|
|
Extreme environment of the Atacama Desert: Geology, Extremophiles, and its connection to Exobiology
Jíra, Stanislav ; Culka, Adam (vedoucí práce) ; Vítek, Petr (oponent)
Poušť Atacama vykazuje v důsledku svého umístění v subtropickém pásmu, vysokých nadmořských výšek, působení Humboldtova proudu, dešťového stínu And a dalších faktorů, hyper-aridní podmínky přetrvávající již několik desítek miliónů let. Bývá proto také často označována za nejsušší nepolární místo na Zemi. Atacama byla, díky těmto podmínkám, dlouhou dobu označována za neobyvatelnou a naprosto nevhodnou pro jakékoliv životní formy. Přes všechny limitující faktory však existují důkazy o mikroorganismech, jež si vytvořily ochranné adaptace a jsou zde schopny dlouhodobě přežívat. Mezi takové adaptace patří, kromě speciálních metabolismů a například proteinů, i fotoprotektivní pigmenty. Mimo podobné strukturální mechanismy mohou extrémofilní organismy volit i cestu úkrytu v evaporitických minerálech, které jsou v Atacamě poměrně časté a slouží jako útočiště. Pro porozumění těmto formám života se používá mnoho vědeckých metod jako například Ramanova spektroskopie. Tyto metody se mimo jiné používají i v mimozemském prostředí, především v případě Marsu. Ten s Atacamou sdílí několik podobností (například v podobě evaporitických minerálů). Studium adaptací a schopností extrémofilních mikroorganismů může přispět k rozšíření obzorů a pochopení, jak neuvěřitelně přizpůsobivý život je. Klíčová slova: Poušť...
|
|
|
Využití přenosných Ramanovských spektrometrů pro detekci sulfátů: potenciální aplikace v exobiologii
Košek, Filip ; Jehlička, Jan (vedoucí práce) ; Němec, Ivan (oponent)
V dnešní době se detekce minerálních fází v podmínkách in situ stává prvořadým, leč někdy komplikovaným úkolem v mnoha geovědních oborech. Ramanova spektroskopie slouží jako výkonný nástroj pro identifikaci různých minerálů i organických sloučenin. Přednosti metody a relativní jednoduchost vedlo k jejímu možnému budoucímu využití v rámci vesmírných misí cílících na planetu Mars. Na jeho povrchu bylo zjištěno množství minerálů obsahujících vodu, včetně sulfátů. Spolu s rozvojem malých přenosných spektrometrů s různým excitačním zdrojem je zapotřebí testovat, jak Ramanova spektroskopie zvládá identifikovat sulfátové fáze v jejich přirozených podmínkách. V prvé části této práce je zkoušen v laboratorních podmínkách přenosný spektrometr vybavený laserem s excitací 532 nm na vzorcích zastupující sulfáty různého chemického složení a různým obsahem vody. V druhé části se využili přenosné spektrometry vybavené lasery s excitací 532 a 785 nm pro charakterizaci sulfátových fází na místech jejich přirozeného výskytu nalézajících se v České republice. Kvalita Ramanových spekter obou spektrometrů měřená v terénních podmínkách byla spíše průměrná, avšak postačila k rozlišení přítomných sulfátů. Jednoduché sulfáty (sádrovec, rozenit) lze identifikovat snadno. U sulfátů tvořící izomorfní směsi (jarosit, copiapit)...
|
|
|
Application of Raman spectroscopy for the identification of organic inclusions in minerals for the field of exobiology
Osterrothová, Kateřina ; Jehlička, Jan (vedoucí práce) ; Němec, Ivan (oponent) ; Vandenabeele, Peter (oponent)
Astrobiologie je multidisciplinární vědní obor, který zaznamenává v současné době prudký rozvoj. Mezi hlavní cíle současného výzkumu patří: vyhledávání obyvatelných zón, a to jak v naší sluneční soustavě, tak mimo ni, hledání důkazů prebiotické chemie a života na Marsu a jiných tělesech v naší sluneční soustavě, laboratorní i terénní výzkum mapující vznik a raný vývoj života na Zemi a studium možností živých organismů přizpůsobit se jak terestrickým nepříznivým podmínkám, tak i podmínkám ve vesmíru. Pozornost vesmírných agentur, NASA a ESA, se nyní obrací na chystané výzkumné mise (zejména na Mars Science Laboratory, která odstartuje na podzim 2011; ExoMars, který je v plánu v roce 2018; a následné mise "Mars Sample Return" po roce 2020). Ramanův spektrometr je momentálně zmenšován pro využití na palubě mise ExoMars. Od Ramanova spektrometru se očekává, že identifikuje případné organické sloučeniny a biominerály a podá informace o základní mineralogii, zejména o minerálech, které vznikají v přítomnosti vody. Tato disertační práce shrnuje výsledky laboratorního výzkumu zaměřeného na využitelnost Ramanovy spektrometrie pro identifikaci biomarkerů (pigmentů, karboxylových kyselin a aminokyselin) ve směsích s minerálními...
|
|
|
Současné exobiologické mise k Marsu. Význam pro geovědy a hledání života mimo Zemi.
Ovcharenko, Vladyslav ; Jehlička, Jan (vedoucí práce) ; Culka, Adam (oponent)
Relevantnost tématu bakalářské práce "Současné exobiologické mise k Marsu" je spojen s vědomím podobnosti některých procesů na Zemi a Marsu. Mars se, na rozdíl od planet Sluneční soustavy, alespoň částečně podobá naší planetě několika charakteristikami: sklon rovníkové roviny, reliéf, délka dne, řada atmosférických procesů, teplotních podmínek atd. Studiem procesů, které tam nyní probíhají, můžeme lépe nahlížet minulost a předpovídat další vývoj Marsu, ale i Země. Cílem této práce je podat jednoduchý přehled současných exobiologických misí NASA a ESA k Marsu a posouzení důležitosti získávaných informací pro vědy o Zemi a hledání života mimo Zemi. Exobiologie je věda, jejímž předmětem je studium potenciálního vzniku, vývoje, šíření života na jiných planetách Vesmíru. Exobiologie hledá obyvatelná prostředí, oblasti ve Sluneční soustavě i mimo ni, hledá biomarkery mimo Zemi, hledá důkazy o procesech prebiotické chemie a výzkumu potenciálu příležitosti k životu, pokud jde o přizpůsobení se extrémním podmínkám ve vesmíru. A na základě výše uvedeného můžeme konstatovat, že při průzkumu Marsu se pro přírodovědu a techniku 21 století otevírají velkolepě perspektivy. Klíčová slova: exobiologie, Mars, planeta, mise, průzkum
|
|
|
Application of Raman spectroscopy for detection of sulfates of self-ignited coal heaps
Košek, Filip ; Jehlička, Jan (vedoucí práce) ; Němec, Ivan (oponent) ; Vandenabeele, Peter (oponent)
Tato dizertační práce se zabývala využitím Ramanovy spektroskopie jako hlavní analytické metody pro identifikaci novotvořených minerálů, předně sulfátů, na hořících uhelných haldách. V tomto prostředí ovlivněném podpovrchovou termickou aktivitou vzniká řada neobvyklých či vzácných minerálů, které se vyznačují specifickými vlastnostmi jako je metastabilita, hygroskopie nebo vznik smíšených minerálních agregátů. Z tohoto důvodu je identifikace takových minerálních fází s použitím tradičních laboratorních metod ztížená. Mezi hlavní důvody využití Ramanovy spektroskopie patří nedestruktivnost metody, možnost rozlišení různě hydratovaných sulfátů, žádná nebo téměř žádná příprava vzorků a možnost terénního měření přímo v místě výskytu. Hlavní nevýhodou je nedostatek kompletních a spolehlivých spektroskopických dat studovaných minerálů. Z tohoto důvodu bylo laboratorně připraveno šest bezvodých sulfátů vzácně se vyskytujících v přírodě, u kterých byla laboratorním a přenosným spektrometrem získána Ramanova spektra a porovnána s hydratovanými analogy. Dále byla Ramanova spektroskope využita v kombinaci s dalšími metodami pro celkovou charakterizace dvou přírodních hlinitých sulfátů, alunogenu a khademitu. Jelikož se metastabilní fáze mohou po odběru rehydratovat nebo jinak transformovat, proběhlo testování...
|
|
|
Carotenoids of snow algae as biomarkers for exobiology: Raman spectroscopic perspective
Němečková, Kateřina ; Jehlička, Jan (vedoucí práce) ; Němec, Ivan (oponent)
Hlavním cílem této práce je kriticky zhodnotit Ramanovu spektroskopii při detekci karotenoidů extrémofilních sněžných řas. Extrémofilní mikroorganismy určují hypotetické hranice pro život na Zemi, a proto jsou pokládány za analogní organismy pro exobiologii. Ramanova spektroskopie se bude účastnit dvou planetárních misí na Mars s cílem najít život. V této práci, laboratorní Ramanův mikrospektrometr byl využit k analýze 11 vzorků sněžných řas získaných z různých lokací během let 2002-2017. Získaná spektra byla porovnána s výsledky HPLC/UV-VIS analýzy. Schopnost Ramanovy spektroskopie při detekci strukturně podobných karotenoidů nebo směsi více karotenoidů byla značně limitující. HPLC/UV-VIS analýza umožnila detekci i strukturně blízkých pigmentů. HPLC/UV-VIS analýza však vyžaduje celkové extrakty pigmentů, což může zapříčinit ztrátu určitých strukturních informací. Ramanův mikrospektrometr dovoluje detekci na úrovni jednotlivých buněk v různých životních stádií, což se ukázalo jako výhoda při studiu heterogenních vzorků. Klíčová slova karotenoidy, sněžné řasy, exobiologie, obyvatelnost, biomarkery, Ramanova spektrosckopie, HPLC/UV-VIS
|
|
|
Application of Raman spectroscopy for the identification of organic inclusions in minerals for the field of exobiology
Osterrothová, Kateřina ; Jehlička, Jan (vedoucí práce) ; Němec, Ivan (oponent) ; Vandenabeele, Peter (oponent)
Astrobiologie je multidisciplinární vědní obor, který zaznamenává v současné době prudký rozvoj. Mezi hlavní cíle současného výzkumu patří: vyhledávání obyvatelných zón, a to jak v naší sluneční soustavě, tak mimo ni, hledání důkazů prebiotické chemie a života na Marsu a jiných tělesech v naší sluneční soustavě, laboratorní i terénní výzkum mapující vznik a raný vývoj života na Zemi a studium možností živých organismů přizpůsobit se jak terestrickým nepříznivým podmínkám, tak i podmínkám ve vesmíru. Pozornost vesmírných agentur, NASA a ESA, se nyní obrací na chystané výzkumné mise (zejména na Mars Science Laboratory, která odstartuje na podzim 2011; ExoMars, který je v plánu v roce 2018; a následné mise "Mars Sample Return" po roce 2020). Ramanův spektrometr je momentálně zmenšován pro využití na palubě mise ExoMars. Od Ramanova spektrometru se očekává, že identifikuje případné organické sloučeniny a biominerály a podá informace o základní mineralogii, zejména o minerálech, které vznikají v přítomnosti vody. Tato disertační práce shrnuje výsledky laboratorního výzkumu zaměřeného na využitelnost Ramanovy spektrometrie pro identifikaci biomarkerů (pigmentů, karboxylových kyselin a aminokyselin) ve směsích s minerálními...
|
|
|
Využití přenosných Ramanovských spektrometrů pro detekci sulfátů: potenciální aplikace v exobiologii
Košek, Filip ; Jehlička, Jan (vedoucí práce) ; Němec, Ivan (oponent)
V dnešní době se detekce minerálních fází v podmínkách in situ stává prvořadým, leč někdy komplikovaným úkolem v mnoha geovědních oborech. Ramanova spektroskopie slouží jako výkonný nástroj pro identifikaci různých minerálů i organických sloučenin. Přednosti metody a relativní jednoduchost vedlo k jejímu možnému budoucímu využití v rámci vesmírných misí cílících na planetu Mars. Na jeho povrchu bylo zjištěno množství minerálů obsahujících vodu, včetně sulfátů. Spolu s rozvojem malých přenosných spektrometrů s různým excitačním zdrojem je zapotřebí testovat, jak Ramanova spektroskopie zvládá identifikovat sulfátové fáze v jejich přirozených podmínkách. V prvé části této práce je zkoušen v laboratorních podmínkách přenosný spektrometr vybavený laserem s excitací 532 nm na vzorcích zastupující sulfáty různého chemického složení a různým obsahem vody. V druhé části se využili přenosné spektrometry vybavené lasery s excitací 532 a 785 nm pro charakterizaci sulfátových fází na místech jejich přirozeného výskytu nalézajících se v České republice. Kvalita Ramanových spekter obou spektrometrů měřená v terénních podmínkách byla spíše průměrná, avšak postačila k rozlišení přítomných sulfátů. Jednoduché sulfáty (sádrovec, rozenit) lze identifikovat snadno. U sulfátů tvořící izomorfní směsi (jarosit, copiapit)...
|
|
|
Europa a její význam pro exobiologii - život v ledu
Suchánek, Vladimír ; Jehlička, Jan (vedoucí práce) ; Culka, Adam (oponent)
Obecně vzato lze říct, že pro život podobný tomu, co známe na Zemi, je nutno splňovat tři základní předpoklady. Na povrchu nebo pod povrchem planety či měsíce se musí nacházet kapalná voda, základní biogenní prvky a neméně důležitý zdroj energie. Pokud jsou tyto požadavky alespoň částečně splněny, lze dané místo ve vesmíru označit za potenciální zdroj života. Tato odborná práce se zabývá možným vznikem života na jednom z Jupiterových měsíců, nesoucí název Europa. Samotná práce je rozdělena do čtyř základních kapitol, kde se první tří kapitoly zabývají Europou, jako místem vhodným pro život. Čtvrtá kapitola se pak zaměřuje na budoucí výzkum měsíce. Pro vytvoření práce byla použita data získaná z kosmických družic Pioneer 10, Pioneer 11, Voyager 1 , Voyager 2 a Galileo. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
|
|
|
Použitelnost Ramanových spektrometrů (excitace 785 nm) pro detekci tmavých minerálů
Šimon, Jan ; Jehlička, Jan (vedoucí práce) ; Machovič, Vladimír (oponent)
Ramanova spektrometrie je široce používaná metoda v geovědních oborech. Pomocí přenosného Ramanova spektrometru lze identifikovat rozličné materiály, Ramanův spektrometr se bude podílet na průzkumu Marsovského povrchu. Jeho využití je hojně aplikováno v mineralogii. Tato práce naráží na fakt, že u některých minerálů může být jejich měřitelnost kvůli její barvě a fyzikálním vlastnostem poněkud obtížná. Byl měřen soubor tmavých, zelených a některých světlých minerálů z různých skupin mineralogického systému, u kterých byla posouzena použitelnost detektorů o zvolené excitaci, především 785 nm u terénních přístrojů. Při terénních měření byl použit přístroj Ahura First Defendet, s excitací 785 nm a při laboratorních měření přístroj InVia Renishaw s excitací 785 nm a 514 nm. Jednalo se o soubor těchto minerálů: Prehnit, Síra, Tyrkenit (howlit), Pyroxen (diopsid), Libethenit, Turmalín (verdelit), Dioptas, Klinoklas, Langit, Jadeit, Pseudomalachit (ehlit), Aktinolit, Epidot, Augit. Výsledky jsou složeny z měření terénním přístrojem Ahura, s excitací 785 nm a laboratorním přístrojem InVia Renishaw, s excitacemi 785 nm a 514 nm. Naměřené hodnoty jsou uspořádány do tabulek, kde jsou měření mezi sebou porovnány, včetně referenční literatury a graficky demonstrovány v podobě spekter. Jednotlivé minerály jsou...
|
host ::
RSS.