Титан - живая планета! Геология, атмосфера, гидрология и пр

[Nikola]

Не будем консервативными. Жизнь возникает как система гомеостатов с отрицательной обратной связью. На Титане - условия, весьма благоприятствующие образованию таких связей. Есть круговорот кучи всего (осадки, приливы, ротация атмосферы, химические реакции замкнутого цикла в верхней атмосфере и ниже.)
С таким подходом, как предлагают некоторые (жители Титана - жизнь и на Земле невозможна  
Жуткий растворитель вода должен все в корне убить

Вот это уже философия (без обид пжал-ста )  - осадки, приливы, ротация атмосферы - НЕ обязательные условия жизни. Это вера в жизнь. АПро атмосферу я уже писал (мож коряво но все же   ). Насчет воды. Вода - серьезный растворитель но в этом вся прелесть. Больше растворимых кирпичиков в среде где они контактируют - больше вероятность возникновения жизни.  Жизнь может организоваться только в жидкой среде. Твердая - малоподвижна, газ слишком прост.
 

В таких прохладных мирах, как Титан ключевую роль должны играть ван-дер-вальсовы силы, электрические явления на соединениях разных материалов (потенциалы от различия работы выхода) и криохимия всякая - вот вам и "полярность" для мембран клеток и т.п.

Не поверите но ван-дер-ваальсовы силы играют ключевую роль именно в земной жизни (вся биохимия на них). Без полярного растворителя нет электрических явлений на мембранах и иже с ними. Например на метан (ж) никакое электрическое поле не действует, а на воду действует ибо она полярна.
 Про криохимию (моя любовь ): из тысяч реакций при комнате при 200К идут единицы, они очень селективны и предсказуемы. Это привлекательно для техники и смертельно для биологии. Для жизни важно чтобы чтобы могли одновремено идти сотни реакций, нужную подтолкнут спец белком-катализатором. В криохимии же вместо пышного дерева обычной химии произрастают отдельные дерева спец реакций.
Как пример - гипотермия мышечной ткани - разбалансировка биохим реакций - смерть. Вывод: жизнь возможна в узком диапазоне температур когда химия разнообразна (раствор) но не упрощена (газ)
Философию в стиле "живой камень" я в расчет не беру.

[Nikola]

Список критериев для поиска предполагаемой титанианской жизни:
1. Присутствие сложных органических соединений, включая полимеры с молекулярным весом 1000 и более. Данная характеристика основывается на предположении что жизнь независимо от ее происхождения будет использовать комплексную макромолекулярную машинерию намного более сложноорганизованную по сравнению с окружающим фоном.
2. Гомохиральность, основывается на предположении что жизнь безотносительно от ее химии будет задействовать сложноструктурированные, хиральные, стереохимически чистые макромолекулы (>500 атомов) для катализа процессов метаболизма. Для выполнения функций молекулярной машинерии, любой организм независимо от его происхождения должен разделять молекулы различной симметрии и отбирать предпочтительные энантиомеры.
3. Изотопная избирательность, направленная на использование более легких изотопов. На Земле мы наблюдаем организмы предпочитающие более легкие изотопы и подобным образоом производящие эффект смещения соотношения изотопов биологических элементов. Предполагается что любая жизнь также будет предпочитать использование более легких изотопов, требующих меньшей энергетики химических процессов.
4. Клеточные структуры и мембраны, ограждающие живые организмы от окружающей среды и позволяющие поддерживать неравновесные процессы. Клеточная компартментализация может проявляться в различных масштабах и задействовать различные типы мембран, но предположительно будет основываться на тех же биологических принципах что и земная.
5. Окисленные соединения в значительных количествах в условиях восстановительной атмосферы Титана также будут свидетельствовать об окислительно-восстановительных жизненных процессах.
6. Присутствие продуктов метаболизма. Метаболизм основополагающее свойство любых живых организмов, в противном случае жизнь невозможна. Однако, продукты метаболизма в каждом конкретном случае определяются свойствами окружающей среды и спецификой энергетических механизмов используемых живыми существами.
7. Присутствие химических соединений, строительных блоков генетического кода. Это необязательно должны быть ДНК или РНК или даже соединения использующие нуклеиновые кислоты. Но подобные соединения должны иметь возможность передавать генетическую информацию от одного поколения другому.
8. Морфологические и минералогические следы присутствия жизни. Например железосодержащие формации и строматолитные отложения на Земле. Т.е минералы формируемые биологическими процессами или определенные структуры подразумевающие биологическое происхождение.

Напишу уж и я
1) Логично.
2) Может да а может и нет. Дело темное и непонятное. А вдруг две жизни, правая и левая :shock:. Или аммиачная :shock:  без вращения плоскости поляризации. Что-то тут есть но вот что???
3) С какого бодуна :shock:. Бредни.
4) Логично.
5) А восстановительные не будут? . Бредни.
6) Больше жизни - больше кала . Но что есть кал? . Написано ниочем.
7) Логично.
С какого бодуна? . Генезис нефти не определен, а тут Титан :shock: .

[Дмитрий Виницкий]

Гм, а при чём тут нефть?

[Космос-3794]

5. Окисленные соединения в значительных количествах в условиях восстановительной атмосферы Титана также будут свидетельствовать об окислительно-восстановительных жизненных процессах.

Напишу уж и я

5) А восстановительные не будут? . Бредни.

Думаю, Вы не совсем правильно поняли.
Данный пункт единственный имеющий непосредственное отношение к конкретным титанианским условиям, в частности восстановительной атмосфере. Представим для наглядности обратный пример - согласитесь, наличие значительного количества восстановленного железа в условиях современной окислительной атмосферы Земли тоже должно наводить на некоторые размышления. :wink:

6. Присутствие продуктов метаболизма. Метаболизм основополагающее свойство любых живых организмов, в противном случае жизнь невозможна. Однако, продукты метаболизма в каждом конкретном случае определяются свойствами окружающей среды и спецификой энергетических механизмов используемых живыми существами.

6) Больше жизни - больше кала . Но что есть кал? . Написано ниочем.

Ну например о земном (атмосферном) кислороде.  :?

[Nikola]

Представим для наглядности обратный пример - согласитесь, наличие значительного количества восстановленного железа в условиях современной окислительной атмосферы Земли тоже должно наводить на некоторые размышления.

Да ради бога, назовите промышленные месторождения железа биологического происхождения. А я назову месторождения окисленных руд. И это на Земле, где биология цветет и пахнет. Вопрос: какие быстрее найдет зонд на чужой планете? Плюс докажите что восстановленные руды биологического происхождения, а не локальные химические аномалии, например какие-нибуть безумные "черные курильщики".  

Ну например о земном (атмосферном) кислороде.

А что кислород? Вы железно докажите что он весь биологического происхождения - нобеля отхватите. А тут, не зная основ жизни прогнозировать чего она выделяет - не слишком ли лихо?

Гм, а при чём тут нефть?

При том что на Земле все не могут решить она биологического происхождения или нет. А тут Титан, ну нашли например залежи ортобромата перхлората  и что? они биологические или нет?

[Дмитрий Виницкий]

Ещё один дебил.
Курская магнитная аномалия вас устроит? Классический, хрестоматийный пример.
Между прочим, в начале 80-х, попадались мне американские статьи по рентгено-структурному анализу жидкого метана в сравнении с водными растворами. Очень неожиданные наблюдения с точки зрения физколлоидной химии.

[Космос-3794]

Представим для наглядности обратный пример - согласитесь, наличие значительного количества восстановленного железа в условиях современной окислительной атмосферы Земли тоже должно наводить на некоторые размышления.

Да ради бога, назовите промышленные месторождения железа биологического происхождения.

Газопровод Уренгой-Помары-Ужгород устроит?  

Ну например о земном (атмосферном) кислороде.

А что кислород? Вы железно докажите что он весь биологического происхождения - нобеля отхватите.

Вообще-то это школьный курс. Скорее уж за абиогенное происхождение нобелевка светит, вернее шнобелевка.  

А тут, не зная основ жизни прогнозировать чего она выделяет - не слишком ли лихо?

Элементарно Ватсон! Это метан!
Имхотеп же приводил уравнения. Хотя конечно это спекуляции.

Курская магнитная аномалия вас устроит? Классический, хрестоматийный пример.

Да хрестоматия, но скорее по пункту 8.

P.S Дмитрий, давайте все же придерживаться элементарных норм общения.

[sol]

Не спешите с тим вашим фотосинтезом

"ак считается, кислородный тип атмосферы Земли возник главным образом в результате деятельности растений. В воде биологические процессы начались около 3,8 млрд лет назад. Через 1 млрд лет содержание кислорода в атмосфере достигло 1% от современного, и лишь 1,4 млрд лет назад, когда в земной коре стали образовываться красноцветные толщи гранита, оно превысило эту величину. Около 550 млн лет назад (в кембрийский период) в воде появились многоклеточные организмы с наружным скелетом и роющие животные, а содержание кислорода в атмосфере подошло к 10% от современного, не превышая 2,1% ее состава.

Рубеж около 400 млн лет назад связан со стремительным ростом содержания атмосферного кислорода. Это привело к появлению первых наземных растений, которые сами начали выделять кислород. Однако за 150 млн лет до этого события количество кислорода в атмосфере каким-то образом увеличилось в 10 раз, и она более чем на 1/5 стала кислородной.

Согласно новой гипотезе, выдвинутой в Институте земной коры СО РАН, были другие источники кислорода, связанные с процессами образования гранитов в древней земной коре, которые бурно сопровождались образованием воды, углекислого и угарного газов, выходом кислорода в атмосферу или частичным растворением его в воде. На рубеже архея и протерозоя (2,8-2,5 млрд лет назад) в атмосфере стали преобладать окислительные процессы, земная кора по своему составу становилась более кислой, начался стремительный рост гранитов. Тогда и произошло первое значимое пополнение атмосферы кислородом. Более поздние геологические процессы постепенно добавляли кислород в атмосферу. Наконец, в последнюю эпоху образования гранитов, 400 млн лет назад, его содержание приблизилось к современному уровню. На основании этих выводов ученые предположили, что кислородные атмосферы могут возникать лишь на планетах, подобных Земле, где неоднократно проходило образование гранитов.
А. ЛЕТНИКОВ, Н. СИЗЫХ. Роль процессов гранитизации в формировании кислородной атмосферы Земли. "Доклады Академии наук" том 386, № 4, 2002, стр. 538-540. "


*****************

Современный кислород - да, биогенной природы, но вот появление такого его количества когда-то - имеет геологическую природу.

Еще Один Дебил

ЗЫ Есть косвенные свидетельства, что огромные залежи железных руд в Протерозое сформировались благодаря деятельности железобактерий. (прокариот)

[Дмитрий Виницкий]

Вопрос о биогенном происхождении железорудных месторождений сравним по впечатлению с вопросом: "правда ли Луна вращается вокруг Земли?"
Насчёт же гранитообразования, хотелось бы прочитать статью целиком. Ибо заявленые выводы кажутся на первый взгляд несколько притянутыми за уши.

[Космос-3794]

Вопрос о биогенном происхождении железорудных месторождений сравним по впечатлению с вопросом: "правда ли Луна вращается вокруг Земли?"

Вопрос этот под сомнение никем и не ставился.
Вы просто мало того что не вникли в суть дискуссии, но еще и одарили человека незаслуженным комплиментом.

Прочитайте внимательно, желательно в контексте предыдущих постов:

Представим для наглядности обратный пример - согласитесь, наличие значительного количества восстановленного железа в условиях современной окислительной атмосферы Земли тоже должно наводить на некоторые размышления.

Да ради бога, назовите промышленные месторождения железа биологического происхождения. А я назову месторождения окисленных руд. И это на Земле, где биология цветет и пахнет.

Речь идет о восстановленном железе, а не о джеспиллитах, которые состоят из окислов железа, главным образом из гематита Fe2O3 и магнетита FeO(Fe2O3).
Возможна фраза в ответе была сформулирована не совсем корректно, но это же не повод для оскорблений.

P.S Ничего личного, и не собираюсь быть ничьим адвокатом, но что за мода пошла на форуме, не попытавшись даже вникнуть в суть, сразу начинать с оскорблений.

[sol]

Вопрос о биогенном происхождении железорудных месторождений сравним по впечатлению с вопросом: "правда ли Луна вращается вокруг Земли?"
Насчёт же гранитообразования, хотелось бы прочитать статью целиком. Ибо заявленые выводы кажутся на первый взгляд несколько притянутыми за уши.

Источник:

http://www.rfbr.ru/default.asp?doc_id=28369

[Дмитрий Виницкий]

Ну, первое, что приходит в голову из докембрийских железорудных месторождений - Омолонское. Это предмет семидесятилетних споров о биогенном происхождении железистых кварцитов докембрия. Помнится с первого курса, могу посмотреть что-то подробней. Возможно, за 30 лет, что-то доказали

[Nikola]

За кислород: сразу скажу - я не геолог ни капельки . НО: почитывал в ДАНе общенаучные статейки и у меня сложилось впечатление что за время существования земли атмосфера успела побывать как окислительной, так и нейтральной, так и восстановительной (относительно воды ). Помнитца даже были некие теории что некоторое время атмосфера и частично хлорной пребывала :shock:. Из этого следует что ПОЛНОСТЬЮ биогеннеое происхождение кислорода под вопросом. Опять же я акцентирую внимание на том что это Земля где "все ясно и понятно". Как насчет Титана?    

Элементарно Ватсон! Это метан!  
Имхотеп же приводил уравнения. Хотя конечно это спекуляции.

Как понимать? Вроде и что-то - но этому я не верю? Так?  

Между прочим, в начале 80-х, попадались мне американские статьи по рентгено-структурному анализу жидкого метана в сравнении с водными растворами. Очень неожиданные наблюдения с точки зрения физколлоидной химии.

Идите бродите, Vinitski до тех пор, пока не составите хотя бы список веществ, которые растворяются в метане (Т=120К Р=1 атм).  Потом уже можно почитать соображения на тему жидкий метан - среда для жизни.    

[Nikola]

Данный пункт единственный имеющий непосредственное отношение к конкретным титанианским условиям, в частности восстановительной атмосфере. Представим для наглядности обратный пример - согласитесь, наличие значительного количества восстановленного железа в условиях современной окислительной атмосферы Земли тоже должно наводить на некоторые размышления.

Угу, я сформулирую так: наличие окисленных/восстановленных геологических структур дает мало информации о наличие жизни. Это очень косвенный признак, не доказывающий ничего.
Доказательство: На земле есть как окисленные так и восстановленные ископаемые как биогенного так и нет происхождения. Так что наличие не говорит ни о чем. Что-то может сказать сравнение различных образцов, количественые характеристики, наличие или отсутствие неких ископаемых в рамках теории формирования всякой геологии на планете. НО: Какова должна быть изученность планеты для таких выводов? Если нам известна с достаточной точностью геологическая история планеты то уж жизнь всяко мы не пропустим. КМА прекрасный пример - говорите: биогенное происхождение? Тогда жизнь на планете буйствует, и ее можно обнаружить с помощью обыкновенного микроскопа, без всякого бурения и оценки запасов. А если жизнь прозябает так и больших месторождений не предвидится.
ЗЫ: Окисленные/восстановленные - это по сравнению с чем? На Земле благо есть вода, а на Титане? По аммиаку равняемся или по фторводороду?

[pkl]

Как же товарищам хочется найти хоть что-то живое! Или деньги на исследования...

Я вот хочу спросить: там выше мембранные и клеточные структуры назывались как один из обязательных критериев жизни. Но я ещё в школе читал про гипотезы возникновения жизни. Так там было предположение, что жизнь и живые организмы возникли не одновременно. Т.е. в истории Земли был период, когда жизнь более или менее продолжительное время существовала в океанах в виде биохимических реакций, которые протекали просто в окружающей среде. А клетки возникли позже. Возможно ли такое и возможно ли такое на Титане?

[Космос-3794]

Так Титан и есть сплошной подобный реактор пребиотической химии!
Его очень часто сравнивают с ранней Землей.
Есть  там жизнь или нет, но исследования в любом случае очень важны и интересны.

[pkl]

Ещё бы! Я просто подумал - может, мы опять найдём совсем не то, что ищем. А если будет так: никаких клеток, но УЖАС-КАКИЕ-СЛОЖНЫЕ-ХИМИЧЕСКИЕ-РЕАКЦИИ :shock: с высокомолекулярными соединениями /массой более 1000/, с репликацией, с обменом веществом и энергией и т.п. Это что, жизнь или нет?

[Имxотеп]

Без полярного растворителя нет электрических явлений на мембранах и иже с ними. Например на метан (ж) никакое электрическое поле не действует, а на воду действует ибо она полярна..

В этой связи уместно обратиться к недавней статье, где данные "Гюйгенса" и "Кассини" по атмосферной химии применили для расчета состава титанианских озер, считая их неидеальными растворами, находящимися в равновесии с атмосферой.



Основные компоненты озера: этан  - 76–79%, пропан - 7–8%, метан - 5–10%, синильная кислота (HCN) - 2–3%, другие алканы и атмосферные газы. Это разумеется тоже модель, но во всяком случае не противоречащая другим прямым измерениям (по данным VIMS, этан в озерах точно есть).
Что интересно, в состав раствора входит заметная доля HCN. В криогенных условиях это твердое вещество, которое однако хорошо растворяется в жидких алканах. Молекула HCN полярна (полярнее молекулы воды) и может выполнять функции, аналогичные функциям воды в земных растворах. Это с одной стороны.
С другой стороны на Титане присутствуют толины, природные источники сложной органики. Проводились опыты по получению толинов и их последующему гидролизу в сильноохлажденных аммиачноводных растворах. Продукты гидролиза оказались весьма разнообразны - вплоть до аминокислот. Если растворы HCN смогут гидролизовать толины также эффективно, мы получим "суп" из всех ингридиентов, необходимых для формирования органической жизни.

[sol]

на некоторых фотках Гюйгенса видны структуры, похожие на строматолиты

[pkl]

на некоторых фотках Гюйгенса видны структуры, похожие на
строматолиты

:?:  :?:   :?:
А картинку не покажете?