Астробиология и космическа биология

[SAlexandrov]

Едноклетъчният организъм Chlorella vulgaris може да оцелява в атмосферите на Марс, Юпитер и Титан

Микроводораслото Chlorella vulgaris – източник Wikipedia

30 януари 2025 г. 08:00 ч.

Светослав Александров. Eдноклетъчното зелено микроводорасло Chlorella vulgaris може да оцелява в екстремните атмосфери на Марс, Юпитер и Титан според ново проучване.

Новината бе съобщена вчера на сайта Astrobiology.com, като откритието е обявено в нова научна статия от Ariela Likai и колектив, публикувана в списанието Life на 17-ти януари.

Екипът е отглеждал Chlorella vulgaris в симулирани атмосферни условия, наподобяващи тези на Марс, Юпитер и сатурновата луна Титан. Измервани са фотосинтетичната ефективност, отделянето на кислород и растежът на биомасата на 2-рия, 5-тия и 12-тия ден от началото на отглеждането. Проведено е както автотрофно, така и миксотрофно култивиране.

Оказва се, че Chlorella vulgaris е изключително устойчив организъм, способен да расте, фотосинтезира и да се размножава при чуждоземни атмосферни условия. Забележително, марсианските условия даже повишават фотосинтетичната активност, като флуоресцентните криви и параметърът Fv/Fm надминават тези при отглеждане в земна атмосфера. Вероятно това се дължи на повишената концентрация на въглероден диоксид и ниско налягане. При миксотрофно култивиране, добавянето на глюкоза увеличава метаболитната активност и натрупването на биомаса, независимо от вида на атмосферата.

Според екипа откритието ще има сериозни последици за астробиологията, космическите изследвания и биотехнологичните приложения. Счита се, че водораслото Chlorella vulgaris може да служи за създаването на биорегенеративни животоподдържащи системи, необходими за дългосрочни космически мисии, както и за тераформирането на планетите. „Използвайки уникалните способности на Chlorella vulgaris, човечеството може да направи значителни стъпки напред към устойчиви космически изследвания, ресурсно-независими мисии и към дългосрочната цел за извънземна колонизация“, се казва в заключението на научната статия.

https://cosmos.1.bg/space/2025/01/30/chlorella-vulgaris-alien-atmospheres/

[SAlexandrov]

Любители и професионални астрономи открихме кафяво джудже посредством космическия телескоп WISE!

Примерна илюстрация на кафяво джудже. Credits: NOIRLab/NSF/AURA/P. Marenfeld/Acknowledgement: William Pendrill

8 февруари 2025 г. 09:30 ч.

Светослав Александров. Професионални и граждански астрономи, работещи по проекта на НАСА „Backyard Worlds: Cool Neighbors“, направихме първото съществено откритие: ново кафяво джудже, обозначено като CWISE J133605.65+505330.9. Кафявите джуджета са междинни обекти между звездите и планетите и са изключително важни за астробиологията.

Научната публикация бе публикувана вчера в списанието Compendium of Undergraduate Research in Astronomy and Space Science, с водещ автор Robbins, G и колектив. Петима любители и участници в проекта на НАСА са идентифицирали непознатия до този момент обект на изображенията от космическия телескоп „WISE“ и са включени като съавтори в статията: Svetoslav Alexandrov (това съм аз), Cledison Marcos da Silva, Martin Kabatnik, Jörg Schümann и Christopher Tanner. Проектът се хоства на платформата Zooniverse и всеки може да участва в него – до този момент общият брой участници е 5 531 души.

Космическият телескоп „WISE“, с помощта на който направихме откритието, бе изстрелян през декември 2009 г. с ракета-носител „Делта 2“. Той работеше в околоземна орбита до падането му в земната атмосфера на 2 ноември 2024 година. Събраните от него данни са огромно количество и ще продължат да се ползват за редица изследователски цели години напред.

Обектът CWISE J133605.65+505330.9, накратко W1336+5053, открит от нас, се намира на разстояние 127 парсека, или относително 414 светлинни години от Земята. Той не е бил засичан преди от европейската мисия „Gaia“ и е определен от екипа като непознато до този момент небесно тяло.

Но какво представляват кафявите джуджета и защо са важни? Както е написал водещият автор на публикацията при стартирането на проекта през 2023 г., масите им са междинни между тези на най-големите планети-газови гиганти като Юпитер и най-малко масивните звезди (известни като червени джуджета). Поради тази причина масите им не са достатъчни за термоядрен синтез, при който има сливане на водород. Ето защо кафявите джуджета излъчват слабо, предимно в инфрачервената област на електромагнитния спектър, съответно са трудни за откриване.

В Youtube канала КОСМОС, който не е свързан с този блог (линк тук), е качен интригуващ епизод за кафявите джудета, така че препоръчвам да го изгледате. Тук ще напомня накратко казаното в епизода, че в зависимост от повърхностната или фотосферната температура, разграничаваме четири основни класа кафяви джуджета, означени с латинските букви M, L, T и Y. Най-горещите са от късен спектрален клас M и с температури до 2 700^oC, следват джуджетата от спектрален клас L (1 200-2 200^oC) и са тъмночервени на цвят, след това са джуджетата от спектрален клас T (500-1200 ^oC) с цвят на маджента, защото излъчват много малко видима светлина. Те притежават метан и водни пари в атмосферата. Най-хладни са джуджетата от спектрален клас Y, с температури под 500^oC и те притежават вода и амоняк, както и гъсти облаци. Засега знаем само за няколко десетки джуджета от този клас. Именно затова е създаден проектът „Backyard Worlds: Cool Neighbors“ – да се откриват джуджета от клас Y.

На базата на предварителните фотометрични данни, откритият от нас обект CWISE J133605.65+505330.9 е от спектрален клас L – така че търсенето на най-хладни джуджета все още продължава.

Защо обаче е толкова ценно да откриваме кафяви джуджета? Защото атмосферите им много наподобяват тези на гигантските екзопланети, но за разлика от тях кафявите джуджета обикновено се реят свободно в космоса, не са в система около друга звезда, и съответно тези атмосфери могат да бъдат изучавани без звездната светлина да ни пречи. Нещо повече – атмосферите съдържат облаци и водни пари. Така че проучвайки ги, ние разбираме повече за появата на молекулите като тези на водата и метана, които, съответно, са основни за възникването на живота.

Линк към научното списание с нашата статия – тук

https://cosmos.1.bg/space/2025/02/08/cool-neighbors-first-brown-dwarf-discovery/

[SAlexandrov]

Изследователи откриха извънслънчева планета със силно издължена орбита и вероятно екстремен климат

Илюстрация на извънслънчева планета с ексцентрична орбита. Photo credit : NASA/JPL-Caltech

12 февруари 2025 г. 21:50 ч.

Светослав Александров. Изследователски екип, сред който присъства и български учен, откри интригуваща извънслънчева планета със силно издължена орбита. Планетата се намира едва на 19.7 светлинни години от Земята, т.е. съвсем близко за космическите мащаби, като само част от нейната орбита минава през т.нар. „обитаема зона“, регионът около звездата, позволяващ съществуването на течна вода.

Научната статия с откритието от водещ автор Н. Нари и колектив бе публикувана в списанието Astronomy & Astrophysics. Сред колектива присъства българският изследовател Атанас Стефанов. Планетата е намерена посредством спектрографите ESPRESSO и HARPS към телескопите на Европейската южна обсерватория в Чили. Чрез тези спектрографи могат да се откриват извънслънчеви планети на базата на метода на радиалната скорост – най-общо казано, приборите измерват клатушкането на звездата около центъра на масата, която звездата споделя със своята планета.

Новооткритата планета, известна като HD 20794d, е установена само индиректно посредством този метод. Изследователите не са могли да я заснемат, нито са наблюдавали неин пасаж пред звездата ѝ. Въпросната звезда HD 20794 е от типа жълто джудже, т.е. сходна със Слънцето, с малко по-малка маса и по-малко ярка.

Най-забележителното за планетата, която има маса поне 6.6 пъти по-голяма от тази на Земята, е нейната орбита. Още Йохан Кеплер е знаел, че няма планети с идеална кръгова орбита, но орбитите на планетите в Слънчевата система са близки до кръгова. Математическият параметър, чрез който се определя издължеността на орбитата, носи названието ексцентрицитет, като стойностите са от 0 (за перфектен кръг) до 1 (за хипербола). Ексцентрицитетът на орбитата на нашата Земя е 0.017, на Марс е 0.055, докато Меркурий има по-издължена орбита – ексцентрицитетът му е 0.256.

В сравнение с тях HD 20794d притежава ексцентрицитет от 0.4. Една местна година на тази планета трае 647 земни дни – но в най-близката точка до звездата си тя е на разстояние, сходно с това между Венера и Слънцето, а в най-отдалечената точка тя е на разстояние, сходно с това между Марс и Слънцето. Това означава, че HD 20794d периодично излиза от обитаемата си зона и температурите стават или прекалено горещи за съществуването на вода в течно агрегатно състояние, или твърде студени.

Макар че пасажи на планетата не са наблюдавани и все още е рано да се говори за характеризация на нейната атмосфера, може да си представим, че климатът ѝ би бил изключително странен. Зимите вероятно са сурови и тежки – всички водни басейни, ако има такива, биха се сковали от лед. Идва пролетта, ледовете се топят, климатът е сравнително мек. Следва ужасяващ летен пек, при който водата в океаните би се изпарила. Може ли в такъв случай животът изобщо да оцелее?

Но това са само предположения – тук е коректно да се подчертае, че ние нищо не знаем за самите условия на тази планета. Възможно е даже тя да не е скалиста – масата ѝ е 6.6 пъти по-голяма от земната, т.е. много е вероятно да става въпрос за газов гигант.

При всички положения това е поредното откритие, което ни показва колко разнообразна и странна е нашата Вселена.

https://cosmos.1.bg/space/2025/02/12/eccentric-orbit-planet/

[Exhemus]

Преди 1 час, SAlexandrov said:

Макар че пасажи на планетата не са наблюдавани и все още е рано да се говори за характеризация на нейната атмосфера, може да си представим, че климатът ѝ би бил изключително странен. Зимите вероятно са сурови и тежки – всички водни басейни, ако има такива, биха се сковали от лед. Идва пролетта, ледовете се топят, климатът е сравнително мек. Следва ужасяващ летен пек, при който водата в океаните би се изпарила. Може ли в такъв случай животът изобщо да оцелее?

Не се притеснявай - може! Стига да има дълбок океан. Супергорещата част от лятото ще е много кратка заради максималната скорост в най-близката част от орбитата.  И освен това летните облаци ще отразяват по-голямата част от светлината. По-голямата част от тези 600 дена ще са някъде на орбитата на Марс и изстиването ще е лъчисто, но дебелият слой вода има акумулиращи свойства и на дъното на 5 км океан температурите няма да мърдат много.