Проектная работа по астрономии "жизнь вне земли"

Анкета:

1. Существует ли жизнь вне Земли?

2. На какую (ие) планету (ты) Вы хотел(и) бы полететь?

3. Как вы считаете, существуют ли планеты не известные человечеству?

4. Знаете ли Вы: Что такое экзопланеты?

5. Какие спутники вы знаете?

Рисунок 1: Есть ли жизнь вне Земли

2 Существую планеты не известные нам?

Рисунок 3: Знаете ли Вы, Что такое экзопланета?

МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«КОЛЫВАНСКАЯ СРЕДНЯЯ

ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА №2»

МБОУ «Колыванская СОШ № 2»

633160 РФ, Новосибирская обл.

р.п. Колывань, пр-ктРеволюционный. 21

vildnik@yandex.ru тел/факс 8-38352-51-283

«Жизнь вне Земли»

Авторы: Бессонова Мария Федоровна

Макута Анна Романовна

Руководитель: Дудник Татьяна Викторовна,

Учитель физики

Первой квалификационной категории.

Колывань 2017

Содержание

Введение …………………………………………………………………………….3

1. Теоретическая часть………………………………………………………6

1. Теории и концепции зарождения жизни на Земле………………………….6

1. Важнейшие условия для жизни ………………………………………..……7

2. Поиски жизни в солнечной системе …………………………………………….9

2.1. Факты о планетах и космических телах в нашей Солнечной 
системе ……………………………………………………………………………….9
2.2. Планеты пригодные для жизни вне Солнечной системы …………………..17
2.3. Эксперименты в космосе……………………………………………………...17

II. Экспериментальная часть………………………………………………………19
Заключение …………………………………………………………………………21

Список литературы…………………………………………………………………23

Введение

Есть одна планета-сад.
В этом космосе холодном.
Только здесь леса шумят,
Птиц скликая перелётных,

Лишь на ней одной цветут
Ландыши в траве зелёной,
И стрекозы только тут.
В речку смотрят удивлённо...

Береги свою планету -
Ведь другой, похожей, нету!
(Яков Аким)

Мы очень часто наблюдаем за ночным небом, звездами, которые ярко мерцают в темноте. Кажется, что протянешь руку и возьмешь одну из них. Но на самом деле это не так. Помимо звезд, которые мы видим без телескопа, в космосе есть еще и планеты, астероиды, туманности, черные дыры, которые можно увидеть только при наличии специальных астрономических приборов.

Проблема жизни в космосе - одна из наиболее увлекательных и популярных проблем в науке о Вселенной, которая с давних пор волнует не только ученых, но и множество людей. Тысячи лет люди смотрят на небо в поисках себе подобных. Еще Джордано Бруно и Михаил Ломоносов высказывали самые смелые предположения о множественности обитаемых миров. Изучение жизни во Вселенной - одна из сложнейших задач, с которой когда-либо встречалось человечество. Только глубокое исследование биологических закономерностей, космических явлений и анализ разнообразных данных способны привести к успеху.

Наш выбор темы вызван интересом к таинственному космосу. На протяжении многих столетий люди пытаются ответить на вопросы: можно ли жить в космосе? Могут ли расти растения вне Земли? Что ждет нашу планету в будущем?

Для начала мы решили узнать, что знают окружающие о космосе, о планетах и их спутниках, опросив учеников, их родителей и учителей. Для этого мы провели анкетирование среди возрастной группы дети (9-70лет).

Анкета:

1. Существует ли жизнь вне Земли?

2. На какую (ие) планету (ты) Вы хотел(и) бы полететь?

3. Как вы считаете, существуют ли планеты не известные человечеству?

4. Знаете ли Вы: Что такое экзопланеты?

5. Какие спутники вы знаете?

Собранные данные анкеты представлены в диаграмме. (см. приложение).

Проведя анализ анкетирования мы выяснили, что есть ли жизнь вне земли это спорный вопрос. Многие считают, что есть, но также не мало, людей, которые уверены, что жизни кроме Земли нигде нет. Возможность существования планет неизученных учеными не отрицают. Что такое экзопланеты знают совсем не многие, и этот вопрос был очень интересен для тех, кто про них ничего не слышал. Что касается спутников, то кроме Луны, другие спутники известны единицам опрошенных. Полететь на другие планеты решились не все.

Актуальность темы заключается в заинтересованности людей в изучении условии жизни на других планетах, так как ресурсы нашей планеты не бесконечны.

Место и сроки проведения исследования: р.п. Колывань Новосибирской области январь-февраль 2017.

Целью проекта является: изучение возможности существования жизни во вселенной вне Земли. А так же экспериментальным путем установить условия, необходимые для жизнедеятельности растений и доказать, что они есть только на планете Земля.

Задачи проекта:

- расширить знания о планетах Солнечной системы;

-определить какие условия существуют для жизни на Земле;
- выяснить может ли существовать жизнь вне Земли, какие условия необходимы для ее существования;

- могут ли расти растения на других планетах;
- рассмотреть условия существования, какой - либо формы жизни вне Земли.

Гипотеза проекта:

На других планетах Солнечной системы, кроме Земли нет условий для роста и развития растений.

Методика исследования:

Аналитические методы: изучение литературных и информационных источников, информационная компьютерная сеть, Центральная районная библиотека р.п. Колывань

Практические методы: постановка эксперимента. Создание условий приближенных на рассматриваемых планетах и спутниках.

Объектом исследования: планеты, спутники, растения.

Предметом исследования: условия необходимые для жизнедеятельности, это наличие воды, атмосферы, и климатические параметры.

1. Теоретическая часть.

1. Теории и концепции зарождения жизни на Земле.

Загадка появления жизни на Земле с незапамятных времен волнует людей. Высказывались разнообразные гипотезы и концепции, к ним относят:

-Концепция креационизма. Возникновение жизни рассматривается как акт Божественного творения, свидетельством чего является наличие в живых организмах особой силы, которая управляет всеми биологическими процессами. Концепция креационизма, по существу, научной не является. Она утверждает, что жизнь такова, какова она есть, потому что такой ее сотворил Бог. Тем самым практически снимается вопрос о научном решении проблемы происхождения жизни.

- Концепция стационарного состояния. Сторонники теории вечного существования жизни считают, что Земля никогда не возникала, а существовала вечно, и вместе с ней всегда существовали различные виды живого. При этом одни из них при изменении условий вымерли, другие переместились в другие биологические ниши, а третьи резко изменили численность. Считалось, что все низшие организмы появляются путем самозарождения. Однако начиная с 17 века стали накапливаться данные против такого понимания происхождения жизни. В 1668 г. итальянский естествоиспытатель и врач Ф. Реди сформулировал знаменитый принцип "все живое - от живого". Он стал основоположником концепции биогенеза, утверждавшей, что жизнь возникает только из предшествующей жизни.

- Концепция панспермии. Практически одновременно с опытами Пастера немецким ученым Г. Рихтером была высказана гипотеза о занесении живых существ на Землю из космоса, получившая позднее название концепции панспермии. Эта теория допускала возможность возникновения жизни в разное время в разных частях Галактики и перенесения ее на Землю тем или иным способом.
- Концепция случайного однократного появления жизни. 
Американский генетик Г. Меллер выдвинул гипотезу о случайном возникновении первичной молекулы живого вещества, согласно которой живая молекула, способная размножаться, могла возникнуть случайно в результате взаимодействия простейших веществ. Он считает, что элементарная единица наследственности - ген - является основой жизни, поэтому и жизнь в форме гена возникла путем случайного сочетания атомных группировок и молекул. 
- Теория биохимической эволюции. Концепция А.И. Опарина. 
Существовало убеждение, что между органическими и неорганическими соединениями нет никакой взаимосвязи. Считалось, что природа неорганических веществ совершенно иная. Однако после того, как из обычных химических элементов было синтезировано первое органическое соединение, представление об отсутствии связи между органическими и неорганическими веществами оказалось несостоятельным. В результате этого открытия возникли органическая химия, изучающие химические процессы в живых организмах. Кроме того, данное научное открытие позволило создать концепцию биохимической эволюции, согласно которой жизнь на Земле возникла в результате спонтанных физических и химических процессов. Исходную основу этой гипотезы составили данные о сходстве веществ, входящих в состав растений, животных, о возможности в лабораторных условиях синтезировать органические вещества, составляющие белок.

1.1. Важнейшие условия для жизни.

Сейчас можно считать установленным фактом, что возникновение живого вещества на Земле (и, как можно судить по аналогии, на других планетах) предшествовала довольно длительная и сложная эволюция химического состава атмосферы, в конечном итоге приведшая к образованию ряда органических молекул. Основными атомами, входящими в состав тех молекулярных комплексов, из которых образовалось живое вещество, являются водород, кислород, азот и углерод. Жизнь на нашей собственной планете Земле существует в достаточно узком диапазоне физических показателей. Для ее появления необходимы были следующие условия:

- колебания температуры на поверхности в пределах от -50°C до +50°C;

- наличие атмосферы и достаточного количества кислорода в ней;

- наличие в структуре планеты тяжелых элементов;

- наличие большого количества воды; пресной воды;

- наличие защитного озонового слоя для задержки наиболее жесткого излучения Солнца.

1. Поиски жизни в солнечной системе.

   1. Факты о планетах и космических тела в нашей Солнечной системе. Запуск первого искусственного спутника Земли, начало пилотируемых космических полетов и первые запуски автоматических межпланетных станций к небесным телам нашей Солнечной системы сделали возможным начать поиски иных форм жизни вне Земли, а также инопланетных цивилизаций.
      Спутники и космические зонды неоднократно запускались к внутренним планетам: российская «Венера», американские «Маринер» к Меркурию и «Викинг» к Марсу. Запущенные в 1972-1973 гг. американские зонды «Пионер-10» и «Пионер-11» достигли внешних планет - Юпитера и Сатурна. В 1977 г. к Юпитеру, Сатурну, Урану и Нептуну были также запущены «Вояджер-1» и «Вояджер-2». Некоторые из этих зондов до сих пор продолжают летать у самых границ Солнечной системы и будут посылать информацию на Землю.
      По предположениям многих ученных, в Солнечной системе некоторые космические тела пригодны для жизни помимо Земли. Раньше же вопрос о жизни на других планетах был областью чисто умозрительных заключений. Между тем Марс, Венера и другие планеты Солнечной системы уже давно известны как несамосветящиеся твёрдые небесные тела, окружённые атмосферами. Давно стало ясно, что в общих чертах они напоминают Землю, а если так, почему бы на них не быть жизни.

  Меркурий- самая близкая к Солнцу планета и с трудом поддается астрономическим наблюдениям. От Меркурия до Солнца всего лишь 58 миллионов километров. Сухой, скалистый, испещренный кратерами мир. Он в полной мере испытывает силу солнечного тепла в дневное время, но, почти лишенный атмосферы, ночью страдает от жесткого холода. Температура поверхности составляет от -180 до 430 ºС. Он мало изучен, потому что с Земли изучать его трудно. Таким образом, Меркурий одновременно самая холодная и самая горячая планета из всех планет солнечной системы. Масса Меркурия составляет всего лишь 0,054 массы Земли, а ускорение силы тяжести на поверхности планеты в три раза меньше, чем на Земле..¹

Первая полная картина этой планеты была получена учеными в 2009 году. Но даже сейчас наши знания о ближайшей планете к Солнцу нельзя назвать полными. Атмосфера на Меркурии разрежена так, поэтому он часто подвергается метеоритным атакам. Плотность атмосферы меркурия в 300 раз меньше плотности земной атмосферы. Состав атмосферы Меркурия — легкие частицы водорода и тяжелые пары металлов. Диаметр планеты — 5 тысяч километров.³

Венера. Считается, что эта планета из-за близости к Солнцу наименее всего пригодна для жизни (атмосферное давление там в 10 раз выше, чем на Земле, а температура - 460 градусов по Цельсию), но американцев это не остановило в поисках места для образования жизни. В июле 2002-го ученые Техасского университета в Эль-Пасо заявили, что в кислотных облаках, окутывающих Венеру, скрывается жизнь. Как сообщала тогда британская TheDailyTelegraph, по их расчетам, на высоте 50 км температура падает до 70 градусов, давление приближается к давлению на поверхности Земли, а это значит, что в облаках планеты содержится большое количество воды. К тому же на Венере обнаружен газообразный сульфид карбонила - один из признаков присутствия живых организмов.

Марс. («Красная планета»)- холодная, суровая планета, носящая имя бога войны, которая, впрочем, изучена людьми лучше, чем какая-либо другая планета солнечной системы. Марс обращается вокруг Солнца значительно длительнее, чем Земля. Марсианский год длится 687 земных суток, и орбита этой планеты значительно отличается от земной. Приблизительно раз в два года Земля догоняет Марс и сближается с ним. В этот момент обе планеты находятся друг от друга на расстоянии всего лишь 78 миллионов километров. Раз в 16 лет это расстояние становится еще меньше, то есть 56 миллионов километров (так называемое великое противостояние); именно в это время астрономы получают возможность наблюдать Марс с самого малого расстояния. Ближайшее противостояние было в 1971 году.

Марс намного меньше Земли — его диаметр равен примерно половине земного (6780 километров), ускорение силы тяжести на поверхности Марса почти в три раза меньше, чем на Земле; атмосферное давление в десять раз меньше. Атмосфера на Марсе, хотя и значительно плотнее, чем на Луне, все же не может сравниться с земной. «Воздух» на Марсе состоит из азота, аргона, углекислоты, небольшого количества кислорода и водяного пара.

Марс отстоит от Солнца значительно дальше, чем Земля, и получает меньше солнечного тепла, поэтому и климат на Марсе суровее земного. Среднегодовая температура на поверхности Марса в районе экватора составляет -50ºС, причем колебания температуры, в зависимости от времен года, столь значительны, что температура на экваторе в местах, освещенных солнцем, — может доходить до + 30ºС.

Согласно некоторым предположениям жизнь могла возникнуть и на Марсе. Некоторые ученые даже предполагали, что изначально она и возникла именно там, и только затем была перенесена на 3емлю. Ответ на вопрос «есть ли жизнь на Марсе» еще не получен, а вот то, что там есть вода, – неоспоримый факт, который установили приборы (в том числе и российский нейтронный детектор HEND) на борту американских марсоходов. Причем если в хороший телескоп можно даже увидеть ледяные полярные шапки, что позволяло сделать вывод о содержании воды на Марсе в полярных областях, то недавно было объявлено об обнаружении чистого льда на дне марсианских кратеров, расположенных в средних широтах, между марсианским экватором и полюсом. Ученым также удалось найти на Марсе участки поверхности, по показателям сухости и температуры окружающей среды сопоставимые с некоторыми регионами Земли. Самое главное, что условия на этих участках в свое время были достаточно благоприятны для развития живых организмов. 
Интересный факт: Камень ALH 84001 был обнаружен в Антарктиде в 1984 году. Ученые заключили, что он был выбит с поверхности Марса около 17 миллионов лет назад. На поверхности метеорита были обнаружены структуры, по внешнему виду напоминавшие окаменевшие бактериальные наросты.
В составе камня химики нашли сложные органические молекулы. Эти факты могли служить косвенными подтверждениями теории о существовании на Марсе жизни в прошлом или настоящем.

В 2004 году, ученые заявили, что аппарат MarsExpress, принадлежащий Европейскому космическому агентству, обнаружил признаки органической жизни на Марсе - там нашли следы аммиака. Про возможную «обитаемость» Марса заговорили потому, что аммиак не может долго существовать в атмосфере. А источником этого газа могут быть два явления - активные вулканы и деятельность микробов.

Вулканическую версию возникновения аммиака все ученые отвергли сразу, так как их выбросы были бы обнаружены. Следовательно, если есть микробы, значит есть жизнь. Изучение химической структуры атмосферы Марса привело астрономов NASA к настоящему открытию. Газовая оболочка красной планеты содержит довольно много метана. На нашей планете этот углеводород вырабатывается в основном живыми организмами, поэтому эту находку можно считать доказательством существования жизни на Марсе. По мнению исследователей жизнь на Марсе скрыта в его недрах, поскольку содержание метана в пропорции с другими газами незначительно. Происхождение этого газа неизвестно. Но возможно, его источниками являются аналогичные микроорганизмы, которые существуют на Земле, на глубине более 1,5 километров земной толщи под ЮАР и вырабатывают метан, выходящий в атмосферу. 
В 2011 году НАСА сделало заявление, приложив к нему фотографии, что на Марсе может быть "текущая вода". Была сделана покадровая съемка, чтобы показать, как жидкость бежала по склонам гор, расположенных в средних широтах южного полушария Красной планеты. Темные полосы увеличиваются в размерах в период весны и лета и вновь пропадают к зиме. Наиболее обоснованно предположение ученых, что это потоки соленой воды, которая достаточно сильно нагревается, когда на планете летние месяцы.
Льды расплавляются и заливают поверхность. Предполагаемые ручьи шириной от полуметра до пяти метров достигают в длину нескольких сотен метров. Признаки того, что на Марсе когда-то была проточная вода, были обнаружены и раньше, но это первый случай, когда такое событие наблюдалось в течение короткого периода времени. Большое открытие: на Марсе найдено озеро 10 декабря 2013 года. На Марсе обнаружены следы пресноводного озера. Ученые уверены: примерно 3,6 миллиарда лет назад на Марсе, в кратере Гейла, существовало озеро, в котором могли обитать микроорганизмы. 
Такие выводы они сделали на основании анализа почвы, собранного американским марсоходом Curiosity («Любопытство»), основная миссия которого - поиск возможных следов жизни на Красной планете. Исследователи выяснили, что древнее озеро было пресноводным и могло достигать 50 км в длину. В пробах грунта, взятых с его дна, были найдены следы углерода, водорода, фосфора, кислорода, азота и серы, служащие основным источником энергии для земных бактерий chemoautholithotrophs. Также установлено, что озеро было заполнено водой с нейтральным или слабощелочным pH, в которой вполне могла зародиться жизнь. Сейчас в озере уже нет живых микроорганизмов. Ученые объясняют это высоким уровнем радиации. Проанализировав данные радиационного фона, собранные марсоходом за время его нахождения на Красной планете, они смогли высчитать уровень радиации на Марсе и выяснили, что за год жизни на нем человек накопил бы около 15 рентген ионизирующего излучения - в 300 раз больше предельной годовой дозы для работников атомной промышленности. Следующая задача аппарата Марсохода Curiosity - исследование пород на краях кратера, которое может дать ответ на вопрос, существовала ли жизнь на Марсе.

Юпитер - крупнейшая планета солнечной системы. Диаметр Юпитера — 140 тысяч километров, то есть в 11 раз больше земного. Масса планеты в 318 раз больше массы Земли. Несмотря на колоссальные размеры, планета вращается вокруг своей оси сравнительно быстро, совершая полный оборот всего за 10 земных часов, причем скорость вращения на экваторе достигает 12 км/сек.

На Юпитере есть атмосфера, в составе которой преобладают соединения водорода, аммиака, метана и свободный водород. Скорость вращения планеты вызывает мощные вихри в ее атмосфере. Температура на поверхности планеты составляет - 140 градусов.

У Юпитера, не в пример другим планетам, больше всего спутников, а именно — 12. Диаметр их не превышает нескольких десятков километров. Что касается жизни на Юпитере, то вероятность ее столь мала, что, пожалуй, серьезных на это надежд питать не приходится, хотя и возможны формы жизни, совершенно отличные от земных.

Сатурн - вторая по величине планета Солнечной системы, зато ее плотность самая маленькая. Если бы можно было найти водоем достаточного размера, то планета бы плавала на поверхности как большой резиновый мяч. Радиус Сатурна 60268 км, что примерно в 10 раз больше радиуса Земли. Продолжительность дня составляет 10,5 земных часов, а год – 29 земных лет.

По строению Сатурн похож на Юпитер. В центре планеты находится твердое ядро, окруженное огромным слоем водорода, находящегося под высочайшим давлением. Сатурн не имеет твердой поверхности и покрыт плотным покровом из облаков, сквозь который практически невозможно рассмотреть саму планету. Ученые на Сатурне обнаружили одно из самых интересных атмосферных явлений в Солнечной системе: облака, покрывающие Северный полюс планеты, выглядит как правильный шестиугольник. Впервые эти облака были обнаружены в 80-х годах ХХ века и не меняли своей формы более 20 лет.³

Бледно – желтая поверхность – это верхушка его плотной атмосферы. Она покрыта тонкой, туманной дымкой. Капли гелиевого дождя, падающие на слой металла, образуют тепло. Это тепло передается в нижние слои атмосферы, где, совместно с вращением планеты, приводит к образованию лютых ветров. Скорость ветра на экваторе достигает 1800 км/ч. Гигантские бури – главная черта верхних слоев атмосферы. В атмосфере Сатурна также есть аммиак и метан. Средняя плотность — 0,71 г/см3, то есть меньше плотности воды. Температура наружного слоя атмосферы — 153 градуса.

Уран, Нептун, Плутон - атмосфера этих планет состоит главным образом из аммиака и метана, и температура на них еще ниже, чем на Сатурне и Юпитере, в среднем минус 200ºС(их еще называют «Ледяные планеты»). Таким образом, и в этом случае говорить о возможности жизни на этих планетах не приходится.

Рассмотрим особенности строения спутников планет. Начнем со спутника Земли – Луны.

Луна - холодный, сухой, каменный шар, практически лишенный атмосферы. Размеры ее на небе достаточно внушительны, и, конечно, она стала первой целью в космических исследованиях. Температура поверхности от -150 ºС до +120 ºС.¹ Сутки на Луне длятся 30 земный дней, соответственно, день и ночь продолжаются по 14 с лишним дней. Лунная гравитация в 6 раз меньше земной. Из – за слабой гравитации на Луне практически отсутствует атмосфера. Поэтому небо всегда черное, а не синее, как на Земле. Звезды видны круглые сутки. На Луне не бывает ветров и невозможно слышать звуки. Так как отсутствует атмосфера, Луна подвержена ударам метеоритов, образованием множества кратеров, которые видно не вооруженным взглядом с поверхности Земли³. Поэтому можно с уверенностью сказать, что жизни на Луне нет.

Хорошие шансы на наличие внеземной жизни имеются у спутника Сатурна – Энцелада, и спутника Юпитера — Европы. Эти спутники газовых гигантов на 99% процентов покрыты толщей льда, но подо льдом существует вода в жидком состоянии подогреваемая тектонической активностью. Об этом свидетельствуют гигантские фонтаны, бьющие из трещин во льду. Образцы выбрасываемой воды фонтанами Энцелада, были собраны еще в 2004 г. космическим зондом «Кассини». После анализа, было выяснено что структура данной воды весьма схожа с структурой воды наших земных океанов. Т. е. это обыкновенная вода с примесями поваренной соли.

Еще одним небесным телом, с которым связывают надежды на обнаружение следов жизни, является спутник Юпитера Европа. Фотографии, сделанные НАСА, показывают, что поверхность Европы напоминает замерзшую гладь земного моря! Она испещрена бороздами и трещинами. Европа связана с Юпитером силами гравитации. Ученые предполагают, что гравитационное воздействие Юпитера может создавать достаточное количество тепла, чтобы вода под ледяной шапкой спутника не замерзала. Если помимо этого на Европе существует вулканическая активность, шансы обнаружить на ней признаки жизни возрастают.
Титан (Спутник Сатурна) - единственная луна в Солнечной системе, обладающая толстым слоем атмосферы (состоит в значительной степени из азота) и сложной органической химией. Спектральный анализ показал, что в жидком виде на поверхности Титана находятся этан, пропан, метан и другие углеводороды. Новые исследования доказали, что углеводородные озёра Титана содержат около 1% ацетилена, который в сочетании с водородом может обеспечивать пищей микроорганизмы. Низкая температура и высокая вязкость титановых озёр исключают любое волнение на их поверхности, поэтому учёные долго сомневались в наличии жидкостей на Титане. Некоторые ученые предполагают, что углеводородные озёра Титана - это новая форма жизни. Гипотеза о существовании жизни на спутнике Сатурна основывается на поразительной схожести Земли и Титана. На обеих планетах существуют азотистая атмосфера, ярко выраженные времена года (год на Титане равен 30 земным годам) и круговорот жидкостей, то есть, испарение и выпадение осадков. Вода - источник жизни не только на Земле, но и в космосе. На спутнике Сатурна обнаружена вода! 

2.2. Планеты пригодные для жизни вне Солнечной системы.
Ещё одним интересным открытием данной обсерватории является звезда «Кеплер 11». Её особенность состоит в том, что вокруг нее вращаются целых 6 экзопланет. На сегодняшний день это самая крупная подобная система. Кроме того, следует отметить что на данный момент, «Кеплером» исследована лишь крошечная часть звёздного неба, и основные работы еще впереди.

Свой вклад в общее дело по поиску жизни вне Земли удалось внести и телескопу «Хабблу». Самой известной космической обсерватории удалось открыть планету, которая по своей структуре является уникальной. На GJ 1214b – такое кодовое имя получила открытая планета — есть атмосфера. Но атмосфера не обычная, а максимально насыщенная водным паром. Да и в целом, вся поверхность планеты состоит из воды. Расположенная на коротком радиусе от своей звезды, и быстро (всего за 38 часов) вращающаяся вокруг неё планета, претендует на звание «сверхземли». Мир, где возможны такие понятия как «горячий лед» и «сверхтекучая вода», вполне может быть источником неземной жизни.

2.3. Эксперименты в космосе. Известно, что в течение многих лет на МКС проводятся эксперименты по проверке микроорганизмов на выносливость. В 2008 году бактерии, живущие в горных породах, найденных в Девоне, были оставлены вне МКС на протяжении 533 дней. 
Когда образцы породы были возвращены на Землю, бактерии снова начали размножаться. Это были обычные цианобактерии. Исследователей интересовало вовсе не воздействие враждебной среды на скалы: поверхность камней покрывали колонии микроорганизмов. И вот, к удивлению, даже авторов опыта, оказалось, что многие испытуемые остались в живых. 
Они уже возвращены на Землю и процветают в одной из лабораторий Открытого университета. Это первый случай, когда испытание успешно перенесли фотосинтезирующиецианобактерии. Во всех экспериментах с живыми организмами в открытом космосе исследователи заранее не представляли - выживут ли микроорганизмы, и какой вид сумеет это сделать. В космос отправлялись земные породы с многообразным сообществом клеток без предварительного анализа, а далее их судьбу вверяли естественному отбору.
Эксперимент по изучению воздействия открытого космоса на живые организмы проводится не в первый раз. Несколько другие экспериментов - с лишайником и с тихоходками - также показали, что некоторые формы жизни могут впадать в спячку и ждать, пока условия существования не улучшатся. Именно поэтому в последние годы гипотеза панспермии о том, что земная жизнь изначально прибыла на Землю с астероидами или кометами, активно набирает обороты.
В другом эксперименте на борту космической лаборатории “Фотон-М2” было установлено, что выжить в открытом космосе могут и такие сложные живые организмы, как лишайники.

7 октября 2014 года на Землю из глубин космоса прибыла инопланетная "частица дракона". Загадочный организм в форме дракона, который был найден в космосе. Исследователи заявляют, что он является доказательством внепланетарного происхождения жизни на Земле – включая человека. Организм был найден среди пыли и частиц, собранных глубоко в стратосфере Земли. Он состоит из углерода и кислорода - строительных кирпичиков жизни. Учёные, обнаружившие его, настаивают, что он никаким образом не мог быть вынесен в космос с нашей планеты - а потому, по всей видимости, происходит из какой-то другой части нашей вселенной. Организм был открыт профессором 
Милтоном Уэйнрайтом и его командой из Университета Шеффилда и Букингемского центра астробиологии. По его словам, эта находка является не только доказательством существования жизни во внешнем космосе - но и того, что внеземные организмы непрерывно попадают в биосферу Земли. Уэйнрайт рассказывает: «Этот организм получил собирательное название «частица дракона», и анализ показал, что он состоит из углерода и кислорода - а потому не является частицей космической или вулканической пыли. Он имеет явную биологическую природу, хотя и нельзя с определённостью сказать, является ли он частью единичного организма или состоит из меньших, индивидуальных микробов. Размеры организма - около 10 микрон». 
Чем дальше, тем яснее становится, что космос является гораздо более благоприятной внешней средой, чем предполагалось ранее. Конечно, для организмов размеров человека космос просто ужасное место. Однако для определённых организмов он не более агрессивен, чем некоторые экологические ниши здесь на Земле - вроде вулканических жерл на дне океанов или Антарктиды. Высокая радиация, отсутствие давления, сильный жар или холод в космосе, конечно, весьма жестокие условия - но они не смертельны для существ размером несколько долей миллиметра.

 
II. Экспериментальная часть.

Для эксперимента мы взяли рассаду перца и цветок Глоксинии. Перец теплолюбиво, и является растением короткого дня. Влаголюбивое растение, нуждается в регулярных поливах. Температура для выращивая рассады перца должна быть днем +25 + 27С, ночью +11 +13С. Глоксиния – растение длинного светового дня, для нормального роста и развития ей необходимо 12-14 часов освещения. Оптимальная температура роста от +22 до + 26С.

В ходе эксперимента мы изменили один из факторов развития. Полученные данные представлены ниже в таблице.

Делаем вывод:

Если ограничить хотя бы 1 из условий для жизни и роста растений, как показывает эксперимент, то растение погибает.

Меркурий, Венера – планеты, расположенные слишком близко к Солнцу, растения на них погибнут от высокой температуры.

На Марсе нет воздуха и воды, поэтому растения на Марсе не вырастут.

Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун – не имеют почвы, не имеют воздуха, более удалены от Солнца – растения не смогут развиваться в таких условиях.

Плутон – даже если предположить, что он имеет атмосферу и воду, он слишком удален от Солнца, на Плутоне очень холодно, растения замерзнут.

Ни на одной из планет Солнечной системы, кроме Земли, не существует одновременно 5 факторов жизнедеятельности. Поэтому мы думаем, что растения, на других планетах отсутствует.

Заключение.
В начале исследовательской работы, мы определили ряд важных задач, изучив которые, можем ответить на главный вопрос "Есть ли жизнь вне Земли?".
Для этого определили основные концепции зарождения жизни на Земле, которые являются основополагающими, для ее возникновения в космосе, так как наша планета лишь маленькая частица огромного живого организма под названием Вселенная. Выяснили важные условия для возникновения и развития жизни в любой ее форме на Земле и за ее пределами. Наличие жидкой среды, воды, ультрафиолетовых лучей (радиации в допустимых пределах), а также присутствие химических элементов, таких как углерод, водород, кислород, азот и кремний, способных создавать длинные молекулярные цепи, дает нам возможность предполагать, что на космических телах, где удовлетворяются вышеперечисленные условия - обитаемы! А значит там есть жизнь!
Ученые проводят разнообразные исследования космоса. С помощью спутников, зондов, мощных камер они изучают: состав грунта, свойства окружающей среды, ландшафт местности, на основе полученных данных делают выводы о размере, климате и возможной обитаемости того или иного объекта. Благодаря этим исследованиями, мы знаем, что на Луне Юпитера под коркой льда скрывается огромный океан жидкой воды, что спутник Сатурна Титан очень похож на Землю, и имеет атмосферу из азота и сложных химических элементов, четко выраженные времена года, круговорот жидкости (испарение и осадки), на нем присутствуют этан, пропан и другие углероды, не исключено, что его вязкие углеродные озера могут содержать иную форму жизни. Воду обнаружили и на спутнике Сатурна Энцелада.

Но самым интересным для нас остается Марс. К его изучению проявляется повышенный интерес, многие ученые считают, что именно Марс был первым "домом" землян. На Марсе обнаружен аммиак и метан, что является подтверждающим фактом, что там есть какая-то жизнь. Камень ALH84001, упавший в Антарктиде, сохранил для нас следы, живших на Марсе в виде окаменелых наростов. Недавно в кратере Гейла на Марсе обнаружили следы пресного озера, в котором могли обитать живые организмы. Пробы грунта со дна озера показали присутствие ряда химических элементов, таких как углерод, водород, фосфор, кислород, сера и азот, а именно они служат основным источником жизненной энергии земных бактерий. 

Эксперименты, проводимые в космосе на орбитальных станциях, доказывают способность микроорганизмов выживать в суровых условиях космоса.
Ученые планируют ряд интересных программ по освоению и изучению космоса. В настоящее время "человек" готовиться к полету на Марс, для изучения и освоения Красной планеты! Колонизация Марса!

На наш взгляд, внеземная жизнь, безусловно, существует, пусть даже на уровне микроорганизмов, но она есть! Среди такого бесконечного множества космических тел где-то обязательно должна присутствовать жизнь. Теория панспермии, предполагает, что жизнь на Землю была занесена из космоса, логично предположить, что она была занесена и на другие планеты. Новейшие достижения, открытия и поиски предоставляют все больше доказательств наличия внеземной жизни. Люди должны быть готовы к встрече с возможно неоднозначной, непредсказуемой формой жизни, и вероятно разумной.

Поиск жизни во Вселенной будет будоражить умы еще многих поколений людей. Таинственный и манящий космос когда-нибудь приоткроет свой темный занавес для Человека. 

Мы, думаем, что человечество стоит на пороге новых открытий!
«Если мы о чём-то не знаем, но вовсе не означает, что оно не существует.»

Используемая литература:

1. Полная Энциклопедия «Астрономия» Москва. Астрель.

2. Энциклопедия окружающего мира. ЗВЕЗДЫ И ПЛАНЕТЫ.

3. Энциклопедия «Хочу все знать» КОСМОС. – изд дом «Проф – Пресс» Ростов – на – Дону 2016 г.

4. http://www.vseznaika.org/kosmos/est-li-zhizn-na-drugix-planetax/

5. https://shkolazhizni.ru

6. https://theoryandpractice.ru

« Жизнь вне Земли»

Авторы: Бессонова Мария Федоровна

Макута Анна Романовна

Руководитель: Дудник Татьяна Викторовна,

Учитель физики

Первой квалификационной категории.

• Есть одна планета-сад. В этом космосе холодном. Только здесь леса шумят, Птиц скликая перелётных, Лишь на ней одной цветут Ландыши в траве зелёной, И стрекозы только тут. В речку смотрят удивлённо... Береги свою планету - Ведь другой, похожей, нету! (Яков Аким)

Можно ли жить вне Земли?

Могут ли расти растения вне Земли?

Что ждет нашу планету в будущем?

• Актуальность темы: заинтересованность людей в изучении условии жизни на других планетах, так как ресурсы нашей планеты не бесконечны.
• Цель: изучение возможности существования жизни во вселенной вне Земли. А так же экспериментальным путем установить условия, необходимые для жизнедеятельности растений и доказать, что они есть только на планете Земля.
• Задачи:

- расширить знания о планетах Солнечной системы;

- определить какие условия существуют для жизни на Земле; - выяснить может ли существовать жизнь вне Земли, какие условия необходимы для ее существования;

- могут ли расти растения на других планетах; - рассмотреть условия существования, какой - либо формы жизни вне Земли.

• Гипотеза: На других планетах Солнечной системы, кроме Земли нет условий для роста и развития растений.

Теории и концепции зарождения жизни на Земле.

Концепция панспермии:

жизнь была занесена из вне

Теория биохимической эволюции: жизнь возникла врезультате процессов, подчиняющихся химическим и физическим

Концепция креационизма: сотворение мира Богом, Всевышнем творцом

Концепция стационарного состояния: жизнь существовала всегда

Концепция случайного однокраного появления жизни: жизнь возникла неоднократно из неживого вещества

Важнейшие условия для жизни.

• колебания температуры на поверхности в пределах от -50°C до +50°C;
• наличие атмосферы и достаточного количества кислорода в ней;
• наличие в структуре планеты тяжелых элементов;
• наличие большого количества воды; пресной воды;
• наличие защитного озонового слоя для задержки наиболее жесткого излучения Солнца.

Поиски жизни в солнечной системе.

Сравнительная характеристика планет

Атмосфера (воздух)

Меркурий

нет

Венера

Наличие Воды

нет

Температура

нет

Земля

Наличие грунта

(-180С +430С)

нет

есть

Марс

нет

до +460С

есть

есть

Юпитер

нет

есть

Нет, обнаружены следы воды

(-50С +50С)

Сатурн

(-50С +30С)

нет

Уран

есть

нет

до -140С

есть

нет

Нептун

нет

до -153С

нет

Плутон

нет

нет

до -224С

нет

нет

есть

до-218С

нет

есть

нет

до -240С

нет

Сравнительная характеристика спутников

Луна

Атмосфера (воздух)

Энцелада

Наличие Воды

(Земля)

нет

Титан

есть

В твердом состоянии (лед)

(Сатурн)

Температура

есть

(Сатурн)

Наличие грунта

В твердом состоянии (лед)

Европа

(-160С+120С)

(-240С-93С)

есть

В твердом состоянии (лед)

есть

(Юпитер)

есть

(-179С)

есть

нет

-200С

есть

Экзопланеты

• Экзопланеты — это планеты, обнаруженные за пределами Солнечной системы

Скриншот планеты GJ 1214b из программы Celestia

Выживаемость организмов в открытом космосе

Тихоходка - Самое живучее в мире животное

Эксперимент. Растения в благоприятных условиях для жизни

Условия (среда приближенная к планетам) / название планет

Описание работы

Нет воздуха (Марс, Меркурий, Венера, Юпитер, Уран, Сатурн, Плутон)

Нет света

результат

Растение поместили в полиэтиленовый пакет

Растение поместили в темное место (за шкаф)

Вода и отсутствие тепла (Юпитер, Уран, Сатурн, Плутон, Нептун)

(Уран и Плутон)

Растение завяло

Изображение опыта

Растение погибло

Растение поместили в морозильную камеру

Много тепла ( Венера, Меркурий)

Растение замерзло и погибло

Растение поместили в микроволновую печь

Растение погибло

«Если мы о чём-то не знаем, это вовсе не означает, что оно не существует.»

Благодарим за внимание!