieni w przyszłości. Na razie - nie zmieniło się, więc zapraszam do wyjaśnienia z perspektywy insajdera.

Naukowy problem z astrobiologią jest jasny - mamy tylko jeden przykład życia. Życie na Ziemi ma bardzo dużo cech wspólnych i wszystko wskazuje na to, że powstało tylko raz, a to co teraz obserwujemy jest efektem "zamrożonego wypadku". Trudno więc z biologii wyjść do astrobiologii, tak jak z fizyki wychodzi się do astrofizyki. Usłyszałem świetne porównanie, że to bardziej tak, jakby próbować wyjść z kosmologii do astrokosmologii, z poszukiwań multiwersów zrobić osobną dziedzinę nauki.

Technicznie od astrobiologii również bije sztuczność. Dziedzina została utworzona przez NASA, nadal jest w całości tam skumulowana i promowana, natomiast środowiska naukowe w zasadzie zapomniałyby o tym określeniu z dnia na dzień, gdyby NASA przestała rozdawać granty z naklejką "astrobiologia". Jest parę osób, które określają się astrobiologiami, ale praktycznie zawsze to osoby nie posiadające ekspertyzy w astronomii ani biologii, za to np. geolodzy czy fizycy teoretyczni. Nie mówię o tym by przerzucać się etykietami, tylko by zaznaczyć, że w związku z tym te osoby często nie mają pojęcia chociażby o funkcjonowaniu ewolucji, czyli absolutnie elementarnej (i uniwersalnej) wiedzy dla każdego biologa. Nie da się pozbyć wrażenia, że hasło astrobiologia pełni głównie rolę naukowej przepustki do dywagacji na temat życia przez osoby, które nie mają nic wspólnego z badaniami na temat życia.

I tutaj dochodzimy już do aspektu praktycznego, czyli treści badań naukowych w dziedzinie astrobiologii. Przede wszystkim są one oczywiście hipotetyczno-teoretyczne, bez żadnych aspektów eksperymentalnych. To nic złego jeśli stoją za nimi ludzie z dużą wiedzą, ale niestety, jak już opisałem, są to często wywody na poziomie liceum, które z niewiadomych powodów przeszły peer review (pewnie dlatego, że oceniali je inni ludzie na podobnym poziomie, również parający się astrobiologią). Rzutuje to niestety na eksperymentalne badania astrobiologiczne, ze słynnymi już wpadkami jak chociażby geolog, która stwierdziła odkrycie organizmów żywiących się arsenikiem, które to odkrycie zostało szybko podważone. Same eksperymentalne granty astrobiologiczne sprowadzają dziedzinę do badań ekstremofili, które oczywiście są wdzięcznym tematem badań naukowych, jednak nie ma większego związku z powstaniem życia ani z życiem na obcych planetach (ekstremofile są niezwykle skomplikowane, a swój sukces zawdzięczają miliardom lat ewolucji - po takim czasie życie wielokomórkowe przyćmi adaptacje jednokomórkowców, vide nasz ziemski niesporczak).

Podsumowując: astrobiologia jest zaskakująco daleko nie tylko od naturalnej, ale nawet od rzetelnej dziedziny naukowej. Natomiast moje osobiste rozczarowanie wynika z tego jak niewiele biologii jest w astrobiologii, zupełnie jakby astrofizyka była dziedziną praktykowaną bez uwzględnienia praw fizycznych.

[Orionid]

Czy są planety “lepsze” od Ziemi?
BY KRZYSZTOF KANAWKA ON 4 PAŹDZIERNIKA 2019

(...) Wspomniana praca skupia się na ocenie możliwości powstania i utrzymania życia na skalistych planetach. Jednym z parametrów wziętych pod uwagę jest orbita planety, która oczywiście powinna znajdować się wewnątrz ekosfery swojej gwiazdy. Według najczęściej stosowanych wyliczeń ekosfery nasza Ziemia krąży bliżej wewnętrznej granicy tej strefy niż jej środka. Dla długoterminowego zapewnienia życia na planecie bardziej optymalne by było, gdyby planeta krążyła bliżej środkowej części ekosfery niż którejkolwiek z jej krawędzi.

Ponadto, Heller i Armstrong uważają, że ani czerwone karły ani też gwiazdy podobne do Słońca to najlepsze gwiazdy dla planet typu Ziemia. Najlepszymi mogą być gwiazdy typu K, gdyż będą one świecić stabilnie nawet przez kilkadziesiąt miliardów lat. (...)

https://kosmonauta.net/2019/10/czy-sa-planety-lepsze-od-ziemi/

[Orionid]

W przeszłości astronauci przechodzili kwarantannę na Ziemi po powrocie z Księżyca. Można zatem powiedzieć, że Księżyc jest już przetestowany pod względem niewystępowania tam drobnoustrojów.
Ciekawe , czy wobec istnienia ryzyka zakażenia Ziemian próbkami gruntu z innych  globów pojawią się projekty przeniesienia  ich badań np. na Srebrny Glob ?

Coronavirus Could Preview What Will Happen When Alien Life Reaches Earth
BY JEFFREY KLUGER MARCH 2, 2020


President Nixon talking to the Apollo 11 crew members (left to right: Neil A. Armstrong, Michael Collins, and Buzz Aldrin Jr.) while the astronauts were in quarantine after returning to Earth from their trip to the moon. NASA

COVID-19 is an entirely terrestrial problem, one that has not a lick to do with space, and yet consider that even as the virus rages, NASA is poised to launch a new rover to Mars in July that will look for microbial life and gather up some rock and soil samples, which will be brought back to Earth—potentially containing that microbial life—on a later mission. So: how do you think that’s going to work out? (...)

The odds of finding life on Mars are unknown and unknowable. The odds of being able to scoop it up and bring it back to Earth intact add a further degree of uncertainty. And the risk of a pathogen escaping and a pandemic ensuing, while not impossible, feels far more the stuff of a screenplay than a journal paper.

Still, the risk exists. Even in Level 4 labs—the strictest kind of bio-containment facilities—there is always a non-zero chance that something could escape. So, imagine it did and people did become infected. Put aside for a moment the impact on their health, would they not merely be racialized, but extraterrestrialized—as somehow not even fully human anymore? (...)
https://time.com/5793520/coronavirus-alien-life/