એક્ઝોબાયોલોજી. બહારની દુનિયાનું જીવન

"એલિયન" અને "એક્સ્ટ્રાટેરેસ્ટ્રીયલ" શબ્દો ઘણીવાર વિજ્ઞાન સાહિત્યના પાત્રો સાથે સંકળાયેલા હોય છે. જો કે, તે અનુમાનિત હોવા છતાં, જીવવિજ્ઞાનની એક શાખા છે જે બહારની દુનિયાના જીવનના અસ્તિત્વની તપાસ કરે છે અને તેને ધ્યાનમાં લે છે: એક્ઝોબાયોલોજી.

પરંતુ જેનું અસ્તિત્વ સાબિત થયું નથી તેવા જીવોનો અભ્યાસ કેવી રીતે શક્ય છે? બ્રહ્માંડમાં જીવન છે કે કેમ તે સમજવા માટે એક્સબોયોલોજિસ્ટ્સે શું અને ક્યાં જોવું જોઈએ?

Lડ્રેક સમીકરણ માટે

1960 માં, અમેરિકન ખગોળશાસ્ત્રી ફ્રેન્ક ડ્રેક, બહારની દુનિયાના સંસ્કૃતિઓમાંથી રેડિયો સંકેતો શોધવાનો પ્રયાસ કરવા માટે, નેશનલ રેડિયો એસ્ટ્રોનોમી ઓબ્ઝર્વેટરી ખાતે પ્રથમ તપાસ હાથ ધરી હતી. એક વર્ષ પછી, ડ્રેકે એક સમીકરણ ઘડ્યું જે આજે પણ એક્ઝોબાયોલોજીના ક્ષેત્રમાં લાગુ પડે છે, જે આપણી આકાશગંગામાં બહારની દુનિયાની સંસ્કૃતિઓની સંખ્યાનો અંદાજ કાઢવા માટે રચાયેલ છે, જે પત્ર દ્વારા દર્શાવેલ છે. N.

ડ્રેક સમીકરણ ઘણા પરિમાણોને ધ્યાનમાં લે છે અને નીચે પ્રમાણે ઘડવામાં આવે છે:

સમીકરણના મૂલ્યો

પ્રથમ મૂલ્ય છે R ^*, જે આકાશગંગામાં તારાઓની રચનાનો દર છે. તે પછી, માત્ર ગ્રહોની પ્રણાલીઓ સાથે જોડાયેલા તારાઓને જ ધ્યાનમાં લેવા જોઈએ; આમાં જીવનને હોસ્ટ કરવા માટે જરૂરી શરતો હોવી જોઈએ, જરૂરિયાતો કે જે સંતોષવા માટે સરળ નથી અને અનુક્રમે દ્વારા રજૂ કરવામાં આવે છે f _p y n _e . F _l ગ્રહોના અપૂર્ણાંકને અનુલક્ષે છે જ્યાં જીવન વિકસિત થવાનું માનવામાં આવે છે, જ્યારે fi _es આનો અંશ જ્યાં વિકાસ પામે છે તે જીવન બુદ્ધિશાળી છે.

તે માત્ર સ્માર્ટ હોવું જરૂરી નથી, પરંતુ ચલ પણ f _cકહે છે કે આ જીવન સ્વરૂપો અવકાશમાં રેડિયો સિગ્નલનું ઉત્સર્જન કરતી ટેકનોલોજી વિકસાવવા માટે સક્ષમ હોવા જોઈએ. છેલ્લું ચલ છે L, સમયનો સમયગાળો જેમાં સિગ્નલ મોકલવામાં આવે તેવું માનવામાં આવે છે. જેમ જોઈ શકાય છે, ચલો ઘણા છે અને દરેક વ્યક્તિગત મૂલ્યને બરાબર સ્થાપિત કરવું મુશ્કેલ છે, તેથી અમે સંભાવના વિશે વાત કરીએ છીએ. જો કે, એવા અંદાજો અને પરિણામો છે જે ઓછામાં ઓછા સૈદ્ધાંતિક રીતે, ચલને મૂલ્ય આપી શકે છે N અને પ્રશ્નનો જવાબ આપો.

અર્થઘટન અને ઉકેલો

સમીકરણની પ્રથમ રચનાથી, ઘણા વૈજ્ઞાનિકોએ તેના પરિણામને વિસ્તૃત કરવાનો પ્રયાસ કર્યો છે. 1960 ના દાયકાથી લઈને આજ સુધી, મૂલ્યોની પ્રક્રિયા માટે ઉપલબ્ધ વૈજ્ઞાનિક સાધનો વિકસિત થયા છે, પરંતુ સમીકરણ, હકીકતમાં, હજી પણ ચોક્કસ જવાબો આપવાને બદલે, વૈજ્ઞાનિક દ્રષ્ટિએ આ મુદ્દાની ચર્ચા કરવાનો એક માર્ગ છે.

સૌથી તાજેતરના અંદાજો 23 સુધીની બહારની દુનિયાની સંસ્કૃતિઓ (એક્સોબાયોલોજી) ધારે છે

પરંતુ પછી શા માટે આપણે ક્યારેય તેના અસ્તિત્વની સાબિતી આપી નથી? આ ચોક્કસપણે તરીકે ઓળખાતી મૂંઝવણ છે ફર્મી વિરોધાભાસ, જેનું નામ ઇટાલિયન ભૌતિકશાસ્ત્રી પરથી લેવામાં આવ્યું હતું જેમણે સૌપ્રથમ તેનો પ્રસ્તાવ મૂક્યો હતો, એનરિકો ફર્મી. આ સંબંધમાં કોઈ નિશ્ચિતતા ન હોવાથી, આજે એક્ઝોબાયોલોજી સાથે કામ કરતા વિજ્ઞાનીઓએ અત્યંત પ્રતિકૂળ વાતાવરણને બાકાત રાખ્યા વિના, સજીવના વિકાસ માટે જરૂરી જરૂરિયાતો પર તેમનું ધ્યાન કેન્દ્રિત કરવાનો પ્રયાસ કર્યો છે.

એક્ઝોબાયોલોજી: જીવન અસ્તિત્વ માટે શરતો

જ્યારે અવકાશમાં જીવન સ્વરૂપોની શોધ કરવામાં આવે છે, ત્યારે એવું માનવામાં આવે છે કે તેઓ પૃથ્વીની સમાન લાક્ષણિકતાઓ ધરાવતા ગ્રહો પર જોવા મળે છે: પાણી, ઉર્જા સ્ત્રોતો અને અન્ય મૂળભૂત અણુઓની વિપુલતા.

એક્ઝોબાયોલોજીસ્ટના મતે, આ ન્યૂનતમ આવશ્યકતાઓ છે, પરંતુ આપણે યાદ રાખવું જોઈએ કે આપણે નિશ્ચિતતા સાથે સ્થાપિત કરી શકતા નથી કે જીવન હંમેશા સમાન સમાન પરમાણુઓ પર આધારિત છે.

વધુ સામાન્ય રીતે, અમને ખાતરી પણ નથી હોતી કે તે હોઈ શકે છે જીવનની હાજરીની અનુમાન લગાવો જો આપણે અનિવાર્ય માનીએ છીએ તે તમામ ઘટકો હાજર હોય: પ્રવાહી દ્રાવક, ઊર્જાનો સ્ત્રોત અને કહેવાતા મૂળભૂત ઘટકો, એટલે કે મૂળભૂત અણુઓ, કાર્બનિક અને અકાર્બનિક  , જે એકબીજા સાથે જોડાઈને વધુ જટિલ રચનાઓને જન્મ આપે છે. અન્ય ચલ પરિમાણો pH, તાપમાન, દબાણ, ખારાશ અને રેડિયેશન છે. પૃથ્વી જેવી જ લાક્ષણિકતાઓ ધરાવતા ગ્રહોને સામાન્ય રીતે કહેવામાં આવે છે exoplanets.

જો કે, એક્સ્ટ્રીમોફાઈલ્સ તરીકે ઓળખાતા સજીવોને આભારી, આપણે જાણીએ છીએ કે જીવન માત્ર એક્સોપ્લેનેટ પર જ નહીં, પરંતુ જ્યાં પણ ન્યૂનતમ શરતો અસ્તિત્વમાં છે.

એક્સોપ્લેનેટ અને પ્રકાશ વર્ષ

જેને આપણે બોલાવીએ છીએ એક્ઝોપ્લેનેટ તે અવકાશી પદાર્થો છે જે સૌરમંડળનો ભાગ છે, આપણામાં અથવા અન્ય તારાવિશ્વોમાં. તેઓ તેમના સૂર્યની આસપાસ અંતરે ફરે છે જે પ્રવાહી પાણી અથવા અન્ય દ્રાવકોની હાજરીને મંજૂરી આપે છે, જે જીવનના વિકાસ માટે સૌથી મહત્વપૂર્ણ જરૂરિયાતોમાંની એક છે. આ ગ્રહો, પૃથ્વીની જેમ, ઘણા બધા વાતાવરણ ધરાવી શકે છે જેમાં રાસાયણિક અને ભૌતિક પરિસ્થિતિઓ જીવનને ટેકો આપવા માટે સંભવિત રીતે સારી હોય છે. કમનસીબે, તેમાંના મોટા ભાગના આપણા સૌરમંડળથી ઘણા પ્રકાશ વર્ષો દૂર છે.

El પ્રકાશવર્ષ પ્રકાશ એક વર્ષમાં પસાર કરે છે તે અંતર છે. 8 મિલિયન કિ.મી.નું અંતર કાપીને સૂર્યમાંથી પ્રકાશ સાડા 150 મિનિટમાં આપણા સુધી પહોંચે છે. એક વર્ષમાં (પ્રકાશ વર્ષ)માં પ્રકાશે જે અંતર કાપ્યું છે તે સૂર્ય દ્વારા પૃથ્વી સુધીના અંતર કરતાં લગભગ 63.000 ગણું છે. તો 63 હજાર ગુણ્યા 150 મિલિયન કિ.મી.

એક્ઝોબાયોલોજી: પ્રોક્સિમા બી

સૌથી નજીક છે પ્રોક્સિમા બી, આપણી આકાશગંગા, આકાશગંગામાં પ્રોક્સિમા સેંટૌરી સિસ્ટમનો એક ભાગ છે. પ્રોક્સિમા બી 4,2 પ્રકાશ-વર્ષ દૂર છે અને ESI ઇન્ડેક્સ અનુસાર પૃથ્વી જેવો આઠમો ગ્રહ છે, જે ભૌતિક માપન સ્કેલનો ઉપયોગ અન્ય ગ્રહોની પૃથ્વી સાથે સરખામણી કરવા માટે થાય છે. આ ઇન્ડેક્સનું મૂલ્ય 0 (કોઈ સમાનતા નથી) અને 1 (પૃથ્વી સમાન ગ્રહ) ની વચ્ચે છે અને તેની ત્રિજ્યા, ઘનતા, એસ્કેપ વેગ અને સપાટીના તાપમાનના આધારે ગણતરી કરવામાં આવે છે. પ્રોક્સિમા b નું ESI મૂલ્ય 0,87 છે અને સૂચવે છે કે ગ્રહ પૃથ્વી સાથે ખૂબ જ સમાન છે. જો કે, આ ડેટા તેના રહેઠાણ વિશે માહિતી આપતો નથી.

ચંદ્ર

અવકાશમાં જીવનની શોધ એક્સોપ્લેનેટ સુધી મર્યાદિત નથી, પરંતુ તેમના ઉપગ્રહો, ચંદ્રોને પણ અસર કરે છે. એક ઉદાહરણ આપણા સૌરમંડળની અંદર જ મળી શકે છે. એવું માનવામાં આવે છે કે શનિનો ચંદ્ર, એન્સેલેડસ, અને ગુરુનો ચંદ્ર, યુરોપ, સંભવિતપણે જીવન બંદર.

સૂર્યથી અંતર એન્સેલેડસતે તેને પોતાને ગરમ કરવા માટે પૂરતું સૌર કિરણોત્સર્ગ પ્રાપ્ત કરવાની મંજૂરી આપતું નથી, તેથી તેની સપાટીનું તાપમાન -128°C અને -240°C ની વચ્ચે હોય છે: ચોક્કસપણે એવી જગ્યા નથી કે જ્યાં સામાન્ય રીતે જીવનની શોધ કરવામાં આવે. જો કે, કેસિની તપાસને કારણે આ સ્થિર ચંદ્ર પર પાણી અને કાર્બનિક અણુઓ હાજર હોવાનું સ્થાપિત કરવું શક્ય બન્યું હતું. વિશ્લેષણ દર્શાવે છે કે સપાટી પર ઉત્સર્જિત પાણીની વરાળ જેટમાં નાઇટ્રોજન, કાર્બન ડાયોક્સાઇડ અને મિથેન હાજર છે. આ કારણોસર, એવું માનવામાં આવે છે કે સ્થિર સપાટીની નીચે પાણીનું વિપુલ સ્તર છે, જેમાં વિવિધ અણુઓ ઓગળી જાય છે, જે સબસ્ટ્રેટની હાઇડ્રોથર્મલ પ્રવૃત્તિ માટે અને સપાટી પરના ગીઝર માટે પણ જવાબદાર છે. એવું વિચારી શકાય કે આ ઘટના મેથેનોજેનિક સજીવોની અનુમાનિત હાજરીથી પ્રભાવિત છે.

2018 માં, કેટલાક સંશોધકોએ એક પ્રયોગ સાથે એન્સેલેડસની સ્થિતિનું પુનર્નિર્માણ કરવાનો પ્રયાસ કર્યો, જે દર્શાવે છે કે સૂક્ષ્મજીવો મેથેનોથર્મોકોકસ ઓકિનાવેન્સીસ તે અંતર્ગત સ્તરમાં મિથેનને જીવવા અને ઉત્પન્ન કરવા માટે આદર્શ લક્ષણો ધરાવશે. આ અભ્યાસના નિષ્કર્ષ અમને કહે છે કે સમાન સજીવો આ કરવા માટે સક્ષમ હોઈ શકે છે, અને તેથી ખરેખર એન્સેલેડસ પર છે.

અન્ય ગ્રહો પર કયા બેક્ટેરિયા જીવી શકે છે?

ચોક્કસ ક્ષમતાઓ ધરાવતા સુક્ષ્મસજીવોને એક્સ્ટ્રીમોફાઈલ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે કારણ કે તેઓ ઘણીવાર એવી પરિસ્થિતિઓમાં રહે છે જે વધુ જટિલ સજીવો માટે પ્રતિબંધિત હોય છે. એ નોંધવું જોઈએ કે આ સજીવો સામાન્ય રીતે આ પરિસ્થિતિઓમાં રહે છે, તેથી એવું વિચારી શકાય કે તેઓ ટકી રહે છે અને વધુ જટિલ પરિસ્થિતિઓમાં પણ જોવા મળે છે.

જીવવિજ્ઞાનની દુનિયામાં સૌથી પ્રસિદ્ધ ચોક્કસ છે થર્મસ એક્વાટિકસ, 75 ડિગ્રી સેલ્સિયસના તાપમાને વધવા માટે સક્ષમ; તેના માટે આભાર ડીએનએ એમ્પ્લીફિકેશનની પદ્ધતિમાં નોંધપાત્ર સુધારો કરવો શક્ય બન્યું. આવા ઘણા સુક્ષ્મસજીવો છે, જેમાંથી દરેક એક અથવા વધુ જુદી જુદી પરિસ્થિતિઓમાં અનુકૂલન કરે છે, આમ પોલિએક્સ્ટ્રેમોફિલિક બની જાય છે.

અહીં કેટલાક આકર્ષક ઉદાહરણો છે:

• પિક્રોફિલસ ઓશિમા  તે ખૂબ જ એસિડિક pH સ્થિતિમાં સલ્ફેટમાં રહે છે, જેનું મૂલ્ય 0,6 માંથી 14 છે, જે હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ કરતાં વધુ મજબૂત છે.
• થર્મોકોકસ પીઝોફિલસ  125 એમપીએના દબાણ પર પાતાળમાં રહે છે, જે એક સેન્ટિમીટરના વિસ્તારમાં લાગુ કરાયેલ આશરે 1275 કિગ્રાને અનુરૂપ છે. તે ચકાસવામાં આવ્યું છે કે અન્ય સુક્ષ્મસજીવો 2000 એમપીએના દબાણ હેઠળ પણ ચયાપચયની રીતે સક્રિય રહેવાનું સંચાલન કરે છે;
• હાલરસેનાટીબેક્ટર સિલ્વરમની  અત્યંત આલ્કલાઇન તળાવમાં રહે છે જ્યાં NaCl ક્ષારનું પ્રમાણ 35% mg/L છે;
• ડીનોકોકસ રેડિયોડ્યુરન s, આજની તારીખે વિકિરણ અને શૂન્યાવકાશના પ્રતિકારના અભ્યાસ માટે મોડલ સુક્ષ્મસજીવો ગણવામાં આવે છે, જે મંગળ ગ્રહની પરિસ્થિતિઓમાં ટકી રહેવા સક્ષમ પોલિએક્સ્ટ્રેમોફાઈલ છે.

મંગળ પર જીવન છે?

મંગળ આપણા સૂર્યથી પૃથ્વી કરતાં ચોથો સૌથી દૂરનો ગ્રહ છે. તાજેતરના દાયકાઓમાં તેને શોધવા અને સંશોધન કરવા માટે ઘણા મિશન હાથ ધરવામાં આવ્યા છે. નાસાની દ્રઢતા એ સૌથી નવી છે, હજુ પણ સક્રિય છે અને 2033માં ફરી પ્રવેશવાની અપેક્ષા છે.

આ ક્ષણે મંગળ પર માટીના ડેટા અને સ્થિતિઓ એક્ઝોબાયોલોજી માટે આશાસ્પદ લાગતી નથી. 2003 માં, એક સંશોધન ટીમે વાઇકિંગ મિશન દ્વારા એકત્રિત કરાયેલ માટીના નમૂના અને ચિલીના અટાકામા રણના દૂરના પ્રદેશમાંથી માટી વચ્ચેની જમીનની રચનાના સંદર્ભમાં એક મેચની ઓળખ કરી અને ઘણા પ્રયત્નો પછી નક્કી કર્યું કે માટી યોગ્ય નથી. કોઈપણ પ્રકારની કાર્બનિક ખેતી માટે. તેથી મંગળ પર જીવનના નિશાન શોધવાની આશા રાખવી હજુ પણ ક્યાં શક્ય છે?

ભૂગર્ભ જીવન

2022 ની શોધે બાહ્ય જીવવિજ્ઞાનીઓને બહારની દુનિયાના જીવનની શોધમાં ઉત્સાહિત કર્યા છે. આ નાના સ્ફટિકો છે જે મધ્ય ઓસ્ટ્રેલિયામાં ખડકના સમાવેશમાં હાજર છે, જે 830 મિલિયન વર્ષો પહેલાના છે. આ નાના સ્ફટિકોની અંદર, કાર્બનિક સંયોજનો અને પ્રોકેરીયોટિક અને યુકેરીયોટિક કોષોની હાજરી કે જેઓ આ સૂક્ષ્મ વાતાવરણમાં સચવાયેલા છે તેની ઓળખ કરવામાં આવી છે. નિષ્ણાતોના મતે, આ પ્રકારના કાંપ, ભલે તે પાર્થિવ હોય કે બહારની દુનિયાના, પ્રાચીન સુક્ષ્મસજીવો અને કાર્બનિક સંયોજનો માટે સંભવિત યજમાનો તરીકે ગણવા જોઈએ. આ અન્ય ગ્રહો પર સંભવિત શોધ અને સાઇટ શોધવાનું સૂચન કરે છે: સબસોઇલ.

વધુમાં, પેટાળમાં ની ઘટના સર્પન્ટાઇન. રાસાયણિક-ભૌતિક પ્રતિક્રિયા જે આલ્કલાઇન pH પરિસ્થિતિઓમાં થાય છે અને તે, પાણી અને ખડકો વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાને આભારી છે, હાઇડ્રોજન, કાર્બનિક અને અકાર્બનિક કાર્બન સંયોજનો મુક્ત કરે છે. એક્સબોયોલોજિસ્ટ્સના મતે, સર્પેન્ટિનાઇઝેશન, ચંદ્ર સહિત સૌરમંડળના અવકાશી પદાર્થોમાં વ્યાપક છે, અને એવું પણ માનવામાં આવે છે કે તે ચોક્કસ સુક્ષ્મસજીવોના જીવનની તરફેણમાં પૃથ્વી પર મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવી શકે છે.

એક્ઝોબાયોલોજી વિશે તારણો

એક્ઝોબાયોલોજીમાં સંશોધન હજુ ચાલુ છે, ઓક્ટોબર 2024માં NASA એરોસ્પેસ એજન્સી એક નવું મિશન લોન્ચ કરશે: CLIPPER. ધ્યેય ગુરુના બર્ફીલા ચંદ્રોમાંથી એક દ્વારા ઉત્સર્જિત સ્ટીમ જેટમાંથી જીવનના નિશાન શોધવાનું રહેશે: યુરોપ.

આ ક્ષણે, બહારની દુનિયાના જીવોને ક્યારેય ઓળખવામાં આવ્યા નથી, પરંતુ બ્રહ્માંડમાં તેમના સંભવિત અસ્તિત્વને નકારી શકાય નહીં. જો કે, આપણે ધ્યાનમાં લેવું જોઈએ કે જીવન પૃથ્વી પરના લોકો કરતા સંપૂર્ણપણે અલગ પરિસ્થિતિઓમાં વિકાસ કરી શકે છે, અને તેથી તે આપણા માટે અજાણી રીતે અનુકૂલન કરે છે અને વિકસિત થાય છે. બહારની દુનિયાના જીવન સ્વરૂપોની શોધ વૈજ્ઞાનિક સમુદાયનું એક્ઝોબાયોલોજીની શાખા તરફ ખૂબ ધ્યાન લાવશે, જે અત્યાર સુધી સંપૂર્ણ રીતે અન્વેષિત રસ્તાઓ ખોલશે.