Ученые СПбГУ: Бактериальные споры способны пережить падение из космоса

Математики Санкт-Петербургского государственного университета создали модель, которая описывает нагрев спор бактерий при движении в атмосфере.

Расчёты показали, что споры земных бактерий, которые попадают в околоземное пространство из-за техногенной деятельности, и гипотетических внеземных бактерий могут выдержать нагрев при входе в атмосферу Земли. Они движутся с высокими скоростями — больше второй и третьей космической.

Загрязнение околоземного космического пространства микроскопическими техногенными продуктами опасно не только для орбитальных космических аппаратов, но и для экологии Земли.

Частицы способны выдерживать нагрев при входе в плотные слои атмосферы и опускаться на Землю, сохраняя свои свойства. В некоторых случаях, например, когда речь идёт о радиоактивных материалах или материалах, которые могут негативно влиять на озоновый слой стратосферы, такие частицы представляют опасность для биосферы Земли.

Исследования последних лет показывают, что микробиологические объекты земного происхождения, которые возвращаются из космоса на Землю, могут быть опасны для живых организмов.

Они могут попадать в космос из-за техногенной деятельности или подниматься с поверхности Земли в ионосферу с помощью «ионосферного лифта» — переноса тропосферного аэрозоля. На существование такого лифта косвенно указывают данные эксперимента „Тест“.

Эксперимент «Биориск», проведённый специалистами Института медико-биологических проблем РАН на МКС, показал, что некоторые земные бактерии способны выжить в открытом космосе более 1,5 лет. При этом они могут мутировать.

Такие микробиологические объекты могут быть опасны для Земли, если они не стерилизуются при входе в атмосферу. Однако вопрос о том, какие температуры может выдержать спора бактерии при импульсном аэродинамическом нагреве во время входа в атмосферу из космоса, до сих пор систематически не исследовался.

Учёные Санкт-Петербургского университета разработали математическую модель, которая описывает движение и нагрев сферической частицы из углерода. Эта частица имитирует спору бактерии.

Созданная программа основана на совместном численном решении уравнений движения в околоземном пространстве модельного микробиологического объекта, а также уравнения теплового баланса, которое описывает изменение внутренней энергии этого объекта, — объяснил автор исследования, профессор кафедры физической механики СПбГУ Евгений Колесников.

Численное моделирование показало, что споры земных бактерий не выживут при импульсном нагреве, так как их предельная температура ниже максимальной температуры аэродинамического нагрева.

Эксперименты также показали, что гипотетические внеземные бактерии размером не более микрометра могут выдержать нагрев при входе в атмосферу Земли на скорости выше второй и третьей космической.

Результаты исследования опубликованы в научном журнале Cosmic Research. Работа выполнена при поддержке гранта РНФ.

16.07.2024


Подписаться в Telegram



Биосфера

TE&E: Животные потребляют алкоголь чаще, чем мы думаем
TE&E: Животные потребляют алкоголь чаще, чем мы думаем

Есть много анекдотов о том, как дики...

FCoSc: Гигантские крысы поборются с незаконной торговлей дикими животными
FCoSc: Гигантские крысы поборются с незаконной торговлей дикими животными

Раньше африканские гигантские крысы умели нахо...

JVIM: ИИ находит шумы в собачьем сердце с точностью 90%
JVIM: ИИ находит шумы в собачьем сердце с точностью 90%

Алгоритм, изначально разработанный для лю...

PNAS: Эпоху динозавров запустил лед, а вовсе не пламя
PNAS: Эпоху динозавров запустил лед, а вовсе не пламя

201,6 миллиона лет назад произошло массов...

RSTB: Социальные виды, включая людей, живут и размножаются дольше
RSTB: Социальные виды, включая людей, живут и размножаются дольше

Социальные виды живут дольше и размножают...

Science: Водные насекомые заменят пауков и мух в пищевой цепи
Science: Водные насекомые заменят пауков и мух в пищевой цепи

Животные должны получать достаточное количеств...

Nature Communications: Новый метод уменьшает количество пор в растениях
Nature Communications: Новый метод уменьшает количество пор в растениях

Химическое соединение, которое регулирует плот...

IPS&M: Инвазивные деревья могут приносить владельцам участков доход
IPS&M: Инвазивные деревья могут приносить владельцам участков доход

На брёвнах инвазивных деревьев можно выращиват...

AdFM: Сгруппировавшиеся фаги стали еще эффективнее бить бактерий
AdFM: Сгруппировавшиеся фаги стали еще эффективнее бить бактерий

Неожиданный результат при подготовке обра...

Science: Голодные бактерии берут своих жертв на абордаж
Science: Голодные бактерии берут своих жертв на абордаж

В мировом океане обитает множество бактерий, и...

ES&E: Пингвины в Африке охотно размножаются в искусственных гнездах
ES&E: Пингвины в Африке охотно размножаются в искусственных гнездах

Искусственные гнезда способствуют размножению ...

Vertebrate Zoology: На Мадагаскаре нашли пронзительно щебечущих лягушек
Vertebrate Zoology: На Мадагаскаре нашли пронзительно щебечущих лягушек

Исследователи обнаружили в тропических ле...

Evolution & Development: В Австралии нашли одну из самых ранних форм жизни
Evolution & Development: В Австралии нашли одну из самых ранних форм жизни

В Южной Австралии есть горный хребет. Под ...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Российские ученые предложили использовать вирус растений для лечения саркомы
Российские ученые предложили использовать вирус растений для лечения саркомы
Menopause: Ученые заподозрили роль эстрогена в развитии астмы
Menopause: Ученые заподозрили роль эстрогена в развитии астмы
AEM: Гибридный полупроводник позволит лучше понять спинтронику
AEM: Гибридный полупроводник позволит лучше понять спинтронику
FCoSc: Гигантские крысы поборются с незаконной торговлей дикими животными
FCoSc: Гигантские крысы поборются с незаконной торговлей дикими животными
В России разработали искусственные кости и новые методы лечения позвоночника
В России разработали искусственные кости и новые методы лечения позвоночника
TE&E: Животные потребляют алкоголь чаще, чем мы думаем
TE&E: Животные потребляют алкоголь чаще, чем мы думаем
Волнообразные упражнения со штангой: польза или вред
Волнообразные упражнения со штангой: польза или вред
JA&FC: Сорго обогащает рацион питания биоактивными соединениями
JA&FC: Сорго обогащает рацион питания биоактивными соединениями
Nature Communications: Жизнь все-таки можно повернуть назад
Nature Communications: Жизнь все-таки можно повернуть назад
МАИ: Дроны-дефектоскописты уступают человеку в точности, зато берут скоростью
МАИ: Дроны-дефектоскописты уступают человеку в точности, зато берут скоростью
EBioMedicine: Создан инструмент для выявления сепсиса у новорожденных
EBioMedicine: Создан инструмент для выявления сепсиса у новорожденных
Численное моделирование повысит эффективность 3D-печати из стали 316LSi
Численное моделирование повысит эффективность 3D-печати из стали 316LSi
Создан особо пластичный алюминиевый сплав для высокотехнологичных отраслей
Создан особо пластичный алюминиевый сплав для высокотехнологичных отраслей
Влияние цвета в архитектуре на самоконтроль человека: мнение эксперта МХПИ
Влияние цвета в архитектуре на самоконтроль человека: мнение эксперта МХПИ
Томские ученые представили цифровое решение для оптимизации НПЗ
Томские ученые представили цифровое решение для оптимизации НПЗ

Новости компаний, релизы

Международные эксперты оценили разработанную для нижегородского завода технологию
Регистрация сми на IV конгресс молодых ученых продлевается до 6 ноября
Фестиваль научных театров «Наука всем!» прошёл в Санкт-Петербурге
На старт! Внимание! MITEX!
Пироговская олимпиада для школьников по химии и биологии