Izrazi "vanzemaljac" i "vanzemaljski" često se povezuju sa likovima u naučnofantastičnim djelima. Međutim, iako je spekulativno, postoji grana biologije koja istražuje i razmatra postojanje vanzemaljskog života: egzobiologija.
Ali kako je moguće proučavati organizme čije postojanje nije dokazano? Šta i gdje egzobiolozi trebaju pogledati da bi shvatili postoji li život u svemiru?
Lna Drejkovu jednačinu
Godine 1960. Frank Drake, američki astronom, sproveo je prvo istraživanje u Nacionalnoj radio astronomskoj opservatoriji, kako bi pokušao otkriti radio signale vanzemaljskih civilizacija. Godinu dana kasnije, Drejk je formulisao jednačinu koja se i danas primenjuje u oblasti egzobiologije, dizajniranu da proceni broj vanzemaljskih civilizacija u našoj galaksiji, označenih slovom N.
Drakeova jednadžba uzima u obzir nekoliko parametara i formulira se na sljedeći način:
Vrijednosti jednadžbe
Prva vrijednost je R *, što je stopa formiranja zvijezda u Mliječnom putu. Nakon toga treba uzeti u obzir samo zvezde povezane sa planetarnim sistemima; oni moraju imati potrebne uslove za život domaćina, zahtjeve koje nije lako zadovoljiti i koji su predstavljeni f p y n e . F l odgovara dijelu planeta na kojima bi se život trebao razviti, dok fi es dio njih gdje je život koji se razvija je inteligentan.
Ne samo da mora biti pametan, već i varijabilan f ckaže da ovi oblici života moraju biti u stanju da razviju tehnologiju koja emituje radio signal u svemir. Posljednja varijabla je L, vremenski period u kojem bi signali trebali biti poslani. Kao što se može vidjeti, varijabli je mnogo i teško je utvrditi tačno svaku pojedinačnu vrijednost, pa govorimo o vjerovatnoći. Međutim, postoje procjene i rezultati koji, barem teoretski, mogu dati vrijednost varijabli N i odgovori na pitanje.
Tumačenja i rješenja
Od prve formulacije jednačine, mnogi naučnici su pokušavali da elaboriraju njen rezultat. Od 1960-ih do danas, znanstveni alati dostupni za obradu vrijednosti su evoluirali, ali jednačina je, u stvari, još uvijek način da se raspravlja o ovom pitanju u znanstvenim terminima, umjesto da daje konačne odgovore.
Najnovije procjene pretpostavljaju do 23 vanzemaljske civilizacije (egzobiologija)
Ali zašto onda nikada nismo imali dokaz o njegovom postojanju? Upravo je to dilema poznata kao Fermijev paradoks, koji je dobio ime po italijanskom fizičaru koji ga je prvi predložio, Enriku Fermiju. Budući da u tom pogledu nema sigurnosti, naučnici koji se danas bave egzobiologijom nastojali su da svoju pažnju usmjere na zahtjeve koje organizam mora imati da bi se razvio, ne isključujući najneprijateljskiju sredinu.
Egobiologija: uslovi za postojanje života
Kada se traže oblici života u svemiru, pretpostavlja se da se nalaze na planetama sa karakteristikama vrlo sličnim onima na Zemlji: obilje vode, izvora energije i drugih osnovnih molekula.
Prema egzobiolozima, ovo su minimalni zahtjevi, ali moramo imati na umu da ne možemo sa sigurnošću utvrditi da se život uvijek zasniva na istim identičnim molekulima.
Općenito, nismo čak ni sigurni da to može biti pretpostaviti postojanje života ako su prisutni svi sastojci koje smatramo neophodnim: tečni rastvarač, izvor energije i tzv. bazične komponente, odnosno osnovne molekule, organske i neorganske , koje u kombinaciji jedna s drugom stvaraju složenije strukture. Ostali varijabilni parametri su pH, temperatura, pritisak, salinitet i radijacija. Planete sa karakteristikama sličnim Zemljinim se češće nazivaju egzoplanete.
Međutim, zahvaljujući organizmima poznatim kao ekstremofili, znamo da život može napredovati ne samo na egzoplanetama, ali gde god postoje minimalni uslovi.
egzoplanete i svjetlosne godine
Kako zovemo Egzoplanete To su nebeska tijela koja su dio Sunčevog sistema, u našoj ili u drugim galaksijama. Okreću se oko svog sunca na udaljenosti koja omogućava prisustvo tečne vode ili drugih rastvarača, što je jedan od najvažnijih uslova za razvoj života. Ove planete, poput Zemlje, mogu imati mnoštvo okruženja u kojima su hemijski i fizički uslovi potencijalno dobri za održavanje života. Nažalost, većina njih je nekoliko svjetlosnih godina udaljena od našeg Sunčevog sistema.
El svjetlosna godina je udaljenost koju svjetlost prijeđe u jednoj godini. Svjetlost sa Sunca stiže do nas za 8 i po minuta, putujući put od 150 miliona km.Razdaljina koju svjetlost pređe za jednu godinu (svjetlosna godina) je otprilike 63.000 puta udaljenosti koju Sunce pređe do Zemlje. Dakle 63 hiljade puta 150 miliona km.
Egobiologija: Proxima B
Najbliži je sljedeći b, dio je sistema Proxima Centauri u našoj galaksiji, Mliječnom putu. Proxima b je udaljena 4,2 svjetlosne godine i osma je planeta najsličnija Zemlji prema ESI indeksu, fizičkoj mjernoj skali koja se koristi za poređenje drugih planeta sa Zemljom. Vrijednost ovog indeksa je između 0 (bez sličnosti) i 1 (planeta identična Zemlji) i izračunava se na osnovu radijusa, gustine, brzine bijega i površinske temperature. Proxima b ima ESI vrijednost od 0,87 i ukazuje da je planeta vrlo slična Zemlji. Međutim, ovi podaci ne pružaju informacije o njegovoj nastanjivosti.
Mjeseci
Potraga za životom u svemiru nije ograničena samo na egzoplanete, već utiče i na njihove satelite, mjesece. Primjer se može naći upravo u našem solarnom sistemu. Vjeruje se da je mjesec Saturna, enceladus, i mjesec Jupitera, Europa, potencijalno utočište života.
Udaljenost od sunca Enceladusne dozvoljava mu da primi dovoljno sunčevog zračenja da se zagreje, tako da se njegove površinske temperature kreću između -128°C i -240°C: definitivno nije mesto gde bi se inače tražio život. Međutim, zahvaljujući sondi Cassini bilo je moguće utvrditi da su na ovom smrznutom mjesecu prisutne vode i organski molekuli. Analize su pokazale da su dušik, ugljični dioksid i metan prisutni u mlazovima vodene pare koji se emituju na površini. Iz tog razloga se vjeruje da ispod smrznute površine postoji obilan sloj vode, u kojem su otopljeni različiti molekuli, odgovorni za hidrotermalnu aktivnost supstrata, ali i za gejzire na površini. Moglo bi se misliti da je na ovaj fenomen utjecalo hipotetičko prisustvo metanogenih organizama.
Neki istraživači su 2018. godine pokušali da rekonstruišu uslove Enceladusa eksperimentom, pokazujući da mikroorganizam Methanothermococcus okinawensis imao bi idealne karakteristike da živi i proizvodi metan u donjem sloju. Zaključak ove studije nam govori da bi slični organizmi mogli biti sposobni za to, te da su stoga zapravo na Enceladu.
Koje bakterije mogu živjeti na drugim planetama?
Mikroorganizmi s određenim sposobnostima identificirani su kao ekstremofili jer često žive u uvjetima koji su nedovoljni za složenije organizme. Treba napomenuti da ovi organizmi inače žive u ovim uslovima, pa se može misliti da preživljavaju i da se nalaze i u složenijim scenarijima.
Najpoznatiji u svijetu biologije je svakako Thermus aquaticus, sposoban da raste na temperaturama od 75°C; zahvaljujući njemu bilo je moguće značajno poboljšati metodu amplifikacije DNK. Postoji mnogo takvih mikroorganizama, od kojih se svaki prilagodio jednom ili više različitih uvjeta, postajući tako poliekstremofilni.
Evo nekoliko fascinantnih primjera:
- Picrophilus oshimae živi u sulfatu u veoma kiselim pH uslovima sa vrednošću 0,6 od 14, jači od hlorovodonične kiseline.
- Thermococcus piezophilus živi u ponoru pod pritiskom od 125 Mpa, što odgovara otprilike 1275 kg primijenjeno na površinu od jednog centimetra. Potvrđeno je da drugi mikroorganizmi uspijevaju ostati metabolički aktivni čak i pod pritiscima od 2000 Mpa;
- Halarsenatibacter silvermanii živi u visoko alkalnom jezeru gdje su koncentracije NaCl soli 35% mg/L;
- Deinococcus radioduran s, do danas smatran modelom mikroorganizama za proučavanje otpornosti na zračenje i vakuum, poliekstremofil sposoban da preživi uslove planete Mars.
Ima li života na Marsu?
Mars je četvrta najudaljenija planeta od našeg Sunca, prije Zemlje. Posljednjih desetljeća provedene su mnoge misije kako bi se istražio i sproveo istraživanje. NASA-in Perseverance je najnoviji, još uvijek aktivan i očekuje se da će se ponovo pojaviti 2033. godine.
Podaci o tlu i uslovi na Marsu u ovom trenutku ne izgledaju obećavajuće za egzobiologiju. 2003. istraživački tim je identifikovao podudaranje u pogledu sastava tla između uzorka tla prikupljenog od strane Viking misije i tla iz udaljenog regiona pustinje Atacama u Čileu i nakon nekoliko pokušaja utvrdio je da tlo nije bilo prikladno. za bilo koju vrstu organskog uzgoja. Dakle, gdje je još uvijek moguće nadati se da ćemo pronaći tragove života na Marsu?
podzemni život
Otkriće iz 2022. potaknulo je egzobiologe u potrazi za vanzemaljskim životom. Ovo su mali kristali prisutni u inkluzijama stijena u centralnoj Australiji, koji datiraju prije 830 miliona godina. Unutar ovih malih kristala identificirana su organska jedinjenja i prisustvo prokariotskih i eukariotskih ćelija koje su živjele očuvane u ovom mikrookruženju. Prema mišljenju stručnjaka, ove vrste sedimenata, bilo kopnenog ili vanzemaljskog porijekla, treba smatrati potencijalnim domaćinima za drevne mikroorganizme i organska jedinjenja. Ovo sugerira potencijalnu pretragu i pronalaženje mjesta na drugim planetama: podzemlje.
Osim toga, u podzemlju se javlja pojava serpentina. Hemijsko-fizička reakcija koja se odvija pod alkalnim pH uslovima i koja zahvaljujući interakciji između vode i stijena oslobađa vodonik, organska i neorganska jedinjenja ugljika. Serpentinizacija je, prema egzobiolozima, rasprostranjena u nebeskim tijelima Sunčevog sistema, uključujući i Mjesece, a smatra se i da je možda igrala važnu ulogu na Zemlji, pogodujući životu specifičnih mikroorganizama.
Zaključci o egzobiologiji
Istraživanja u egzobiologiji su još uvijek u toku, u oktobru 2024. godine NASA-ina aerokosmička agencija će pokrenuti novu misiju: CLIPPER. Cilj će biti potraga za tragovima života iz parnih mlaznica koje emituje jedan od Jupiterovih ledenih mjeseci: Europa.
U ovom trenutku, vanzemaljski organizmi nikada nisu identificirani, ali se ne može isključiti njihovo moguće postojanje u kosmosu. Međutim, moramo uzeti u obzir da bi se život mogao razvijati u uvjetima potpuno drugačijim od onih na Zemlji, te da se stoga prilagođava i razvija na nama nepoznate načine. Otkriće vanzemaljskih oblika života privuklo bi veliku pažnju naučne zajednice na granu egzobiologije, otvarajući do sada potpuno neistražene puteve.