Transcript Asztrobiológia: az élet keresése a Naprendszerben

ELTE BOLYGÓTUDOMÁNYI NAP
Budapest, 2010. március 19.
Asztrobiológia: az élet
keresése a Naprendszerben
dr. Kereszturi Ákos
Collegium Budapest Institute for Advanced Study
ELTE Planetológiai Műhely
Magyar Csillagászati Egyesület
A program az ELTE jubileumi rendezvény-sorozatának része
Mi az asztrobiológia? Mit csinálnak a kutatók?
Mi az asztrobiológia? Mit csinálnak a kutatók?
• ez elment vadászni,
• ez meglőtte
• ez hazavitte
• ez megfőzte
• ez az icike-picike mind megette
Mi az asztrobiológia? Mit csinálnak a kutatók?
• ez elment vadászni,
• ez meglőtte
• ez hazavitte
• ez megfőzte
• ez az icike-picike mind megette
• ez távcsövet fejleszt
Mi az asztrobiológia? Mit csinálnak a kutatók?
• ez elment vadászni,
• ez meglőtte
• ez hazavitte
• ez megfőzte
• ez az icike-picike mind megette
• ez távcsövet fejleszt
• ez exobolygókat fedez fel
Mi az asztrobiológia? Mit csinálnak a kutatók?
• ez elment vadászni,
• ez meglőtte
• ez hazavitte
• ez megfőzte
• ez az icike-picike mind megette
• ez távcsövet fejleszt
• ez exobolygókat fedez fel
• ez preboiotikus kémiai fejlődést számol
Mi az asztrobiológia? Mit csinálnak a kutatók?
• ez elment vadászni,
• ez meglőtte
• ez hazavitte
• ez megfőzte
• ez az icike-picike mind megette
• ez távcsövet fejleszt
• ez exobolygókat fedez fel
• ez preboiotikus kémiai fejlődést számol
• ez bioszféra-légkör kölcsönhatást mér
Mi az asztrobiológia? Mit csinálnak a kutatók?
• ez elment vadászni,
• ez meglőtte
• ez hazavitte
• ez megfőzte
• ez az icike-picike mind megette
• ez távcsövet fejleszt
• ez exobolygókat fedez fel
• ez preboiotikus kémiai fejlődést számol
• ez bioszféra-légkör kölcsönhatást mér
• ez biomarkerek azonosítást vizsgálja
Mi az asztrobiológia? Mit csinálnak a kutatók?
• ez elment vadászni,
• ez meglőtte
• ez hazavitte
• ez megfőzte
• ez az icike-picike mind megette
• ez távcsövet fejleszt
• ez exobolygókat fedez fel
• ez preboiotikus kémiai fejlődést számol
• ez bioszféra-légkör kölcsönhatást mér
• ez biomarkerek azonosítást vizsgálja
 élet detektáló űrtávcső, életkereső űrszonda…
Tehát:
• természettudomány
• mérés, kísérlet, ellenőrzés
Anyagfejlődés lépései
Cél:
• csillagok fémgyártása
• csillagközi molekulák fejlődése
• exobolygók
• bolygófejlődés
• élet keletkezés
• biokémiai folyamatok
• extrém környezetek
• mikrobiológia
• élet kialakulásához vezető lépések
• egykori élet nyoma a Földön kívül
• mai élet a Földön kívül
Vezérfonalak a Naprendszerben
Víz
• megfelelő p/T viszonyok
• energiaforrások
• oldat képzés, kombinálódás
Szerves anyag
• csillagközi eredet  fejlődéstörténet (hőtörténet)
• in-situ keletkezés  mai aktív folyamatok
Víz + szerves anyag együtt
• alapanyagok + kombinálódási lehetőség  anyagfejlődés
Víz, sóoldat – apró égitestek
• üstökösmagok
•  50% H2O
• kisbolygóövben is
• kisbolygók
•  10% H2O
• felszínen: 24 Themis + PAH
• hol, mikor:
• kezdetben folyékony
• belsőben cirkulált  kémiai átalakulások,
mállástermékek (Tempel-1: agyagok,
karbonátok)
• ma szilárd
Jordi Llorca Organic matter in comets
Víz, sóoldat - jégholdak
• felszín alatti óceánok:
• Europa
• Titan
• Enceladus
• törésvonalak
• -93 C
• víz + szerves anyag
• talán: Ganymedes, Ariel,
Charon…
Víz, sóoldat - Hold
• sarki H2O (dél, észak)
• LCROSS
• kb. 1012 - 1013 kg (1/100 000 antarktiszi jégnek)
• forrás: becsapódásokkal 1013 kg (2 milliárd év)
• felszínen (Chandrayaan-1, Cassini, Deep Impact)
• kémiailag kötött H2O
• szélességgel együtt nő, sarkokhoz vándorolhat
• éjszaka több, nappal kevesebb
• tengereken több, felföldeken kevesebb
• 10-1000 ppm
• forrás: napszél hidrogén + regolit oxigén
• kőzetekben:
• Apollo minták
• kristályosodáskor 250-750 ppm ( földi köpeny)
• forrás: összeálló anyagból
Víz, sóoldat – Mars
• ma: jég, felszín alatt
• 200-500 m globális egyenérték
• sóoldatok akár -40 C-ig
• víz ma is?
• víz szerepe:
• ásvány átalakulások
• erózió, áthalmozás
• üledékek
Szerves anyagok – apró égitestek
• üstökösmagok
• tucat szerves molekula
• felszín: tholin (Pholus)
• glicin aminosav (Wild-2)
• kisbolygók, meteoritok
• kb. 650 szerves molekula
• több mint 100 aminosav
• aminosav koncentráció ált. 10-60 ppm,
de 250 ppm is
• jégholdak:
• felszín tholinok:
Nap UV  polimerizáció (labor)
• Enceladus
• szerves komponensek (CH4 + ?)
The Composition of Centaur 5145 Pholus
Hyperion: szerves anyag a mélyedésekben
Szerves anyagok – Titan
• felsőlégköri fotokémia
• tavakban koncentrálódik
• felszín alatti áramlás (folyadékszint,
oldásformák)
Összehasonlítás, földi analógiák
Összehasonlítás, földi analógiák
Összefoglalás
H2O és szerves anyag:
• sok csillagközi eredetű
• Naphoz közel és távol egyaránt
• főleg kezdetekben volt folyékony
• nulla C alatt is
Mire jó ez?
• anyagfejlődés megismerése
• működő „laboratóriumok”  anyag gyártás
• szállítás a Földre
• H2O (probléma: D/H arány)
• szerves komponensek
• ma: több tonna / nap
• légkör  lassítás  nem bomlik le
• felizzás  belső hűvös marad
• prebiotikus fejlődés
• élet: egy példa (földi) nem példa... több kellene…
• diákok, hajrá!