Рубрики
Новости
НЕЗАВИСИМАЯ АВТОЭКСПЕРТИЗА — Порядок проведения независимой автоэкспертизы


Возмещение ущерба при ДТП по ОСАГО
Как осуществляется оценка ущерба ДТП по ОСАГО? Если вы стали участником ДТП, то имеете законное право требовать компенсацию ущерба от своей страховой компании. Но прежде чем выплатить

Новые правила возмещения ущерба по ОСАГО
Власти одобрили поправки в закон об ОСАГО о приоритете натурального возмещения перед денежной выплатой. Теперь в виде выплаты автовладельцам по умолчанию будет осуществляться ремонт машины, деньги

Как оценить ущерб после ДТП в 2017 году
Инструкция Пройдите экспертизу в страховой компании виновника ДТП или в своей. Для этого обратитесь лично в страховую компанию и предоставьте все документы о ДТП.

Оценка ущерба — 7 шагов по проведению экспертизы ущерба + опыт!
Как правильно провести экспертизу материального ущерба? В чем особенности определения стоимости страхового ущерба по ОСАГО? Как выбрать независимого эксперта для оценки? Всем привет! С вами Денис Кудерин

Независимая оценка после залива квартиры
Независимая оценка после залива квартиры проводится для составления отчета, который является официальным документом, подтверждающий сумму нанесенного вам ущерба. Оценочный отчет защищает ваши права в суде

Оценка ущерба квартиры от залива
Наиболее частой проблемой, связанной с нанесением ущерба квартире, становится вопрос ее залива. Не всем везет с соседями, и порой сталкиваться с заливами приходится регулярно, однако оценка ущерба от залива

Оценка ущерба при ДТП
Подборка наиболее важных документов по запросу Оценка ущерба при ДТП (нормативно-правовые акты, формы, статьи, консультации экспертов и многое другое). Нормативные акты : Оценка ущерба при ДТП Федеральный

Статьи

Азотна екзотика | Журнал Популярна Механіка

  1. Азотна екзотика | Журнал Популярна Механіка Земне життя, єдина з відомих нам нині, заснована на...
  2. традиційні альтернативи
  3. Під тиском
  4. Крок до життя
  5. Азотна екзотика | Журнал Популярна Механіка
  6. Головне питання життя
  7. традиційні альтернативи
  8. Під тиском
  9. Крок до життя
  10. Азотна екзотика | Журнал Популярна Механіка
  11. Головне питання життя
  12. традиційні альтернативи
  13. Під тиском
  14. Крок до життя

Азотна екзотика | Журнал Популярна Механіка

Земне життя, єдина з відомих нам нині, заснована на величезному різноманітті з'єднань вуглецю. Тим часом, це не єдиний хімічний елемент, який може лежати в основі життя.

Існування інших форм життя, принципово відрізняються від нашого земного наявністю, розташуванням і кількістю лап, очей, зубів, кігтів, щупалець і інших частин тіла - одна з улюблених тем у фантастичній літературі. Втім, фантасти не обмежуються тільки цим - вони придумують як екзотичні форми традиційної (вуглецевої) життя, так і не менш екзотичні її основи - скажімо, живі кристали, безтілесні енергетичні польові істоти або кремнійорганічні створення.

Крім фантастів, обговоренням подібних питань займаються і вчені, хоча вони в своїх оцінках набагато більш обережні. Адже поки єдина основа життя, яка точно відома науці, - це вуглецева. Проте свого часу відомий астроном і популяризатор науки Карл Саган заявив, що узагальнювати твердження про земного життя відносно життя у всьому Всесвіті абсолютно неправильно. Подібні узагальнення Саган назвав «вуглецевим шовінізмом», при цьому він сам в якості найбільш вірогідної альтернативної основи життя розглядав в першу чергу кремній.

Артем Оганов, керівник лабораторії комп'ютерного дизайну матеріалів МФТІ, професор Нью-Йоркського університету Стоуні-Брук і Сколковского інституту науки і технологій (Сколтех):   «Азот - сьомий за поширеністю елемент у Всесвіті Артем Оганов, керівник лабораторії комп'ютерного дизайну матеріалів МФТІ, професор Нью-Йоркського університету Стоуні-Брук і Сколковского інституту науки і технологій (Сколтех):
«Азот - сьомий за поширеністю елемент у Всесвіті. Його досить багато в складі планет-гігантів, таких як Уран і Нептун. Вважається, що там азот знаходиться в основному у вигляді аміаку, але наше моделювання показує, що при тисках понад 460 ГПа аміак перестає бути стабільним з'єднанням (яким він є при нормальних умовах). Так що, можливо, в надрах планет-гігантів замість аміаку існують зовсім інші молекули, і саме цю хімію ми зараз досліджуємо ».

Головне питання життя

Що ж таке життя? Здавалося б, відповідь на це питання очевидна, але як не дивно, про формальні критерії в науковому співтоваристві до цих пір йдуть дискусії. Проте можна виділити ряд характерних ознак: життя повинна самовідтворюватися і еволюціонувати, а для цього слід дотримуватися кількох важливих умов. По-перше, для існування життя необхідна велика кількість хімічних сполук, що складаються в основному з обмеженого числа хімічних елементів. У разі органічної хімії це вуглець, водень, азот, кисень, сірка, причому число подібних сполук величезна. По-друге, ці сполуки мають бути термодинамічно стабільними або хоча б метастабільними, тобто час їх життя має бути досить тривалим для здійснення різних біохімічних реакцій. Третя умова - повинні існувати реакції для добування енергії з навколишнього середовища, а також її накопичення і вивільнення. Четверте - для самовоспроізводімості життя потрібно механізм спадковості, носієм інформації в якому виступає велика апериодическая молекула. Ервін Шредінгер припускав, що носієм спадкової інформації може бути апериодический кристал, а пізніше була відкрита структура молекули ДНК - лінійний сополімер. Нарешті, всі ці речовини повинні знаходитися в рідкому стані, щоб забезпечити достатню швидкість реакцій метаболізму (обміну речовин) за рахунок дифузії.

Азотна екзотика При високому тиску азот і водень утворюють безліч стабільних, складних і незвичайних сполук Азотна екзотика При високому тиску азот і водень утворюють безліч стабільних, складних і незвичайних сполук. Хімія цих азотоводородов набагато різноманітніша, ніж вуглеводнева при нормальних умовах, так що є надія, що азото-воднево-киснево-сірчисті з'єднання можуть перевершити за багатством можливостей органічну хімію. На малюнку - структури N4H, N3H, N2H, NH, N9H4 (рожеві - атоми водню, сині - азоту). У рожевій рамці - мономерні ланки.

традиційні альтернативи

У випадку з вуглецем всі ці умови виконуються, а ось навіть з найближчої альтернативою - кремнієм - справа йде далеко не так райдужно. Кремнійорганічні молекули можуть бути досить довгими, щоб нести спадкову інформацію, але їх різноманіття дуже бідно в порівнянні з вуглецевої органікою - через більшого розміру атомів кремній з працею утворює подвійні зв'язку, що сильно обмежує можливості приєднання різних функціональних груп. Крім того, граничні кремнійводороди - силани - і зовсім нестабільні. Звичайно, існують і стабільні з'єднання, такі як силікати, але більшість з них - тверді при нормальних умовах речовини. З іншими елементами, такими як бор або сірка, справи ще сумніше: борорганіка і високомолекулярні сполуки сірки вкрай нестабільні, а їх різноманітність дуже бідно, щоб забезпечити життя всіма необхідними умовами.

Під тиском

«Азот ніколи всерйоз не розглядався як основа для життя, оскільки при нормальних умовах єдиним стабільним азотоводородной з'єднанням є аміак NH3, - говорить Артем Оганов, керівник лабораторії комп'ютерного дизайну матеріалів МФТІ, професор Нью-Йоркського університету Стоуні-Брук і Сколковского інституту науки і технологій ( Сколтех). - Однак нещодавно, проводячи моделювання різних азотоводородной систем при високому тиску (до 800 ГПа) за допомогою нашого алгоритму USPEX (Universal Structure Predictor: Evolutionary Xtallography, Універсальний провісник структур: еволюційна кристалографія, див. «ПМ» № 10'2010), наша група виявила дивовижну річ. Виявилося, що при тисках понад 36 ГПа (360 000 атм) з'являється цілий ряд стабільних азотоводородов, таких як довгі одномірні полімерні ланцюги з ланок N4H, N3H, N2H і NH, екзотичні N9H4, що утворюють двомірні листи атомів азоту з приєднаними катіонами NH4 +, а також молекулярні сполуки N8H, NH2, N3H7, NH4, NH5. Фактично ми виявили, що при тиску порядку 40-60 ГПа азотоводородная хімія за своєю різноманітністю значно перевершує хімію вуглеводневих сполук при нормальних умовах. Це дозволяє сподіватися, що хімія систем за участю азоту, водню, кисню і сірки також багатша за своєю різноманітністю, ніж традиційна органічна при нормальних умовах ».

Цілком можливо, що в пошуках екзотичної життя нам не доведеться летіти на інший кінець Всесвіту Цілком можливо, що в пошуках екзотичної життя нам не доведеться летіти на інший кінець Всесвіту. У нашій власній Сонячній системі присутні дві планети з відповідними умовами. І Уран, і Нептун оповиті атмосферою, що складається з водню, гелію і метану, і, мабуть, мають силикатно-залізо-нікелеве ядро. А між ядром і атмосферою знаходиться мантія, що складається з гарячої рідини - суміш води, аміаку і метану. Саме в цій рідині при потрібних тисках на відповідних глибинах може відбуватися передбачений групою Артема Оганова розпад аміаку і освіту екзотичних азотоводородов, а також більш складних з'єднань, що включають кисень, вуглець і сірку. Нептун до того ж володіє внутрішнім джерелом тепла, природа якого досі точно не з'ясована (передбачається, що це радіогенний, хімічний або гравітаційний нагрів). Це дозволяє значно розширити «зону населеності» навколо нашої (або інший) зірки далеко за межі, доступні для нашої тендітної вуглецевої життя.

Крок до життя

Ця гіпотеза групи Артема Оганова відкриває абсолютно несподівані можливості в плані Невуглецеві основи життя. «Азотоводороди можуть утворювати довгі полімерні ланцюги і навіть двомірні листи, - пояснює Артем. - Зараз ми вивчаємо властивості подібних систем за участю кисню, потім додамо до розгляду в наших моделях вуглець і сірку, а це, можливо, відкриє шлях до азотних аналогам вуглецевих білків, нехай для початку і найпростіших, без активних центрів і складної структури. Питання про джерела енергії для життя, заснованої на азоті, поки залишається відкритим, хоча це цілком можуть бути якісь поки невідомі нам окислювально-відновні реакції, що йдуть в умовах високих тисків. У реальності такі умови можуть існувати в надрах планет-гігантів типу Урана або Нептуна, хоча температури там занадто високі. Але поки ми не знаємо точно, які реакції можуть там відбуватися і які з них важливі для життя, тому не можемо досить точно оцінити необхідний температурний діапазон ».

Умови «проживання» живих істот на основі азотних сполук можуть здатися читачам надзвичайно екзотичними. Але досить згадати той факт, що поширеність планет-гігантів в зоряних системах як мінімум не менша, ніж кам'янистих земплеподобних планет. А це означає, що у Всесвіті саме наша, вуглецева життя може виявитися куди більшою екзотикою.

Стаття «Вуглецевий шовінізм» опублікована в журналі «Популярна механіка» ( №5, травень 2015 ).

Азотна екзотика | Журнал Популярна Механіка

Земне життя, єдина з відомих нам нині, заснована на величезному різноманітті з'єднань вуглецю. Тим часом, це не єдиний хімічний елемент, який може лежати в основі життя.

Існування інших форм життя, принципово відрізняються від нашого земного наявністю, розташуванням і кількістю лап, очей, зубів, кігтів, щупалець і інших частин тіла - одна з улюблених тем у фантастичній літературі. Втім, фантасти не обмежуються тільки цим - вони придумують як екзотичні форми традиційної (вуглецевої) життя, так і не менш екзотичні її основи - скажімо, живі кристали, безтілесні енергетичні польові істоти або кремнійорганічні створення.

Крім фантастів, обговоренням подібних питань займаються і вчені, хоча вони в своїх оцінках набагато більш обережні. Адже поки єдина основа життя, яка точно відома науці, - це вуглецева. Проте свого часу відомий астроном і популяризатор науки Карл Саган заявив, що узагальнювати твердження про земного життя відносно життя у всьому Всесвіті абсолютно неправильно. Подібні узагальнення Саган назвав «вуглецевим шовінізмом», при цьому він сам в якості найбільш вірогідної альтернативної основи життя розглядав в першу чергу кремній.

Артем Оганов, керівник лабораторії комп'ютерного дизайну матеріалів МФТІ, професор Нью-Йоркського університету Стоуні-Брук і Сколковского інституту науки і технологій (Сколтех):   «Азот - сьомий за поширеністю елемент у Всесвіті Артем Оганов, керівник лабораторії комп'ютерного дизайну матеріалів МФТІ, професор Нью-Йоркського університету Стоуні-Брук і Сколковского інституту науки і технологій (Сколтех):
«Азот - сьомий за поширеністю елемент у Всесвіті. Його досить багато в складі планет-гігантів, таких як Уран і Нептун. Вважається, що там азот знаходиться в основному у вигляді аміаку, але наше моделювання показує, що при тисках понад 460 ГПа аміак перестає бути стабільним з'єднанням (яким він є при нормальних умовах). Так що, можливо, в надрах планет-гігантів замість аміаку існують зовсім інші молекули, і саме цю хімію ми зараз досліджуємо ».

Головне питання життя

Що ж таке життя? Здавалося б, відповідь на це питання очевидна, але як не дивно, про формальні критерії в науковому співтоваристві до цих пір йдуть дискусії. Проте можна виділити ряд характерних ознак: життя повинна самовідтворюватися і еволюціонувати, а для цього слід дотримуватися кількох важливих умов. По-перше, для існування життя необхідна велика кількість хімічних сполук, що складаються в основному з обмеженого числа хімічних елементів. У разі органічної хімії це вуглець, водень, азот, кисень, сірка, причому число подібних сполук величезна. По-друге, ці сполуки мають бути термодинамічно стабільними або хоча б метастабільними, тобто час їх життя має бути досить тривалим для здійснення різних біохімічних реакцій. Третя умова - повинні існувати реакції для добування енергії з навколишнього середовища, а також її накопичення і вивільнення. Четверте - для самовоспроізводімості життя потрібно механізм спадковості, носієм інформації в якому виступає велика апериодическая молекула. Ервін Шредінгер припускав, що носієм спадкової інформації може бути апериодический кристал, а пізніше була відкрита структура молекули ДНК - лінійний сополімер. Нарешті, всі ці речовини повинні знаходитися в рідкому стані, щоб забезпечити достатню швидкість реакцій метаболізму (обміну речовин) за рахунок дифузії.

Азотна екзотика При високому тиску азот і водень утворюють безліч стабільних, складних і незвичайних сполук Азотна екзотика При високому тиску азот і водень утворюють безліч стабільних, складних і незвичайних сполук. Хімія цих азотоводородов набагато різноманітніша, ніж вуглеводнева при нормальних умовах, так що є надія, що азото-воднево-киснево-сірчисті з'єднання можуть перевершити за багатством можливостей органічну хімію. На малюнку - структури N4H, N3H, N2H, NH, N9H4 (рожеві - атоми водню, сині - азоту). У рожевій рамці - мономерні ланки.

традиційні альтернативи

У випадку з вуглецем всі ці умови виконуються, а ось навіть з найближчої альтернативою - кремнієм - справа йде далеко не так райдужно. Кремнійорганічні молекули можуть бути досить довгими, щоб нести спадкову інформацію, але їх різноманіття дуже бідно в порівнянні з вуглецевої органікою - через більшого розміру атомів кремній з працею утворює подвійні зв'язку, що сильно обмежує можливості приєднання різних функціональних груп. Крім того, граничні кремнійводороди - силани - і зовсім нестабільні. Звичайно, існують і стабільні з'єднання, такі як силікати, але більшість з них - тверді при нормальних умовах речовини. З іншими елементами, такими як бор або сірка, справи ще сумніше: борорганіка і високомолекулярні сполуки сірки вкрай нестабільні, а їх різноманітність дуже бідно, щоб забезпечити життя всіма необхідними умовами.

Під тиском

«Азот ніколи всерйоз не розглядався як основа для життя, оскільки при нормальних умовах єдиним стабільним азотоводородной з'єднанням є аміак NH3, - говорить Артем Оганов, керівник лабораторії комп'ютерного дизайну матеріалів МФТІ, професор Нью-Йоркського університету Стоуні-Брук і Сколковского інституту науки і технологій ( Сколтех). - Однак нещодавно, проводячи моделювання різних азотоводородной систем при високому тиску (до 800 ГПа) за допомогою нашого алгоритму USPEX (Universal Structure Predictor: Evolutionary Xtallography, Універсальний провісник структур: еволюційна кристалографія, див. «ПМ» № 10'2010), наша група виявила дивовижну річ. Виявилося, що при тисках понад 36 ГПа (360 000 атм) з'являється цілий ряд стабільних азотоводородов, таких як довгі одномірні полімерні ланцюги з ланок N4H, N3H, N2H і NH, екзотичні N9H4, що утворюють двомірні листи атомів азоту з приєднаними катіонами NH4 +, а також молекулярні сполуки N8H, NH2, N3H7, NH4, NH5. Фактично ми виявили, що при тиску порядку 40-60 ГПа азотоводородная хімія за своєю різноманітністю значно перевершує хімію вуглеводневих сполук при нормальних умовах. Це дозволяє сподіватися, що хімія систем за участю азоту, водню, кисню і сірки також багатша за своєю різноманітністю, ніж традиційна органічна при нормальних умовах ».

Цілком можливо, що в пошуках екзотичної життя нам не доведеться летіти на інший кінець Всесвіту Цілком можливо, що в пошуках екзотичної життя нам не доведеться летіти на інший кінець Всесвіту. У нашій власній Сонячній системі присутні дві планети з відповідними умовами. І Уран, і Нептун оповиті атмосферою, що складається з водню, гелію і метану, і, мабуть, мають силикатно-залізо-нікелеве ядро. А між ядром і атмосферою знаходиться мантія, що складається з гарячої рідини - суміш води, аміаку і метану. Саме в цій рідині при потрібних тисках на відповідних глибинах може відбуватися передбачений групою Артема Оганова розпад аміаку і освіту екзотичних азотоводородов, а також більш складних з'єднань, що включають кисень, вуглець і сірку. Нептун до того ж володіє внутрішнім джерелом тепла, природа якого досі точно не з'ясована (передбачається, що це радіогенний, хімічний або гравітаційний нагрів). Це дозволяє значно розширити «зону населеності» навколо нашої (або інший) зірки далеко за межі, доступні для нашої тендітної вуглецевої життя.

Крок до життя

Ця гіпотеза групи Артема Оганова відкриває абсолютно несподівані можливості в плані Невуглецеві основи життя. «Азотоводороди можуть утворювати довгі полімерні ланцюги і навіть двомірні листи, - пояснює Артем. - Зараз ми вивчаємо властивості подібних систем за участю кисню, потім додамо до розгляду в наших моделях вуглець і сірку, а це, можливо, відкриє шлях до азотних аналогам вуглецевих білків, нехай для початку і найпростіших, без активних центрів і складної структури. Питання про джерела енергії для життя, заснованої на азоті, поки залишається відкритим, хоча це цілком можуть бути якісь поки невідомі нам окислювально-відновні реакції, що йдуть в умовах високих тисків. У реальності такі умови можуть існувати в надрах планет-гігантів типу Урана або Нептуна, хоча температури там занадто високі. Але поки ми не знаємо точно, які реакції можуть там відбуватися і які з них важливі для життя, тому не можемо досить точно оцінити необхідний температурний діапазон ».

Умови «проживання» живих істот на основі азотних сполук можуть здатися читачам надзвичайно екзотичними. Але досить згадати той факт, що поширеність планет-гігантів в зоряних системах як мінімум не менша, ніж кам'янистих земплеподобних планет. А це означає, що у Всесвіті саме наша, вуглецева життя може виявитися куди більшою екзотикою.

Стаття «Вуглецевий шовінізм» опублікована в журналі «Популярна механіка» ( №5, травень 2015 ).

Азотна екзотика | Журнал Популярна Механіка

Земне життя, єдина з відомих нам нині, заснована на величезному різноманітті з'єднань вуглецю. Тим часом, це не єдиний хімічний елемент, який може лежати в основі життя.

Існування інших форм життя, принципово відрізняються від нашого земного наявністю, розташуванням і кількістю лап, очей, зубів, кігтів, щупалець і інших частин тіла - одна з улюблених тем у фантастичній літературі. Втім, фантасти не обмежуються тільки цим - вони придумують як екзотичні форми традиційної (вуглецевої) життя, так і не менш екзотичні її основи - скажімо, живі кристали, безтілесні енергетичні польові істоти або кремнійорганічні створення.

Крім фантастів, обговоренням подібних питань займаються і вчені, хоча вони в своїх оцінках набагато більш обережні. Адже поки єдина основа життя, яка точно відома науці, - це вуглецева. Проте свого часу відомий астроном і популяризатор науки Карл Саган заявив, що узагальнювати твердження про земного життя відносно життя у всьому Всесвіті абсолютно неправильно. Подібні узагальнення Саган назвав «вуглецевим шовінізмом», при цьому він сам в якості найбільш вірогідної альтернативної основи життя розглядав в першу чергу кремній.

Артем Оганов, керівник лабораторії комп'ютерного дизайну матеріалів МФТІ, професор Нью-Йоркського університету Стоуні-Брук і Сколковского інституту науки і технологій (Сколтех):   «Азот - сьомий за поширеністю елемент у Всесвіті Артем Оганов, керівник лабораторії комп'ютерного дизайну матеріалів МФТІ, професор Нью-Йоркського університету Стоуні-Брук і Сколковского інституту науки і технологій (Сколтех):
«Азот - сьомий за поширеністю елемент у Всесвіті. Його досить багато в складі планет-гігантів, таких як Уран і Нептун. Вважається, що там азот знаходиться в основному у вигляді аміаку, але наше моделювання показує, що при тисках понад 460 ГПа аміак перестає бути стабільним з'єднанням (яким він є при нормальних умовах). Так що, можливо, в надрах планет-гігантів замість аміаку існують зовсім інші молекули, і саме цю хімію ми зараз досліджуємо ».

Головне питання життя

Що ж таке життя? Здавалося б, відповідь на це питання очевидна, але як не дивно, про формальні критерії в науковому співтоваристві до цих пір йдуть дискусії. Проте можна виділити ряд характерних ознак: життя повинна самовідтворюватися і еволюціонувати, а для цього слід дотримуватися кількох важливих умов. По-перше, для існування життя необхідна велика кількість хімічних сполук, що складаються в основному з обмеженого числа хімічних елементів. У разі органічної хімії це вуглець, водень, азот, кисень, сірка, причому число подібних сполук величезна. По-друге, ці сполуки мають бути термодинамічно стабільними або хоча б метастабільними, тобто час їх життя має бути досить тривалим для здійснення різних біохімічних реакцій. Третя умова - повинні існувати реакції для добування енергії з навколишнього середовища, а також її накопичення і вивільнення. Четверте - для самовоспроізводімості життя потрібно механізм спадковості, носієм інформації в якому виступає велика апериодическая молекула. Ервін Шредінгер припускав, що носієм спадкової інформації може бути апериодический кристал, а пізніше була відкрита структура молекули ДНК - лінійний сополімер. Нарешті, всі ці речовини повинні знаходитися в рідкому стані, щоб забезпечити достатню швидкість реакцій метаболізму (обміну речовин) за рахунок дифузії.

Азотна екзотика При високому тиску азот і водень утворюють безліч стабільних, складних і незвичайних сполук Азотна екзотика При високому тиску азот і водень утворюють безліч стабільних, складних і незвичайних сполук. Хімія цих азотоводородов набагато різноманітніша, ніж вуглеводнева при нормальних умовах, так що є надія, що азото-воднево-киснево-сірчисті з'єднання можуть перевершити за багатством можливостей органічну хімію. На малюнку - структури N4H, N3H, N2H, NH, N9H4 (рожеві - атоми водню, сині - азоту). У рожевій рамці - мономерні ланки.

традиційні альтернативи

У випадку з вуглецем всі ці умови виконуються, а ось навіть з найближчої альтернативою - кремнієм - справа йде далеко не так райдужно. Кремнійорганічні молекули можуть бути досить довгими, щоб нести спадкову інформацію, але їх різноманіття дуже бідно в порівнянні з вуглецевої органікою - через більшого розміру атомів кремній з працею утворює подвійні зв'язку, що сильно обмежує можливості приєднання різних функціональних груп. Крім того, граничні кремнійводороди - силани - і зовсім нестабільні. Звичайно, існують і стабільні з'єднання, такі як силікати, але більшість з них - тверді при нормальних умовах речовини. З іншими елементами, такими як бор або сірка, справи ще сумніше: борорганіка і високомолекулярні сполуки сірки вкрай нестабільні, а їх різноманітність дуже бідно, щоб забезпечити життя всіма необхідними умовами.

Під тиском

«Азот ніколи всерйоз не розглядався як основа для життя, оскільки при нормальних умовах єдиним стабільним азотоводородной з'єднанням є аміак NH3, - говорить Артем Оганов, керівник лабораторії комп'ютерного дизайну матеріалів МФТІ, професор Нью-Йоркського університету Стоуні-Брук і Сколковского інституту науки і технологій ( Сколтех). - Однак нещодавно, проводячи моделювання різних азотоводородной систем при високому тиску (до 800 ГПа) за допомогою нашого алгоритму USPEX (Universal Structure Predictor: Evolutionary Xtallography, Універсальний провісник структур: еволюційна кристалографія, див. «ПМ» № 10'2010), наша група виявила дивовижну річ. Виявилося, що при тисках понад 36 ГПа (360 000 атм) з'являється цілий ряд стабільних азотоводородов, таких як довгі одномірні полімерні ланцюги з ланок N4H, N3H, N2H і NH, екзотичні N9H4, що утворюють двомірні листи атомів азоту з приєднаними катіонами NH4 +, а також молекулярні сполуки N8H, NH2, N3H7, NH4, NH5. Фактично ми виявили, що при тиску порядку 40-60 ГПа азотоводородная хімія за своєю різноманітністю значно перевершує хімію вуглеводневих сполук при нормальних умовах. Це дозволяє сподіватися, що хімія систем за участю азоту, водню, кисню і сірки також багатша за своєю різноманітністю, ніж традиційна органічна при нормальних умовах ».

Цілком можливо, що в пошуках екзотичної життя нам не доведеться летіти на інший кінець Всесвіту Цілком можливо, що в пошуках екзотичної життя нам не доведеться летіти на інший кінець Всесвіту. У нашій власній Сонячній системі присутні дві планети з відповідними умовами. І Уран, і Нептун оповиті атмосферою, що складається з водню, гелію і метану, і, мабуть, мають силикатно-залізо-нікелеве ядро. А між ядром і атмосферою знаходиться мантія, що складається з гарячої рідини - суміш води, аміаку і метану. Саме в цій рідині при потрібних тисках на відповідних глибинах може відбуватися передбачений групою Артема Оганова розпад аміаку і освіту екзотичних азотоводородов, а також більш складних з'єднань, що включають кисень, вуглець і сірку. Нептун до того ж володіє внутрішнім джерелом тепла, природа якого досі точно не з'ясована (передбачається, що це радіогенний, хімічний або гравітаційний нагрів). Це дозволяє значно розширити «зону населеності» навколо нашої (або інший) зірки далеко за межі, доступні для нашої тендітної вуглецевої життя.

Крок до життя

Ця гіпотеза групи Артема Оганова відкриває абсолютно несподівані можливості в плані Невуглецеві основи життя. «Азотоводороди можуть утворювати довгі полімерні ланцюги і навіть двомірні листи, - пояснює Артем. - Зараз ми вивчаємо властивості подібних систем за участю кисню, потім додамо до розгляду в наших моделях вуглець і сірку, а це, можливо, відкриє шлях до азотних аналогам вуглецевих білків, нехай для початку і найпростіших, без активних центрів і складної структури. Питання про джерела енергії для життя, заснованої на азоті, поки залишається відкритим, хоча це цілком можуть бути якісь поки невідомі нам окислювально-відновні реакції, що йдуть в умовах високих тисків. У реальності такі умови можуть існувати в надрах планет-гігантів типу Урана або Нептуна, хоча температури там занадто високі. Але поки ми не знаємо точно, які реакції можуть там відбуватися і які з них важливі для життя, тому не можемо досить точно оцінити необхідний температурний діапазон ».

Умови «проживання» живих істот на основі азотних сполук можуть здатися читачам надзвичайно екзотичними. Але досить згадати той факт, що поширеність планет-гігантів в зоряних системах як мінімум не менша, ніж кам'янистих земплеподобних планет. А це означає, що у Всесвіті саме наша, вуглецева життя може виявитися куди більшою екзотикою.

Стаття «Вуглецевий шовінізм» опублікована в журналі «Популярна механіка» ( №5, травень 2015 ).