Жизнь на Марсе и спутниках Юпитера - Биология и естествознание курсовая работа

Главная

Биология и естествознание
Жизнь на Марсе и спутниках Юпитера

Движение, размеры, масса, рельеф поверхности, температура, атмосфера и вода на Марсе. Исследование планеты космическими аппаратами: Мирионер-4, программа Марс, Викинг, Феникс и Кьюриосити. Изучение на пригодность для жизни. Открытие спутника Юпитера.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
ВЯТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
по дисциплине: «Экология микроорганизмов»
1.1.1 Движение, размеры, масса Марса
1.2 Первые сведения о жизни на Марсе
1.3 Исследование Марса космическими аппаратами
1.5 Исследования на пригодность для жизни
3. Результаты собственных исследований
Я выбрала тему курсовой работы «Жизнь на Марсе и спутниках Юпитера» чтобы выяснить, возможно, ли в принципе существование каких-либо форм жизни на ближайшей к Земле планете Марс, а также на спутниках Юпитера.
Целью курсовой работы является попытка ответить на вопрос: есть ли жизнь на планетах Солнечной системы. После четырех десятилетий запусков зондов, орбитальных аппаратов, спускаемых аппаратов, вездеходов, поиски жизни на Марсе столь же актуальны в настоящее время. Все миссии направлены на то, чтобы обнаружить новые улики и проблемы на пути к ответу на заданный вопрос.
1) найти и проанализировать литературу по данной теме
2) провести собственное исследование
3) сделать вывод по полученным результатам.
Марс -- четвертая от Солнца большая планета Солнечной системы, среднее расстояние от Солнца 228 млн. км, период обращения 687 суток, период вращения 24,5 ч, средний диаметр 6780 км, масса 6,44·10 20 т; два естественных спутника -- Фобос и Деймос. Состав атмосферы: СО 2 (?95%), N 2 (2,5%), Ar(1,5-2%), СО (0,06%), Н 2 О (до 0,1%); давление на поверхности 5-7 гПа. Участки поверхности Марса, покрытые кратерами, похожи на лунный материк. Значительный научный материал о Марсе получен с помощью космических аппаратов «Маринер», «Марс», «Спирит», «Оппортьюнити».
Рис. 1. Марс. Мегаэнциклопедия Кирилла и Мефодия
Рис. 2. Спутник Фобос. Мегаэнциклопедия Кирилла и Мефодия
До полета Маринера-4 астрономы полагали , что атмосферное давление на Марсе около 85 миллибар и марсианская атмосфера состоит в основном из азота. Первые снимки поверхности Марса были сделаны в 1965 году Маринером-4 при непосредственном облёте планеты. На снимках Марс предстал засушливой планетой без рек и океанов, какие-либо признаки жизни при съёмке обнаружены не были. Кроме того, снимки показали, что заснятая поверхность покрыта множеством кратеров, что говорило об отсутствии тектоники плит в последние 4 млрд. лет. Межпланетная станция также обнаружила отсутствие на Марсе глобального магнитного поля, которое бы защищало планету от потенциально опасных для жизни космических лучей. На основе данных эксперимента по радиозатмению было вычислено атмосферное давление на поверхности планеты, составляющее около 6,0 миллибар (0,6 кПа, атмосферное давление на Земле 101,3 кПа), что, в свою очередь, означало, что жидкая вода на поверхности планеты существовать не может. (Специалисты НАСА в 2000 году сообщили, что в пяти районах Марса может существовать жидкая вода). Маринер-4 также установил, что атмосфера Марса состоит в основном из углекислого газа (на основании эксперимента по радиозатмению с учётом спектроскопических наблюдений с Земли установлено что углекислого газа не менее 80%). После полета Маринера-4 стало ясно, что жизнь в том разнообразии форм, которое есть на Земле, на Марсе существовать не может. Отвергалась возможность существования многоклеточных организмов по причине жёсткости среды обитания. С учетом полученных сведений поиск жизни на Марсе в дальнейшем был сосредоточен на обнаружении бактерий. [2]
Марс-1 - первый космический аппарат, запущенный к Марсу в 1962 году. Связь была потеряна до подлета АМС к Марсу. С помощью Марс-2 и Марс-3 в 1971-1972 получены сведения о характере поверхностных пород и высотных профилях поверхности, о плотности грунта, его теплопроводности, выявлены тепловые аномалии на поверхности Марса. Установлено, что его северная полярная шапка имеет температуру ниже минус 110 °C и что содержание водяного пара в атмосфере Марса в пять тысяч раз меньше, чем на Земле. Признаков жизни АМС космической программы Марс не обнаружили. [2]
В 1976 году космическим аппаратом Викинг-1 впервые получены цветные фотографии высокого качества места посадки на поверхности Марса. На них видна пустынная местность с красноватым грунтом, усеянная камнями. Небо было розовым из-за света, рассеянного красными частицами пыли в атмосфере. Автоматические марсианские станции Викинг-1 и Викинг-2 взяли пробы грунта для анализа на наличие жизни. В грунте была выявлена относительно высокая химическая активность, однако однозначных следов жизнедеятельности микроорганизмов обнаружить не удалось. Эксперимент по обнаружению органических веществ (не обязательно в живой форме) дал отрицательный результат. Помимо этого, орбитальные модули обнаружили геологические образования, очень напоминающие следы водной эрозии, в частности, русла высохших рек. [3]
Перед Фениксом была поставлена задача поиска обитаемых зон в марсианском грунте, где теоретически могла существовать микробная жизнь; второй задачей было изучение геологической истории воды на Марсе. Изучение грунта на месте посадки аппарата (район полярной шапки Марса) выявило наличие перхлората, что противоречит существованию жизни, однако выявленный уровень солёности грунта с точки зрения биологии рассматривается как допустимый для жизни. Анализаторы также указали на наличие связанной воды и углекислого газа. [2]
Марсоход Curiosity представляет собой автономную химическую лабораторию в несколько раз больше и тяжелее прежних марсоходов. Аппарат должен будет за несколько месяцев пройти от 5 до 20 километров и провести полноценный анализ марсианских почв и компонентов атмосферы. Спускаемый аппарат снабжен ракетными двигателями для контролируемой и более точной посадки. Запуск Curiosity к Марсу состоялся 26 ноября 2011 года, прибыл на Марс 6 августа 2012. Продолжительность основной научной программы 1 марсианский год (686 земных дней) после мягкой посадки на красной планете. [2]
На ноябрь 2009 года из более чем 24 000 метеоритов, найденных на Земле, марсианскими (то есть прилетевшими с Марса) считаются 34. Исследования, проведённые Космическим центром имени Линдона Джонсона показывают, что, по крайней мере, три из обнаруженных метеоритов содержат потенциальные доказательства прошлой жизни на Марсе в виде микроскопических структур, напоминающих окаменелые бактерии (так называемые биоморфы). На настоящее время ни одна теория космической биологии не опровергает высокую вероятность так называемой биогенной гипотезы происхождения обнаруженных образцов. Однако за последние десятилетия в научной среде установлено семь чётких критериев, соответствие которым однозначно говорит о признании обнаружения прошлых форм жизни во внеземных образцах. Ни один марсианский метеорит всем семи критериям не удовлетворяет. [3]
1.5 Исследования на пригодность для жизни
В апреле 2012 года были опубликованы исследования учёных Германского Аэрокосмического центра (DLR), в ходе которых исследовалась возможность выживания земных организмов в марсианских условиях. Лишайники и сине-зелёные водоросли, собранные в Альпах (на высоте до 3500 метров) и Антарктиде, были помещены в атмосферу, имеющую марсианский состав. В специальной модельной камере ученые воспроизвели существующие на поверхности Марса состав атмосферы, грунт, давление, температуру, и солнечное излучение. Эксперимент длился 34 дня, за это время лишайники и сине-зелёные водоросли не только выжили, но и продолжали фотосинтезировать. Эксперимент подтвердил, что у живых существ есть шанс выжить на Марсе в трещинах скал и маленьких пещерах (для защиты от ультрафиолетового излучения), даже пробыв там в течение длительного периода.
С одной стороны, это означает, что на Марсе могла бы существовать внеземная жизнь. С другой -- подтверждает риск возможного загрязнения поверхности Марса организмами с Земли во время будущих контактов.
В конце 2012 года российские и американские биологи опубликовали результаты исследований штаммов бактерий-экстремофилов найденных ими в 40-метровых скважинах на полуострове Таймыр. Анализ структуры рибосомной РНК бактерий показал, что все они относятся к так называемым карнобактериям (Carnobacterium). После их размножения учёные поместили их в искусственно воссозданные марсианские условия. Шесть штаммов бактерий выжили и продолжали расти и размножаться, хотя и с очень низкой скоростью. По словам биологов, данные бактерии способны расти при нулевых или отрицательных температурах, а также выносить давление, которое в 144 раза ниже нормального значения для атмосферы Земли. Один из видов микробов, условно названный WN 1359, лучше чувствовал себя в марсианских условиях, чем при земных температурах, давлении и количестве кислорода. Остальные пять штаммов бактерий, как и некоторые другие карнобактерии, способны переносить заморозку и низкое давление, однако не так хорошо как WN 1359.[7]
Первые четыре спутника были открыты Г. Галилеем еще в 1610. На сегодняшний день учёным известны 67 спутников Юпитера; это наибольшее число открытых спутников среди всех планет Солнечной системы. Это (в порядке их удаленности от планеты) -- Адрастея, Метис, Амальтея (по имени нимфы, вскормившей Юпитера), Фива; затем четыре галилеевых спутника -- Ио, Европа, Ганимед, Каллисто; далее -- Леда, Гималия, Лиситея, Элара, Ананке, Карме, Пасифе, Синопе и другие. Спутники внешней группы названы по именам возлюбленных Юпитера. Примерно четверть спутников обращаются вокруг Юпитера в направлениях, обратных направлению его собственного вращения. Полагают, что это захваченные планетой астероиды.
Открытие значительного числа спутников Юпитера, в том числе первых двух ближайших к нему, стало возможным только после пролета космических кораблей, начиная с автоматических межпланетных станций «Пионер» (1973-74), а несколько позже (1977) -- «Вояджеров».
Первый из галилеевских спутников, Ио, по размерам превосходит Луну. Имеет атмосферу и ионосферу, состоящую, в основном, из ионов серы и натрия. Весьма активна его вулканическая деятельность (больше, чем на Земле). Размеры вулканических кратеров достигают сотни километров, превосходя земные в десятки и даже сотни раз, хотя высота вулканов сравнительна невелика. Только в полярных областях Ио есть вулканы высотой около 10 км. Выбросы серы из вулканов вздымаются на высоту до 250 км. По мнению ряда исследователей, под тонкой твердой поверхностной коркой спутника, засыпанной слоем серы и ее диоксида, может находиться жидкая сера. Температура у поверхности Ио около ?120 °С на экваторе (кроме вулканических областей) и еще на 50° ниже у полюсов. Относительная немногочисленность ударных кратеров крупнее 1-2 км позволяет считать поверхность Ио сравнительно молодой (менее 1 млн. лет).
Еще меньше кратеров, превышающих 5 км в диаметре, на поверхности Европы. Плотности спутников Юпитера убывают по мере увеличения радиусов их орбит. В отличие от Ио, поверхности других спутников покрыты льдом, в том числе водяным, пропорциональная доля которого чем дальше от Юпитера, тем делается все выше. Предположение о ледяной корке, под которой находится сравнительно рыхлый слой «губчатого» льда, пропитанного водой, может объяснить ряд наблюдаемых особенностей некоторых спутников, например, сравнительную гладкость поверхностей и высокую отражательную способность. Так, у Европы отражательная способность велика, а перепад высот на ней составляет всего лишь около 10 м. Кроме того, на Европе нет кратеров более 10 км в диаметре, но имеется много длинных (200-300 км) неглубоких борозд, что связано с особенностями приповерхностного покрова. Следует отметить, что перепады высот на Ганимеде (радиус которого превосходит радиус Меркурия на 500 км) и Каллисто на порядок выше, чем на Европе.
Однако далеко не все спутники Юпитера имеют гладкие поверхности. Так, плотность кратеров в некоторых районах Каллисто, уступающему по размерам Ганимеду, близка к предельной. В отдельных участках края кратеров смыкаются. Одной из причин такого распределения кратеров может быть легкоплавкость пород поверхности (в частности, льда). [1]
Наибольший интерес представляет Европа, обладающая глобальным океаном, в котором не исключено наличие жизни. Специальные исследования показали, что океан простирается вглубь на 90 км, его объём превосходит объём земного Мирового океана. Поверхность Европы испещрена разломами и трещинами, возникшими в ледяном панцире спутника. Высказывалось предположение, что источником тепла для Европы служит именно сам океан, а не ядро спутника. Существование подлёдного океана предполагается также на Каллисто и Ганимеде. Основываясь на предположении о том, что за 1--2 млрд лет кислород мог проникнуть в подлёдный океан, учёные теоретически предполагают наличие жизни на спутнике. Содержание кислорода в океане Европы достаточно для поддержания существования не только одноклеточных форм жизни, но и более крупных. Этот спутник занимает второе место по возможности возникновения жизни после Энцелада. [2]
3. Результаты собственных исследований
В процессе поиска ответа на вопрос: есть ли жизнь в Солнечной системе за пределами Земли, я попыталась смоделировать схожие условия для роста микроорганизмов в лаборатории. Для этого я взяла обычный кусок асфальта и небольшое количество песка.
Цель: обнаружить микроорганизмы на безжизненных субстратах (асфальт и песок)
Оборудование: чашки Петри, шпатели, термостат, спиртовка, пробирки, пипетки.
Ход работы: для того, чтобы узнать какие микроорганизмы обитают на вышеуказанных субстратах, необходимо было кусок асфальта и песок замочить в физрастворе, а затем произвести высевы на питательные среды. Т.к. я не знала, какие бактерии я смогу обнаружить на питательных средах (и смогу ли вообще) я заранее приготовила несколько видоспецифичных сред.
На свежеприготовленные питательные среды я произвела высев, затем поместила чашки Петри со средами в термостат при температуре 37 0 С. Рост микроорганизмов продолжался двое суток.
1. Среда Эндо: пептон - 1%, лактоза - 1%, двузамещённый фосфорнокислый калий (К 2 НРО 4 ) - 0,35%, агар - 1,5 %.
2. Среда Плоскирева: желчные соли, лактоза, индикатор.
Таблица 2. Микроорганизмы: дизентерийные бактерии и возбудители сальмонеллёзов.
3. Среда Клигера: говяжий экстракт - 3,0 г, дрожжевой экстракт - 3,0 г, сжигание казеина в кислоте - 15,0 г, пептон протеозы - 5,0 г, декстроза - 1,0 г, лактоза - 10,0 г, сахароза - 10,0 г, гептагидрат сульфата железа - 0,2 г, хлорид натрия - 5,0 г, тиосульфат натрия - 0,3 г, агар - 12,0 г, красный фенол - 24,0 г.
Таблица 3. Микроорганизмы: грамотрицательные кишечные бактерии.
5. Профиль: выпуклый, вросшие в субстрат
Таблица 4. Микроорганизмы: холерный вибрион.
4. Поверхность: шероховатая, гладкая
5. Профиль: вросшие в субстрат, выпуклые
5. Среда Чапека: глюкоза - 14,0 г, СаСО 3 - 0,7 г, КNO 3 - 0,7 г, МgSO 4 - 0,35 г, NaCl - 0,35 г, К 2 НРО 4 - 0, 35 г, FeSO 4 - следы, агар - 20,0 г, вода дист. - 1000 мл.
На данной питательной среде не наблюдался рост колоний.
Выводы: в ходе проведённого мной лабораторного исследования удалось выявить большое количество разнообразных бактерий из высевов с куска асфальта и песка, из чего можно сделать вывод, что жизнь на, казалось бы, совершенно безжизненных субстратах всё-таки есть. На основании данных опытов можно предположить, что жизнь вне планеты Земля на Марсе и на спутниках Юпитера (в частности, Европе) вполне может существовать.
1. Мегаэнциклопедия Кирилла и Мефодия. http://megabook.ru/
3. http://galspace.spb.ru/index42.html
4. http://www.gazeta.ru/science/2009/11/27_a_3291616.shtml
5. http://mars.jpl.nasa.gov/programmissions/overview/
6. http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/3560867.stm
7. http://www.pravda.ru/science/planet/space/29-10-2012/1132439-venter_marc-0/
Земля - единственная планета в Солнечной системе, которая поддерживает жизнь. Основные особенности, которые делают планету Землю уникальной в Солнечной системе: расстояние от Солнца, размер и относительно большая масса естественного спутника - Луны. презентация [2,5 M], добавлен 18.04.2015
Происхождение жизни как проблема мировоззрения, ее значение, анализ основных идей и концепций. Взаимосвязь происхождения жизни и протеканием определенных химических реакций на поверхности первичной планеты. Сущность и принципы суперпозиции взаимодействий. реферат [27,5 K], добавлен 15.12.2009
Определение понятия жизни, живых и неживых тел. Безжизненность первого периода развития планеты. Донаучные представления о происхождении жизни, научные исследования ее происхождения, невозможности самопроизвольного зарождения в современную эпоху. реферат [27,1 K], добавлен 07.10.2009
Анализ состава звёздного и солнечного вещества. Условия на первобытной Земле: первичная литосфера, первичная гидросфера, первичная атмосфера. Особенности образования коацерватов, их рост. Предпосылки возникновения жизни на Земле, первые живые организмы. презентация [2,0 M], добавлен 16.04.2012
Понятие о гидросфере и литосфере. Атмосфера как воздушная оболочка планеты, её состав. Внутреннее строение Земли. Распределение воды в гидросфере. Роль озонового слоя в атмосфере. Грунтовые и подземные воды. Биосфера как область распространения жизни. презентация [2,7 M], добавлен 18.10.2015
Условия появления жизни (наличие воды, углерода, внешней энергии), основные концепции ее возникновения. Гипотеза происхождения жизни Опарина. Первые живые организмы. Геологические эры и эволюция жизни. Химический состав нашей планеты в разные периоды. презентация [244,0 K], добавлен 25.04.2014
Игра "Жизнь": устойчивые и осциллирующие формы "жизни" и определение минимальных и максимальных процентов первоначального заселения. Анализ соответствия и несоответствия между игрой "Жизнь" и реальными процессами развития жизни на нашей планете. лабораторная работа [223,1 K], добавлен 19.05.2008
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Жизнь на Марсе и спутниках Юпитера курсовая работа. Биология и естествознание.
Курсовая Работа База Данных В Access Ютуб
Экология Культуры Сочинение
Сочинение по теме Тpагедія закоханого сеpця в ліpичній дpамі І.Я.Фpанка "Зів'яле листя"
Реферат по теме Некоммерческие организации в целом и Фонды в частности
Дипломная работа по теме Структура рынка и типы рыночных структур
Реферат: Предмет и методы экономической теории 3
Учебно Курсовой Областной Московский Комбинат
Готовые Сочинения По Литературе Егэ
Дипломная работа: Сравнительная характеристика тоталитарных систем Восточной Европы. Скачать бесплатно и без регистрации
Сочинение Краткое Про Хобби Пение
Контрольная Работа Лексика 10 Класс Ответы
Реферат: Использование метода ELECTRA для оценки конкурентоспособности компьютерных фирм. Скачать бесплатно и без регистрации
Дипломные Работы Купить В Москве
Реферат по теме Становление Великой Русси
Комитет По Внутреннему Транспорту Реферат
Курсовая работа по теме Построение чертежа детали в среде Компас-3D V8
Темы Дипломных Проектов По Специальности 09.02 01
Суть Курсовых Работ
Правовое Государство Сочинение По Обществознанию
Реферат: Информатизации в Кузбассе
Тушение пожаров на электроустановках, электростанциях и подстанциях - Безопасность жизнедеятельности и охрана труда реферат
Требование к местам погрузочно-разгрузочных работ - Безопасность жизнедеятельности и охрана труда реферат
Анатомия человека - Биология и естествознание контрольная работа