nasa: astrobiologian ’tiekartta’

54
?

Upload: felton

Post on 14-Jan-2016

41 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

?. NASA: Astrobiologian ’tiekartta’. Euroopan avaruusjärjestön uusi AURORA-ohjelma. ”Aurora-ohjelman tavoite on ensin muotoilla ja sitten toteut- taa eurooppalainen pitkän tähtäimen ohjelma, jossa luotainten ja miehitettyjen avaruuslentojen avulla tutkitaan niitä aurinko- - PowerPoint PPT Presentation

TRANSCRIPT

Page 1: NASA: Astrobiologian ’tiekartta’

?

Page 2: NASA: Astrobiologian ’tiekartta’
Page 3: NASA: Astrobiologian ’tiekartta’
Page 4: NASA: Astrobiologian ’tiekartta’
Page 5: NASA: Astrobiologian ’tiekartta’

NA

SA

: A

stro

bio

logi

an’t

iek

artt

a’

Page 6: NASA: Astrobiologian ’tiekartta’
Page 7: NASA: Astrobiologian ’tiekartta’

Euroopan avaruusjärjestön uusi AURORA-ohjelma

”Aurora-ohjelman tavoite on ensin muotoilla ja sitten toteut-taa eurooppalainen pitkän tähtäimen ohjelma, jossa luotaintenja miehitettyjen avaruuslentojen avulla tutkitaan niitä aurinko-kuntamme planeettoja, joilta voi löytyä elämän merkkejä. ---Ohjelman lopullinen tavoite on laajentaa ihmiskunnan vaiku-tuspiiri muualle aurinkokuntaan ja valmistautua avaruudenhyödyntämiseen.”

Suomi päätti marraskuussa 2001 olla osallistumatta.

Page 8: NASA: Astrobiologian ’tiekartta’
Page 9: NASA: Astrobiologian ’tiekartta’

Thomas Dick (1774-1857)

Page 10: NASA: Astrobiologian ’tiekartta’

Merkuriuksen säde = 2440 km

pinta-ala 74,7 miljoonaa km2

x Englannin asukastiheys 120/km2

8 960 000 000 merkuriuslaista

Koko aurinkokunta (paitsi Maa)

21 891 974 404 480 asukasta

Page 11: NASA: Astrobiologian ’tiekartta’

Draken yhtälö

N = R x Fp x Ne x Fl x Fi x Fc x L

N = kehittyneiden sivilisaatioiden määrä LinnunradassaR = montako uutta tähteä Linnunradassa syntyy vuodessaFp = millä todennäköisyydellä niillä on planeettakuntaNe = montako Maan kaltaista planeettaa / planeettakuntaFl = millä todennäköisyydellä planeetalle syntyy elämääFi = millä todennäköisyydellä elämä kehittyy älylliseksiFc = millä todennäköisyydellä äly kehittyy teknologiseksiL = teknologisen sivilisaation elinikä vuosina

Page 12: NASA: Astrobiologian ’tiekartta’

ANALOGIA:

”tämä muistuttaa tuota”

... siispä ...

”tällä on samat ominaisuudet kuin tuolla”

TIETO:

”olemme varmistaneet, että tällä todella on samatominaisuudet kuin tuolla”

Page 13: NASA: Astrobiologian ’tiekartta’

täällä ollaan!

Page 14: NASA: Astrobiologian ’tiekartta’

100 miljardia galaksia

x

100 miljardia tähteä

=

10000000000000000000000mahdollisuutta

Page 15: NASA: Astrobiologian ’tiekartta’

C H O N + heliumia jahitunen muuta

C H O N +hitunen muuta

Page 16: NASA: Astrobiologian ’tiekartta’

ELÄMÄN MINIMIVAATIMUKSET

HIILI ja H

N

O

P

HC VESI

(+ hitunen muita alkuaineitaainakin maapallon elämässä)

AMINOHAPOT: C, H, O ja N + S

DNA: C, H, O, N, ja P

S

Page 17: NASA: Astrobiologian ’tiekartta’
Page 18: NASA: Astrobiologian ’tiekartta’

tähtienvälinen pöly/jää on erittäin hyvä kasvualusta moni- mutkaisille molekyyleille

Page 19: NASA: Astrobiologian ’tiekartta’

tähtien synnyn eri vaiheita

Syntyviä aurinkokuntia (proto-planetaarisia kiekkoja) Orioninkaasusumussa

Page 20: NASA: Astrobiologian ’tiekartta’

Oma aurinkokuntamme syntyy 4.5 miljardia vuotta sitten

Page 21: NASA: Astrobiologian ’tiekartta’

F = G m1 m

2 / r 2

Page 22: NASA: Astrobiologian ’tiekartta’

”Elävien olentojen kehitys kokonaisuudessaan on kuitenkinjyrkässä ristiriidassa elotonta ainetta käsittelevän tieteenkanssa. – Kehityksen syy enempää kuin sen pelkkä tosi-asiakaan ei niin ollen kuulu nykyisen tieteemme alueeseen. Tämä täytyy jokaisen tieteenharjoittajan myöntää.”

Lecomte du Noüy, Ihmisen tulevaisuus (1949)

”Elämä perustuu kahden luonteeltaan erilaisen aineksen,aineellisen ja psyykkisen eli henkisen, yhteistoimintaan javuorovaikutukseen. – Vain eliön aineellinen puoli on tut-kittavissa fysiikan ja kemian menetelmin...”

Sven Segerstråle, Elämän arvoitus (1968)

Page 23: NASA: Astrobiologian ’tiekartta’

arkkieliöt, ekstremofiilit ja oudotelinympäristöt

vettä (ja elämää?) Marsissa ja Jupiterin Europa-kuussa

ensimmäiset eksoplaneetattoisten tähtien ympärillä

Page 24: NASA: Astrobiologian ’tiekartta’

Mars 1901: 24 t vuorokausi,ilmakehä, pilviä, napajäätikköjä,vuodenaikoja, kasvillisuusvyö-hykkeitä, vettä ...... kanavia? ... marsilaisia??

Mars 2001: ilmakehä 1/150 Maanilmakehästä, -100...0 oC ei sulaavettä, tappava UV-säteily, ei elä-mää Marsin pinnalla ... ... mutta entäpä pinnan alla??

MARS

Page 25: NASA: Astrobiologian ’tiekartta’

-VIKING-luotaimet 1976: ensimmäinen (ja toistaiseksi ainoa) paikan päällä tehty elämän etsintä vieraalla planeetalla- kolme koetta: ei positiivisia tuloksia; kaasukromatokrafi/massaspektro- metri: ei orgaanisia yhdisteitä

Page 26: NASA: Astrobiologian ’tiekartta’

Vettä Marsissa – kuinka kauan aikaa sitten?

äsken virrannuttavettä?

muinainen valtameri?

saaria virrassa

joenuomia

Page 27: NASA: Astrobiologian ’tiekartta’

(nanobakteerit?)

Mars-meteoriitti ALH 84001

Kemiallisia yhdisteitä, jotka maapal-lolla yleensä ovat elävien olentojenaikaansaamia (mm. kalsiumkarbo-naattia ja magnetiittia)...

... ja mikrofossiileja?(paljon pienempiäkuin pienimmät tun-netut maanpäälliseteliöt)

TODISTUSAINEISTO TODETTU

KELVOTTOMAKSI

JUTTU

RAUKEAA

Page 28: NASA: Astrobiologian ’tiekartta’

epiliittisiä bakteereja(kiven pinnalla)

kryptoendoliittisia bakteereja(sisällä kiven huokosissa)

Page 29: NASA: Astrobiologian ’tiekartta’

BIOSFÄÄRI KILOMET-RIEN SYVYYDESSÄKALLIOPERÄSSÄ

Bacillus infernus

arkkeja

, ekstr

emofiil

ejä

Page 30: NASA: Astrobiologian ’tiekartta’

MARS EXPRESS (ESA)

laukaisu kesäkuussa 2003, perillä joulukuussa 2003 pinnan alla oleva vesi ja jää (aina 5 km syvyyteen)

1.3-5.5 MHz

Page 31: NASA: Astrobiologian ’tiekartta’

BEAGLE IIlaskeutumis-moduli (30 kg)

- robottikäsi ja näytteen-ottopora (2mm x 1 cmjopa 1.5 m syvyydestä)

- stereokamera (ympäristö)- mikroskooppi (4m)

- massaspektrometri (GAP), Möss- bauer-spektrometri, röntgen- detektori (C12/C13, metaani, ym.)

- seitsemän ympä-ristösensoria:paine, lämpötila,tuuli, UV-säteily,pöly, säteily, ilma-kehän hapetus-reaktiot

Page 32: NASA: Astrobiologian ’tiekartta’
Page 33: NASA: Astrobiologian ’tiekartta’
Page 34: NASA: Astrobiologian ’tiekartta’

JUPITERIN KUU EUROPA-1979 Voyager: sileä jääpinta-1996 Galileo: lähikuvia- sula valtameri 10 km jää- kuoren alla?

Page 35: NASA: Astrobiologian ’tiekartta’

BIOSFÄÄRI KILOMETRIEN SYVYYDESSÄMERENPOHJASSA: MUSTAT SAVUTTAJAT

Page 36: NASA: Astrobiologian ’tiekartta’

BIOSFÄÄRI KILOMETRIEN PAKSUISEN JÄÄ-KUOREN ALLA: VOSTOK-JÄRVI (?)

Page 37: NASA: Astrobiologian ’tiekartta’
Page 38: NASA: Astrobiologian ’tiekartta’

EUROPA ORBITER (NASA)

- laukaisu 2008, saapuu perille 2010 (jos Yhdys- valtojen kongressi suo)

Page 39: NASA: Astrobiologian ’tiekartta’

Europa Lander & Penetrator 2015? (NASA)

Page 40: NASA: Astrobiologian ’tiekartta’

1995: ensimmäiset eksoplaneetat (”kuumia Jupitereita”

Page 41: NASA: Astrobiologian ’tiekartta’

EKSOPLANEETAT: löytää planeetta, jolla on elämää

- säteisnopeudet (löydetty)- tähden ylikulut (löydetty)- mikrolinssi-ilmiö (löydetty?)- heijastunut valo (ei)- ominaisliike (ei)- suora havaitseminen (ei)- . . .

COROT (Ranska) 2004?Kepler (NASA) 2006?Eddington (ESA) 2005-2010?...Darwin/TPF 2015?...Planet Imager 2020?

COROT, Kepler,Eddington:planeetan ylikulku

Page 42: NASA: Astrobiologian ’tiekartta’

DARWIN (ESA 2015?)TPF (Terrestrial PlanetFinder, NASA)

-6 x 1.5 m avaruusteleskooppia, max 500 m toisistaan

-nollaava interferometri: pla-neetat valopisteinä, planeettojeninfrapunaspektrit

Page 43: NASA: Astrobiologian ’tiekartta’

EKSOPLANEETTOJEN ILMAKEHÄT

Page 44: NASA: Astrobiologian ’tiekartta’

PLANET IMAGER (2020?)

4 x 8 m teleskooppien armada, etäisyystoisistaan 6000 km: erotuskyky 2 10-8 ´´ 500 km 500 valovuoden päästä

Page 45: NASA: Astrobiologian ’tiekartta’
Page 46: NASA: Astrobiologian ’tiekartta’
Page 47: NASA: Astrobiologian ’tiekartta’

ARECIBO: SETI@HOME

Page 48: NASA: Astrobiologian ’tiekartta’

Allen Telescope Array

Phoenix: 1000 tähteäAllen: 100 000 tähteäLinnunrata: 100 000 000 000 tähteä

Page 49: NASA: Astrobiologian ’tiekartta’
Page 50: NASA: Astrobiologian ’tiekartta’

useimmat muut Maan kaltaiset planeetat ovatsyntyneet miljardeja vuosia aikaisemmin

Page 51: NASA: Astrobiologian ’tiekartta’
Page 52: NASA: Astrobiologian ’tiekartta’
Page 53: NASA: Astrobiologian ’tiekartta’

Elämä maapallolla on korkeampien voimienaikaansaannosta

Raamattu

Elämä maapallolla on äärimmäisen harvinainen sattuma

Monod: Sattuma ja välttämättömyys (1971)

Elämä maapallolla on osa kosmoksen tavallista kehitystä

Valtaoja: Kotona maailmankaikkeudessa (2001)

Page 54: NASA: Astrobiologian ’tiekartta’

”Mistä tulemme? Keitä olemme? Minne menemme? (Paul Gauguin 1898)