МОСКВА, 24 жовтня - РІА Новини. Російські та зарубіжні вчені, які працюють у рамках проекту Borexino, вперше точно підрахували кількість різних типів нейтрино, що виникають у надрах Сонця під час термоядерних реакцій. Результати багаторічних спостережень були представлені в журналі Nature.
"Нейтрино, що народжуються в різних реакціях на Сонці, володіють різними енергіями. Отже, їх вивчення не тільки сприяє вивченню нейтринних осциляцій, але і дозволяє шукати ефекти за межами Стандартної моделі фізики частинок, такі як, наприклад, нестандартні взаємодії нейтрино і переходи нейтрино" , - Заявив Олександр Чепурнов з НДІ ядерної фізики МДУ.
Привиди космосу
Нейтрино являють собою найдрібніші елементарні частинки, які "спілкуються" з навколишньою матерією тільки за допомогою гравітації і так званих слабких взаємодій, що виявляються лише на відстанях, значно менше розмірів ядра атома. У середині минулого століття вчені відкрили три види таких частинок - тау, мюонні та електронні нейтрино та їх "злі близнюки"-антинейтрино.
Спостереження за Сонцем в 1960 роках та експерименти нобелівських лауреатів Артура Макдональда і Такаакі Каджити розкрили дві важливі речі - те, що нейтрино різних видів вміють періодично перетворюватися один на одного - цей процес вчені називають "осциляціями" і те, що вони мають ненульову масу. З того часу вчені спостерігають за цим процесом, намагаючись обчислити масу нейтрино після того, як "охоче" різні типи цих частинок перетворюються на два інші їх види.
Відкриття нобелівських лауреатів змусило багатьох фізиків вважати, що є ще й четвертий тип цих частинок - звані " стерильні " нейтрино. Вони повинні мати надзвичайно велику масу і не взаємодіяти з іншою матерією лише за допомогою сил тяжіння. Ці нейтрино, як припускають космологи, можуть бути ключем до пояснення процесу розширення Всесвіту, зникнення антиматерії та інших загадок світобудови.
Всі ці таємниці намагається розкрити нейтринну обсерваторію Borexino, побудовану в товщі гір у центральній частині Італії у 2007 році для спостережень за осциляціями сонячних нейтрино та проведення своєрідного "перепису" серед цих невловимих частинок.
Річ у тім, різні типи термоядерних реакцій у надрах, у яких народжується гелій, літій, бор та інші елементи, породжують свої власні набори нейтрино. Якщо знати частку і число цих частинок, можна точно дізнатися, що відбувається всередині світила, і чи ці дані збігаються з тим, що передбачає Стандартна модель і теорії формування зірок.
Секрети Сонця
Останні десять років, як зазначає Чепурнов, команда Borexino проводила подібний "перепис" частинок, вимірюючи те, як багато нейтрино різних енергій, породжених Сонцем, досягало 300-тонного чану детектора, зануреного в кілометрову шахту в лабораторії Гран-Сассо.
Ці виміри допомогли вченим дуже точно обчислити, як багато нейтрино народжується всередині Сонця в цілому, з похибкою приблизно в 10%, а також при розпадах ядер берилію, бору, а також в ході реакцій, в яких беруть участь пари протонів і електрони.
Наприклад, кожен квадратний сантиметр поверхні Сонця вироблятиме приблизно 61 мільярд цих частинок кожну секунду, а розпади берилію породжують близько п'яти мільярдів "привидів". У свою чергу народження атомів важких елементів супроводжується формуванням близько 800 мільйонів нейтрино.
Майже всі результати перепису, за словами фізиків, були точнішими, ніж передбачення Стандартної моделі, що вперше дозволило використовувати Сонце для дуже точної перевірки її викладок. У всіх трьох випадках, продовжує Чепурнов, вона коректно передбачила те, як багато подібних частинок має народжуватися в надрах світила і як багато з них поміняється на шляху до Землі.
Як зазначають дослідники, подібні результати спостережень не лише звужують поле пошуків "нової фізики", а й підтверджують, що головним джерелом енергії та світла всередині Сонця були і залишатимуться термоядерні реакції.
Надалі, вчені планують дуже точно виміряти кількість нейтрино, що виникають при формуванні ядер вуглецю, азоту та кисню. Ці дані будуть вкрай важливі для оцінки того, як багато "металів" - елементів важчих за водень і гелій - містять надра Сонця, що вкрай важливо для вивчення таємниць життя найбільших зірок Всесвіту.
На цій сторінці пояснюється, як Ви можете з легкістю конвертувати a .nsf файл у PDF файл за допомогою безкоштовного та простого у використанні PDF24 Creator. Описаний спосіб конвертації є безкоштовним та простим. PDF24 Creator встановлює PDF принтер, і Ви можете надрукувати Ваш.nsf файл на даному принтері, щоб конвертувати файл у PDF.
Що необхідно для конвертації NSF файлу у PDF файл або як можна створити PDF версію Вашого NSF файлу
Файли типу NSF або файли з розширенням.nsf можна легко конвертувати у PDF за допомогою PDF принтера.
PDF принтер є віртуальним принтером, який можна використовувати так само, як будь-який інший принтер. Відмінністю від звичайного принтера є те, що PDF принтер створює PDF-файли. Ви не друкуєте на фізичному аркуші паперу. Принтер PDF друкує вміст вихідного файлу до PDF-файлу.
Таким чином, Ви можете створити PDF-версію будь-якого файлу, який можна роздрукувати. Просто відкрийте файл за допомогою рідера, натисніть кнопку друку, виберіть віртуальний PDF-принтер і натисніть кнопку «Друк». Якщо у Вас є пристрій для читання файлу NSF і якщо рідер може роздрукувати файл, Ви можете перетворити файл у формат PDF.
Безкоштовний та простий у використанні PDF принтер від PDF24 можна завантажити з цієї сторінки. Просто натисніть кнопку завантаження праворуч від цієї статті, щоб завантажити PDF24 Creator. Встановіть це програмне забезпечення. Після встановлення ви матимете новий друкуючий пристрій, зареєстрований у Windows, який можна використовувати для створення PDF файлів з Вашого.nsf файлу або конвертації будь-якого іншого файлу з можливістю друку у формат PDF.
Ось як це працює:
- Встановіть PDF24 Creator
- Відкрийте файл .nsf за допомогою рідера, який може відкрити файл.
- Роздрукуйте файл на віртуальному PDF24 PDF принтері.
- Помічник PDF24 відкриває вікно, в якому Ви можете зберігати новий файл як PDF, надсилати його email, факсом або редагувати.
Альтернативний спосіб того, як перетворити NSF файл на PDF файл
PDF24 надає кілька онлайн інструментів, які можуть бути використані для створення PDF-файлів. Типи файлів, що підтримуються, додаються в міру надходження і, можливо, формат файлу NSF також вже підтримується. Служба конвертації має різні інтерфейси. Два з них є такими:
Онлайн PDF Конвертер від PDF24 підтримує безліч файлів, які можуть бути перетворені на PDF. Просто виберіть файл NSF, з якого Ви хотіли б отримати PDF версію, натисніть кнопку «Конвертувати», і Ви отримаєте PDF версію файлу.
Існує також E-Mail PDF Конвертер від PDF24, який також може бути використаний для перетворення файлів у формат PDF. Просто надішліть електронною поштою повідомлення до служби E-Mail PDF Конвертера, прикріпіть NSF файл до цього листа, і через кілька секунд Ви отримаєте PDF файл назад.
25 жовтня без пафосних промов та червоної стрічки у Гомелі відкрили об'єкт, про який у місті говорили з літа. І це… громадський туалет. Найдорожчий в історії міста громадський клозет вже працює — дивіться, яке воно всередині.
Взагалі туалет у гомельському парку планували відкрити до нового року. Але Форум регіонів вніс свої корективи – вклалися до кінця жовтня.
Сьогодні у новий туалет городян пускають просто так. Але незабаром, кажуть працівники вбиральні, вхід буде платним. Вартість відвідування поки що невідома.
Як, зрештою, і вартість самого об'єкта. У місті ходили чутки, що на його будівництво було витрачено понад 750 тисяч доларів. Але в УКБ цю інформацію нам не підтвердили, пославшись на те, що кінцева вартість об'єкта буде відома лише до кінця листопада, коли бухгалтерія зробить всі підрахунки.
Усередині – 15 кабінок. Крім стандартних чоловічих та жіночих, облаштовані кабінки для людей з обмеженими можливостями, а також для дітей.
Крім цього, всередині є пеленальний столик для немовлят і маленький дитячий умивальник. На вході встановлено електропідйомник для людей з обмеженими можливостями.
Нагадаємо, будівництво туалету відбувалося у складних ландшафтних умовах: перед початком робіт довелося зняти та вивезти частину ґрунту, після чого схил укріпили бетонною стіною. Після завершення будівництва ґрунт повернули назад.
© AP Photo, Sam McNeil
До початку 1990-х років ніхто і не підозрював про те, наскільки активним може бути життя мешканців земних глибин. Сьогодні вчені вважають, що мікроби, що живуть під землею, можливо, допомогли формуванню континентів, виділенню кисню і появі життя в тому вигляді, в якому ми її знаємо. Журнал "Атлантик" розповідає, як вивчення цих мікроорганізмів на нашій планеті може сприяти виявленню життя в космосі, наприклад, на Марсі.
The Atlantic (США): прибульці з глибин
Вони мешкають на глибині тисячі метрів від поверхні Землі. Вони харчуються воднем та виділяють метан. І вони здатні змінити наш світ більш ґрунтовно, ніж ми можемо собі уявити.
Алексіс Темплтон (Alexis Templeton) згадує 12 січня 2014 як день, коли вибухнула вода. Пляшка з міцного скла фірми «Пірекс» (Pyrex), яка була щільно закрита та наповнена водою, вибухнула як повітряна куля.
Темплтон у цей момент знаходилася за кермом свого автомобіля «Ленд крузер» (Land Cruiser) і їхала по вибоїстій і кам'янистій поверхні долини Ваді Лавайні (Wadi Lawayni), яка є широкою смугою, що розрізає гори Омана. Вона припаркувала свій автомобіль біля бетонної платформи, що височіє над тим місцем, де нещодавно була пробурена свердловина для отримання води. Темплтон відкрила кришку цієї криниці і опустила пляшку в його похмурі глибини, розраховуючи отримати зразки води з глибини близько 260 метрів.
Долина Ваді Лавайні оточена скелястими вершинами шоколадно-коричневого кольору, ці скелі тверді як кераміка, проте вони округлі та обвислі, схожі більше на стародавню цеглу, виготовлену з бруду. Цей фрагмент внутрішньої частини Землі, за розміром можна порівняти зі штатом Західна Віргінія, був видавлений на поверхню внаслідок зіткнення тектонічних плит мільйони років тому. Ці екзотичні скелі - вони є аномалії на поверхні Землі - і змусили Темплтон приїхати в Оман.
Незабаром після того, як вона підняла пляшку з водою з глибини колодязя, вона розірвалася під дією внутрішнього тиску. Вода виплеснулася з тріщин, що утворилися, і шипіла як газування. Газ, що вибухнув, усередині неї був не двоокисом вуглецю, як у безалкогольних напоях, а воднем — пальним газом.
Темплтон — геобіолог із Колорадського університету у місті Боулдері, і для неї цей газ має особливе значення. "Організми люблять водень", - каже вона. Тобто вони люблять його поїдати. Сам собою водень не можна вважати доказом наявності життя. Однак він свідчить про те, що гірські породи під поверхнею Землі можуть бути саме тим місцем, де життя здатне процвітати.
Темплтон - одна з числа учених, які збільшуються, які вважають, що глибини Землі наповнені життям. За деякими оцінками, ця невивчена частина біосфери може містити від однієї десятої до половини всієї живої матерії Землі.
Вченим вдалося виявити мікроби, що мешкають у гранітних породах на глибині близько двох кілометрів (6000 футів) у районі Скелястих гір, а також у морських осадових породах, що належать до часу проживання динозаврів. Вони навіть знайшли крихітних живих істот — хробаків, схожих на креветок артроподів, вусатих коловраток — у золотих копальнях Південної Африки на глибині 340 метрів (11 тисяч футів).
Ми, людські істоти, схильні розглядати світ як міцну гірську породу, вкриту тонким прошарком життя. Однак для таких вчених як Темплтон планета виглядає, швидше, як коло сиру, щільні краї якого постійно руйнуються мікробами, що розмножуються, що мешкають у його глибині. Ці створення живляться з тих джерел, які не лише здаються неїстівними, а й невловимими — йдеться про атомний розпад радіоактивних елементів, про процес, який виникає внаслідок тиску скель у міру їхнього занурення в глибини Землі та їх розкладання і навіть, можливо, про землетрусах.
Контекст
Vox: Ядерна зима на Землі краще літа на Марсі
Vox 23.10.2018Videnskab: П'ять неймовірних здібностей ссавців
Videnskab 14.10.2018Nautilus: Сім чудових місць, які вас вб'ють
Nautilus 02.09.2018Темплтон приїхала до Оману для того, щоб знайти приховані оази життя. Шипіння водневого газу у 2014 році було важливим доказом того, що він знаходиться на вірному шляху. Тому в січні минулого року Темплтон разом із колегами повернулася до Оману, щоб пробурити свердловину на глибину 400 метрів (1300 футів) та спробувати знайти мешканців цих глибин.
Одного спекотного зимового вечора пронизливий шум пролунав на випалених сонцем просторах долини Ваді Лавайни. Майже у центрі цієї долини з'явився бульдозер. А попереду в нього було змонтовано бурильний вал, здатний обертатися зі швидкістю кілька обертів на хвилину.
Півдюжини людей у касках — переважно індійські робітники, найняті однією місцевою компанією — керували цією буровою установкою. Темплтон і ще півдюжини вчених і аспірантів стояли на відстані кілька метрів у тіні навісу, що коливався під подихом ніжного бризу. Усі вони, схилившись над столами, вивчали зразки гірських порід, які робітники доставляли нагору приблизно щогодини.
Ця бурова платформа працювала цілий день, а зразки ґрунту, що надходили, змінювали свій колір у міру збільшення глибини. Перші кілька метрів гірської породи мали помаранчевий або жовтий відтінок, і це свідчило про те, що кисень з поверхні перетворив залізо, що містилося в гірській породі, на іржаві мінерали. На глибині 20 метрів сліди кисню зникли, каміння потемніло до зеленувато-рожевого кольору з чорними прожилками.
"Гарний камінь", - сказала Темплтон, погладжуючи своєю рукою в латексній рукавичці його поверхню. Її окуляри були підняті вгору і лежали на прямому темно-русявому волоссі, відкриваючи щоки, що потемніли за роки роботи на кораблях, на тропічних островах, у широтах Арктики та в інших місцях. «Я сподіваюся побачити ще більше таких матеріалів», — сказала вона.
Цей зеленувато-чорний камінь надав їй можливість поглянути, що майже неможливо побачити в інших місцях на нашій планеті.
Ці зразки гірських порід, доставлені на поверхню з великої глибини, виявилися багатими на залізо — залізо у вигляді мінералів, які, як правило, не виживають на поверхні Землі. Це підземне залізо настільки реактивне в хімічному відношенні, воно так прагне поєднання з киснем, що коли воно починає контактувати під землею з водою, відбувається розрив молекул води. Воно витягує кисень із води та залишає водень.
Геологи називають цей процес «серпентинізацією» (serpentinization) через звивисті сліди чорних, зелених і білих мінералів, які він залишає. Зазвичай серпентинізація відбувається в місцях, недоступних для людини, зокрема на глибині кількох тисяч метрів під дном Атлантичного океану.
А тут, в Омані, розташовані в глибині землі гірські породи так близько підходять до поверхні, що серпентинізація відбувається лише за кількасот метрів під ногами. Водень, який розірвав пляшку з водою Темпелтон у 2014 році, був невеликим зразком процесу серпентинізації; водяний колодязь, пробурений кілька років тому в цьому регіоні, призвів до утворення такої кількості водню, що існувала навіть загроза вибуху, і в результаті уряд був змушений терміново забетонувати його.
Водень - особлива речовина. Він використовувався як один з компонентів пального для виведення на орбіту космічних кораблів проектів «Аполлон», а також шатлів, і він є одним з найбільш енергетично насичених елементів, що зустрічаються в природному вигляді на Землі. Це робить його важливою їжею для бактерій, що існують під поверхнею Землі.
© AP Photo, Sam McNeil Фрагменти породи, призначені для геологічних досліджень
Загалом мікроби, що мешкають під горами на сході Оману, можуть споживати щороку тонни водню, що призводить до повільного та контрольованого горіння газу, яке точно управляється ферментами всередині їх наповнених водою клітин.
Однак водень становить лише одну половину життєвого рівняння — для виробництва енергії з водню мікробам необхідно ще щось для його спалювання, як і представники людського роду змушені вдихати кисень, щоб переробити їжу. Головне завдання Темплтон таки полягає в тому, щоб зрозуміти, чим «дихають» мікроби на такій глибині під Землею, де немає кисню.
О другій годині пополудні пікап, що бачив види, прямує до місця буріння по запиленій і брудній дорозі. За ним ідуть — строго один за одним — шість верблюдів, голови яких хитаються на вітрі. Це місцеві тварини, вони пов'язані короткими повідками, а прямують до нового пасовища, розташованого десь у цій долині.
Темплтон, забувши про верблюди, раптом закричала, не приховуючи свого збудження: "Золото!" Вона вказала на зразок ґрунту, що лежить на столі, а також на невелике скупчення жовтих металевих кристалів. Їхня кубічна форма допомогла зрозуміти її маленький жарт: ці кристали були не справжнім золотом, а золотом дурнів, яке ще називають залізним колчеданом.
Залізний колчедан складається із заліза та сірки, і це один із мінералів, який ще називають «біогенним»: його утворення іноді пов'язане з діяльністю мікробів. Самі кристали можуть утворюватися з тих відходів, які видихають клітини мікробів. Тому залізний колчедан може бути побічним продуктом метаболізму мікробів - саме таку можливість Темплтон називає "прекрасною".
Повернувшись додому до штату Колорадо, вона приділить цим кристалам таку ж підвищену увагу, яку археолог присвятив би купі давньоримського сміття. Вона розріже їх на прозорі шматки і розглядатиме їх під мікроскопом. Якщо залізний колчедан, насправді є продуктом живих клітин, тоді мікроби «ймовірно, можуть бути поховані в мінералах». Вона сподівається виявити їх скам'янілі тіла.
До початку 1990-х років ніхто і не підозрював про те, наскільки активним може бути життя мешканців земних глибин. Перші докази було виявлено у гірській породі, що знаходиться під морським дном.
Геологи вже давно помітили, що вулканічні гази, виявлені в темних базальтових гірських породах, знаходяться на тисячі метрів нижче за рівень морського дна, яке часто має мікроскопічні поглиблення та тунелі. «Ми не розуміли, що це може мати біологічну природу», — каже Хуберт Стаудігел (Hubert Staudigel), вулканолог з Інституту океанографії Скриппса, розташованому в місті Ла-Холья, штат Каліфорнія.
У 1992 році молодий вчений на ім'я Інганн Торсет (Ingunn Thorseth) з Бергенського університету, що знаходиться в Норвегії, припустив, що ці поглиблення є геологічним еквівалентом зубного карієсу — мікроби впровадили його в вулканічне скло в результаті споживання ними атомів заліза. Насправді Торсет виявив те, що можна було прийняти за мертві клітини всередині цих заглиблень у гірській породі, зібраній на глибині три тисячі футів під морським дном.
Коли ці відкриття були опубліковані, Темплтон ще працювала у цій галузі. Вона отримала ступінь магістра з геохімії в 1996 році, а потім почала працювати в Національній лабораторії Лоуренса Берклі (Lawrence Berkeley National Laboratory) у Каліфорнії, де вивчала те, як швидко мікроби поїдають авіаційне паливо у ґрунті на території колишньої військово-морської бази США. Через кілька років для своєї докторської дисертації у Стенфордському університеті вони вивчали те, як у процесі метаболізму підземні мікроби переробляють свинець, миш'як та інші забруднювачі.
У 2002 році вона перебралася до Лабораторії Скрипса для спільної роботи з Бредлі Тебо (Bradley Tebo), професором біології, та Стаудігелем, з вивчення схожих проблем, а саме - як мікроби живуть у залозі та інших металах у базальтовому склі, що міститься в морському дні.
У листопаді того року на задній палубі дослідницького судна, що знаходилося в центрі Тихого океану, вона через люк залізла в підводний апарат Pisces-IV, що спускається, розміром з автомобіль і поринула в ньому на морське дно. Террі Кербі (Terry Kerby), пілот розташованої на Гаваях Лабораторії з дослідження морського дна, направив цей апарат у бік південного схилу морської гори Лоїхи (Loihi Seamount), що є підводним вулканом, розташованим недалеко від Великого острова Гаваїв.
На глибині 1700 метрів (5600 футів) прожектор субмарини ледь висвітлив дивний підводний ландшафт — безладна суміш чогось схожого на туго набиті мішки для сміття, безладно звалені в якусь піраміду. Ці так звані базальтові подушки формувалися протягом століть у міру того, як лава, просочуючись черга тріщини, стикалася з морською водою, після чого вона швидко остигала, перетворюючись на гладкі камені. Темплтон лежала зі свого боку лавки, щулилася від холоду і спостерігала через товсте скло за тим, як Кербі відколював шматки базальту за допомогою механічного маніпулятора. Через вісім годин після занурення на дно океану вони повернулися на поверхню з п'ятьма кілограмами гірської породи.
У тому ж році вона та Стуадігель відвідали вулкан Кілауеа на Гаваях, сподіваючись зібрати вільне від мікробів вулканічне скло, яке вони могли б порівняти з тими зразками, що були зібрані на дні океану. Надівши важкі черевики, не підійшли до потоку лави і пройшли по скам'янілій кірці, товщина якої становила всього кілька дюймів. Стаудігель знайшов одне місце, де помаранчева розплавлена лава пробилася через затверділу кірку, що утворилася. Він підчепив металевою штангою частину розпеченої лави - вона була схожа на гарячий і липкий мед - і помістив її у цебро з водою. Вода закипіла зі свистом і шумом, а лава через якийсь час затверділа, перетворившись на скло.
Повернувшись до лабораторії, Темплтон відокремила десятки бактеріальних штамів, які вбирають у себе залізо та марганець із розташованих на дні моря каменів. Разом зі своїми колегами вона знову розплавила у печі стерильне скло з вулкана Кілауеа, додавала туди різну кількість заліза та інших поживних елементів та вирощувала з них бактеріальні штами. Вона використовувала найпередовішу техніку, у тому числі рентгенівське випромінювання, і із захопленням спостерігала за тим, як бактерії переробляють мінерали.
"У мене весь підвал був забитий базальтовими породами, піднятими з дна моря, тому що я просто не могла від них відмовитися", - сказала вона мені одного з тих днів, коли буріння не проводилося.
Однак ці зразки гірської породи, а також бактерії, що харчувалися ними, мали, з точки зору Темплтон, один великий недолік - вони були взяті з морського дна, де у воді вже міститься кисень.
Кисень входить до складу всіх живих істот на Землі – від трубкозубів та земляних черв'яків до медуз; наша атмосфера і більшість океанів заповнена ним до переділу. Однак Земля має так багато кисню лише протягом незначного періоду своєї історії. Навіть сьогодні великі частини біосфери нашої планети ніколи не стикалися з киснем. Достатньо поринути у землю на кілька метрів, і там уже не буде жодного кисню. У будь-якому іншому місці Сонячної системи, у тому числі на Марсі, на якому може існувати життя, ви не знайдете жодного кисню.
Коли Темплтон вивчала глибинну біосферу Землі, вона зацікавилася також питанням про походження життя на нашій планеті та в інших місцях Сонячної системи. Вивчення підземного простору може дозволити кинути погляд на ці відокремлені місця та часи, але це стане можливим лише в тому випадку, якщо вона зможе зануритися ще глибше, за межі досяжності кисню.
Здавалося, що гори Омана є ідеальним місцем для проведення такого роду досліджень. Цей величезний масив серпентинізації кам'яної породи, що поступово піддається, має в собі позбавлені кисню місця, а також активні в хімічному відношенні сполуки заліза, які, як вважають учені, знаходяться в глибині Землі.
Темплтон і деякі інші дослідники глибинної біосфери були пов'язані з ще одним великим проектом, що був на той момент на ранній стадії планування — йдеться про Бурильний проект Омана (Oman Drilling Project).
Цей проект очолює Пітер Келемен (Peter Kelemen), геолог із розташованої в Нью-Йорку Земної лабораторії Ламонта-Доерті (Lamont-Doherty Earth Observatory). Він має власну місію — глибинні гірські породи в Омані взаємодіють не тільки з киснем і водою, а й з двоокисом вуглецю, видавлюючи при цьому газ в атмосферу і закриваючи його в карбонатних мінералах — цей процес, якщо вчені зможуть його зрозуміти, допоможе людству зменшити викид в атмосферу двоокису вуглецю.
Келемен був присутній під час буріння у Ваді Лавайні у січні 2018 року. Він був упевнений, що свідчення життя будуть виявлені. Ці гірські породи спочатку утворювалися при температурі понад 980 градусів за Цельсієм (1800 градусів за Фаренгейтом). Однак вони швидко остигали, і сьогодні температура у верхньому шарі, глибина якого становить близько 500 метрів, має температуру близько 30 градусів Цельсія (90 градусів за Фаренгейтом). Ці гірські породи були недостатньо гарячими для того, щоб убити всіх мікробів з часу Крейдяного періоду - епохи динозаврів.
О третій годині пополудні півдюжини членів команди зібралися біля бурової вишки для свого роду ритуалу, на який всі очікують з напруженою увагою.
Нова порція керна, щойно взята із пробуреної шахти, опускається на козли. Йдеться про кам'яний циліндр висотою три метри — за своєю товщиною він приблизно відповідає товстому кінцю бейсбольної біти, а знаходиться він у металевому циліндрі.
Робітники підняли один кінець цієї труби. І з неї вислизнула серцевина — разом із чорною та липкою рідиною. Чорний, густий бруд пролився на землю. Вилучений із землі керн був повністю покритий цією речовиною.
«О, Боже мій, – сказав хтось. - Ось це так". Всі довкола шепотілися.
Один із робітників витер витягнутий керн, після чого на його гладкій і блискучій поверхні стали утворюватися маленькі бульбашки, як у киплячому маслі. Цей зразок гірської породи, не схильний до того тиску, який він відчував під землею, випускав із себе гази прямо на наших очах, і його бульбашки просочувалися через пори в гірській породі. У повітря став просочуватися запах стічних вод і горілої гуми - той запах, який відразу ж визначили вчені, які були там.
"Це дуже жива гірська порода", - сказала Темплтон.
"Сульфід водню", - сказав Келемен.
Сульфід водню - це газ, що утворюється в каналізації, у вашому кишечнику, а також тепер це очевидно - під землею в Омані. Його виробляють мікроби, що живуть без кисню. Позбавлені цього газу, що дарує життя, вони роблять такий трюк, на який не здатні живуть на поверхні планети тварини - вони починають дихати чимось ще. Іншими словами, вони спалюють свою їжу, використовуючи інші хімічні речовини, які є під землею.
Частина піднятого на поверхню керна була пронизана смужками оранжево-коричного каменю - так були відмічені ті місця, через які розжарена лава виливалася через глибокі тріщини на поверхні землі мільйони років тому, і в той момент ця гірська порода знаходилася в надрах Землі на глибині кілька кілометрів. .
Ці сліди скам'янілої магми поступово віддавали свої хімічні компоненти підземним водам — зокрема молекулам, які дістали назву сульфати, які з одного атома сірки, що з чотирма атомами кисню. Зважаючи на все, мікроби використовували ці молекули для того, щоб переварити водень, — сказала Темплтон. - Вони поїдають водень і видихають сульфат". А потім вони ще випускають свої гази.
Сірчистий водень не тільки має сильний і неприємний запах. Він ще й токсичний. Тому саме ті мікроби, які його виробляють, ризикують бути отруєними в міру накопичення його під землею. А як їм вдається уникнути отруєння? Вкотре гірська порода дає нам відповідь.
Буріння продовжувалося протягом кількох днів, але чорна жижа поступово зникла. Кожен новий піднятий на поверхню керн був сухим і не мав запаху. Однак і сама гірська порода змінилася - її схожа на вени мозаїка і серпентин потемніли, а її основними відтінками стали сірий і чорний кольори, і він став схожим на опущену в чорнило картату спідницю.
«Все це почорніння є біо-продуктом, — сказала Темплтон якось увечері, коли вона та її колега Ерік Еллісон (Eric Ellison) перебували у заставленому приладами лабораторному трейлері та займалися упаковкою зразків гірських порід для відправлення їх додому. Деякі камені знаходилися в запечатаних коробках з плексигласу, і Еллісон перекладав їх, використовуючи для цього розміщені на верстатах коробок рукавички — все це створювало таке враження, ніби в зібраних зразках гірської породи було щось зловісне. Однак ця обережність не була спрямована на те, щоб захистити людину; це робилося у тому, щоб позбавити чутливих мікробів контакту з киснем.
Темплтон вважала, що саме ці мікроби вплинули на недавні зразки гірської породи - той сірчистий водень, який вони видихали, вступав у реакцію з гірськими породами, і при цьому виникало сірчисте залізо - нешкідливий чорний мінерал. Сірчаний колчедан, який ми бачили раніше, теж складається із заліза та сірки, і він міг формуватися так само.
Ці чорні мінерали є чимось більшим, ніж просто академічна рідкість. Вони дозволяють поглянути на те, як мікроби не тільки змогли вижити в земній корі, а й змогли змінити її, а в деяких випадках навіть створити такі мінерали, які не існують в інших місцях.
Деякі з найбагатших родовищ заліза, свинцю, цинку, міді, срібла та інших металів утворилися на той час, коли сірчистий водень зіткнувся з тими металами, які були глибоко під землею. Ці сульфіди захоплювали ці метали і за рахунок концентрації перетворювали їх на мінерали, які формувалися протягом мільйонів років — доти, доки їх не доставили на поверхню шахтарі. Сірчистий водень, який формував ці руди, часто мав вулканічне походження, проте в деяких випадках його формували мікроби.
Роберт Хейзен (Robert Hazen), мінералог і астробіолог з Центру Карнегі у Вашингтоні, округ Колумбія, вважає, що більше половини мінералів завдячують своїм існуванням формам життя — корінням рослин, коралам, діатомовим водоростям і навіть підземним мікробам. Він навіть готовий припустити, що сім континентів нашої планети частково завдячують своїм існуванням мікробам, які роз'їдають гірські породи.
Чотири мільярди років тому Земля не мала постійної суші — лише кілька вулканічних вершин, що височіли над океаном. Проте мікроби на морському дні допомогли змінити цю ситуацію. Вони атакували базальтові відкладення майже так само, як вони роблять це сьогодні, перетворюючи вулканічне скло на глинисті мінерали. А після розм'якшення вони знову стають твердими, перетворюючись на нові гірські породи — на більш легкий і податливіший матеріал, ніж решта планети: на граніт.
Ці легкі граніти з'єднувалися і височіли над поверхнею океану, утворюючи таким чином постійні континенти. Зважаючи на все, цей процес, певною мірою, проходив без допомоги мікробів, проте Хейзен вважає, що вони його прискорили. «Можна уявити, що мікроби створюють баланс, — каже він. - Ми стверджуємо, що мікроби відіграли фундаментальну роль».
Поява суші справила значний вплив на еволюцію Землі. Гірські породи під впливом повітря зруйнувалися швидше, виділяючи у океан такі поживні речовини як молібден, залізо і фосфор. Ці поживні речовини сприяли зростанню фотосинтетичних водоростей, що поглинають двоокис вуглецю та виділяють кисень. Близько двох мільярдів років тому у земній атмосфері з'явилися перші сліди кисню. 550 мільйонів років тому рівень кисню нарешті досяг того рівня, який був необхідний для підтримки примітивних тварин.
Багато води на Землі, а також її оптимальне видалення про Сонце зробило її перспективним інкубатором для життя. Однак її перетворення на рай для розумних тварин, що дихають киснем, ніколи не було гарантовано. Мікроби, можливо, підвели нашу планету до невидимого поворотного пункту — до формування континентів, кисню та утворення життя у тому вигляді, як ми його знаємо.
І навіть сьогодні мікроби продовжують робити та переробляти нашу планету зсередини.
У певному відношенні підземні мікроби нагадують людську цивілізацію, де утворюються «міста» на перехресті доріг. В Омані процвітаюча оаза пахучих чорних мікробів розташовувалась на глибині 30 метрів, поряд з перетином кількох великих тріщин у гірській породі — це канали, які дозволили водню і сульфатам просочуватися туди з різних джерел.
Елізабетта Маріані (Elisabetta Mariani), структурний геолог із розташованого в Англії Ліверпульського університету, провела багато днів під натягнутим тентом, фіксуючи ці тріщини в гірських породах. Одного ранку вона покликала мене для того, щоб показати щось особливе — розрив, що проходив по діагоналі керна, і там можна було побачити дві поверхні гірської породи, пронизані тонкими, як аркуш паперу, шарами зеленого та жовтого серпентину.
«Ви бачите ці колії?» — спитала вона по-англійському з акцентом, що видавав її рідну італійську, і вказала на тріщини на двох поверхнях із серпентину. Вони свідчили, що це була не просто пасивна тріщина — це був активний розлом. «Два блоки гірської породи рухалися, торкнувшись один одного, у цьому напрямку», — сказала вона, вказуючи на колії.
Талліс Онстотт (Tullis Onstott), геолог із Прінстонського університету, не пов'язаний з проектом буріння в Омані, вважає, що подібні активні розриви здатні не лише надати шляхи для переміщення їжі під землею — можливо, вони їли. У листопаді 2017 року Онстотт та його колеги розпочали сміливий експеримент. Вони розпочали свою роботу в тунелі на глибині 2500 метрів у золотій копальні Моаб-Хотсонг (Moab Khotsong) у Південній Африці і звідти пробурили нову свердловину в напрямку розлому, який знаходився ще на 800 метрів глибше. 5 серпня 2014 року у цьому розломі стався землетрус силою 5,5 балів. Онстотт сподівався в такий спосіб випробувати провокаційну ідею у тому, що землетруси можу надавати їжу для глибинної біосфери.
Вчені вже давно помітили, що водневий газ просочується з великих розломів, у тому числі таких, як Сан-Андреас у Каліфорнії. Частково цей газ виникає в результаті хімічної реакції - силікатні мінерали, що розщеплюються під час землетрусу, вступають у реакцію водою і виділяють водень як побічний продукт. Для мікробів, що знаходяться поблизу розлому, така реакція може призвести до чогось на кшталт періодичного енергетичного вибуху, пов'язаного з великим споживанням цукру.
У березні 2018 року, через чотири місяці після початку буріння на шахті Моаб-Хотсонг, робітники підняли на поверхню керн, який перетнув цей розлом.
Гірська порода, що розташовувалась уздовж розлому, була «досить сильно зруйнована», каже Онстотт — на керні можна було помітити дюжину паралельних тріщин. Поверхня деяких із цих тріщин перетворилася на тендітну глину, смуги якої вказували на недавні землетруси. Інші тріщини були заповнені прожилками білого кварциту, які позначали старіші розриви, що утворилися тисячі років до цього.
Онстотт в даний час займається пошуками скам'янілих клітин у цих кварцитових прожилках, а також аналізує гірську породу на наявність ДНК, сподіваючись таким чином встановити, які саме бактерії живуть у цьому розломі, якщо вони там взагалі є.
Крім того, він та його колеги — і це ще важливіше — залишили відкритими пробурені отвори та проводять спостереження за водою, склом та мікробами у самому розламі, а також беруть нові проби щоразу, коли відбувається повторний підземний поштовх. «У такому разі можна побачити, чи відбувається виділення скла, чи ні, — каже він, — і також поспостерігати за тим, чи відбуваються якісь зміни у мікробіологічній спільноті внаслідок споживання газу».
Поки Онстотт очікує цих результатів, він також розмірковує над радикальнішою можливістю: ці бактерії, що живуть на глибині, не тільки живляться наслідками землетрусів, але вони, можливо, викликають їх. На його думку, коли мікроби починають атакувати залізо, марганець та інші елементи в мінералах, що з'являються вздовж ліній розриву, вони можуть послаблювати гірську породу і готують ці розриви до наступного великого зрушення. Вивчення такої можливості передбачає проведення лабораторних експериментів для з'ясування того, чи здатні бактерії у цих розривах насправді руйнувати мінерали досить швидко для того, щоб впливати на сейсмічну активність. З притаманним вченого заниженням значущості, він міркує про майбутню роботу: «Це досить розумна гіпотеза у тому, щоб її перевірити».
30 січня бурова установка у Ваді Лавайні досягла позначки 60 метрів. Її мотори гарчали, створюючи звукове тло в той момент, коли Темплтон та її колега Ерік Бойд (Eric Boyd) сиділи в польових кріслах під акацією. Поруч із ними можна було помітити ознаки наявності інших мандрівників, які відпочивали в цьому острові тіней, рідкісною для цієї місцевості — верблюжий послід, гладкий і круглий, як шкірясті сливи.
"Ми вважаємо, що саме середовище має важливе значення для розуміння витоків життя", - сказав Бойд, геобіолог з Університету штату Монтана в місті Бозмен. На його думку, саме це і змушує його та Темплтон вивчати глибинні гірські породи в Омані. "Ми любимо водень", - говорить він.
І Бойд, і Темплтон вважають, що життя на Землі зародилося в середовищі, яке схоже на те, що існує на глибині кілька метрів під їхніми польовими складними кріслами. На їхню думку, колиска життя знаходиться в розломах під поверхнею Землі, де багаті залізом мінерали видавлювали водень після контакту з водою.
З усіх видів хімічного палива, що існували на Землі чотири мільярди років тому, водень, зважаючи на все, був одним з найлегших елементів для метаболізму ранніх і неефективних клітин. Водень утворювався не тільки в результаті серпентинізації, він також виникав - як це відбувається і сьогодні - в результаті радіоактивного розпаду таких елементів як уран, який постійно розщеплює молекули води в гірській породі, що його оточує. Водень такий нестабільний, він так прагне розкластися, що може бути перетравлений навіть слабкими оксидантами, такими як вуглекислий газ або чиста сірка. Вивчення ДНК мільйонів генних послідовностей свідчить, що попередником життя Землі — «останній універсальний загальний предок», — можливо, використовував водень як їжу і спалював його з допомогою двоокису вуглецю. Те саме, мабуть, можна сказати і про життя в інших світах.
Мінерали, що містять залізо, тут в Омані часто зустрічаються в Сонячній системі, як і процес серпентинізації. Космічний зонд «Орбітер» (Orbiter), який зараз обертається навколо Марса, виявив серпентин мінералів на поверхні Марса. Космічний апарат «Кассіні» (Cassini) виявив хімічні докази серпентинізації в глибині Енцеладу, покритого льодом супутника Сатурна. Подібні до серпентину мінерали були виявлені також на поверхні Церери, карликової планети, орбіта якої знаходиться між орбітами Марса і Юпітера. Серпентини навіть були знайдені в метеоритах, у фрагментах ембріонних планет, що існували 4,5 мільярда років тому, тобто якраз під час народження Землі, і це може означати, що колиска виникнення життя насправді існувала ще до утворення нашої планети.
Водень - джерело енергії життя, що зароджується - був виявлений у всіх цих місцях. Можливо, він все ще виробляється у всій Сонячній системі.
У Бойда таких висновків захоплює дух.
«Якщо у вас є такі гірські породи, а також температура, порівнянна з температурою на Землі, і якщо у вас ще є рідка вода, то наскільки неминучим, на вашу думку, є життя? — запитує він. — Особисто я впевнений, що це неминуче».
Виявлення життя буде викликом. За існуючих технологій посланий до Марса космічний апарат може пробурити свердловину глибиною всього кілька футів на ворожій поверхні. Можливо, ці поверхневі гірські породи зберігають у собі сліди минулого життя — можливо, висушені основи марсіанських клітин, які у мікроскопічних тунелях, які вони прогризли в мінералах, — проте будь-які живі мікроби, швидше за все, будуть на глибині кілька сотень футів. Темплтон намагається виявити сліди минулого життя — а також відокремити ці ознаки від тих речей, на які життя не вплинули, — і робить вона це з того моменту, коли 16 років тому вона розглядала базальтове скло на дні моря.
"Моя робота полягає в тому, щоб знайти біологічні відбитки", - каже вона. При вивченні доставлених з Оману зразків вона використовує самі інструменти, як і для вивчення скла. Вона обстрілює поверхні мінералів за допомогою рентгенівських променів для того, щоб зрозуміти, як мікроби змінюють мінерали. Вона також хоче зрозуміти: вони залишають їх на місці? Чи витравлюють їх? Вивчаючи те, які живі мікроби поглинають мінерали, вона сподівається знайти надійний спосіб ідентифікації таких самих хімічних слідів поглинання у позаземних гірських породах, у яких протягом тисяч років був ніяких живих клітин.
Одного дня такого роду інструменти опиняться на борту якогось марсохода. Або вони будуть використані для вивчення зразків порід, доставлених з інших світів. А поки Темплтон та її колегам ще доведеться зробити велику роботу в Омані — їм потрібно буде з'ясувати, що містить у собі темна, гаряча та прихована біосфера, що знаходиться у них під ногами.
Матеріали ІноСМІ містять оцінки виключно закордонних ЗМІ та не відображають позицію редакції ІноСМІ.
Ми сподіваємось, що допомогли Вам вирішити проблему з файлом NSF. Якщо Ви не знаєте, де можна завантажити програму з нашого списку, натисніть на посилання (ця назва програми) - Ви знайдете докладнішу інформацію щодо місця, звідки завантажити безпечну інсталяційну версію необхідної програми.
Що ще може спричинити проблеми?
Причин того, що Ви не можете відкрити файл NSF може бути більше (не тільки відсутність відповідної програми).
По перше- файл NSF може бути неправильно пов'язаний (несумісний) із встановленим додатком для його обслуговування. У такому разі Вам необхідно самостійно змінити цей зв'язок. З цією метою натисніть праву кнопку мишки на файлі NSF, який потрібно редагувати, натисніть опцію "Відкрити з допомогою"а потім виберіть зі списку програму, яку Ви встановили. Після такої дії проблеми з відкриттям файлу NSF повинні повністю зникнути.
По-друге- файл, який Ви хочете відкрити, може бути просто пошкоджений. У такому разі найкраще буде знайти нову його версію, або завантажити його повторно з того ж джерела (можливо з якогось приводу в попередній сесії завантаження файлу NSF не закінчилося і він не може бути правильно відкритий).
Ви хочете допомогти?
Якщо у Вас є додаткова інформація про розширення файлу NSF, ми будемо вдячні, якщо Ви поділитеся нею з користувачами нашого сайту. Скористайтеся формуляром і надішліть нам свою інформацію про файл NSF.
Браузери
