एक्सोबायोलॉजी. अलौकिक जीवन

"एलियन" आणि "बाहेरील" हे शब्द बहुतेक वेळा विज्ञानकथा मधील पात्रांशी संबंधित असतात. तथापि, जरी हे अनुमानात्मक असले तरी, जीवशास्त्राची एक शाखा आहे जी बाहेरील जीवनाच्या अस्तित्वाची तपासणी आणि विचार करते: एक्सोबायोलॉजी.

पण ज्यांचे अस्तित्व सिद्ध झालेले नाही अशा जीवांचा अभ्यास करणे कसे शक्य आहे? ब्रह्मांडात जीवसृष्टी आहे की नाही हे समजून घेण्यासाठी एक्सोबायोलॉजिस्टने काय आणि कुठे पहावे?

Lड्रेक समीकरण

1960 मध्ये फ्रँक ड्रेक या अमेरिकन खगोलशास्त्रज्ञाने नॅशनल रेडिओ अॅस्ट्रॉनॉमी ऑब्झर्व्हेटरी येथे प्रथम तपासणी केली, ज्याने पृथ्वीबाहेरील सभ्यतेतील रेडिओ सिग्नल शोधण्याचा प्रयत्न केला. एका वर्षानंतर, ड्रेकने एक समीकरण तयार केले जे आजही एक्सोबायोलॉजीच्या क्षेत्रात लागू होते, जे आपल्या आकाशगंगेतील अलौकिक सभ्यतेच्या संख्येचा अंदाज लावण्यासाठी डिझाइन केलेले आहे, पत्राद्वारे सूचित केले आहे. N.

ड्रेक समीकरण अनेक पॅरामीटर्स विचारात घेते आणि खालीलप्रमाणे तयार केले आहे:

समीकरणाची मूल्ये

पहिले मूल्य आहे R ^*, जो आकाशगंगेतील तारा निर्मितीचा दर आहे. त्यानंतर, केवळ ग्रह प्रणालींशी जोडलेले तारेच विचारात घेतले पाहिजेत; यामध्ये जीवनाचे आयोजन करण्यासाठी आवश्यक अटी असणे आवश्यक आहे, ज्या आवश्यकता पूर्ण करणे सोपे नाही आणि अनुक्रमे द्वारे प्रतिनिधित्व केले जाते f _p y n _e . F _l ग्रहांच्या अपूर्णांकाशी संबंधित आहे जेथे जीवन विकसित होणे अपेक्षित आहे, तर fi _es यातील अंश जिथे विकसित होतो ते जीवन बुद्धिमान आहे.

ते केवळ स्मार्ट असले पाहिजे असे नाही तर व्हेरिएबल देखील आहे f _cम्हणतात की हे जीवसृष्टी अंतराळात रेडिओ सिग्नल सोडणारे तंत्रज्ञान विकसित करण्यास सक्षम असणे आवश्यक आहे. शेवटचे चल आहे L, ज्या कालावधीत सिग्नल पाठवायचे आहेत. जसे पाहिले जाऊ शकते, चल अनेक आहेत आणि प्रत्येक वैयक्तिक मूल्य निश्चित करणे कठीण आहे, म्हणून आम्ही संभाव्यतेबद्दल बोलतो. तथापि, असे अंदाज आणि परिणाम आहेत जे किमान सैद्धांतिकदृष्ट्या, व्हेरिएबलला मूल्य देऊ शकतात N आणि प्रश्नाचे उत्तर द्या.

व्याख्या आणि उपाय

समीकरणाची पहिली रचना केल्यापासून, अनेक शास्त्रज्ञांनी त्याचा परिणाम स्पष्ट करण्याचा प्रयत्न केला आहे. 1960 च्या दशकापासून आजपर्यंत, मूल्यांवर प्रक्रिया करण्यासाठी उपलब्ध वैज्ञानिक साधने विकसित झाली आहेत, परंतु समीकरण हे खरे तर, निश्चित उत्तरे देण्याऐवजी वैज्ञानिक भाषेत या समस्येवर चर्चा करण्याचा एक मार्ग आहे.

सर्वात अलीकडच्या अंदाजानुसार 23 अलौकिक सभ्यता (एक्सोबायोलॉजी) पर्यंत गृहीत धरले आहे

पण मग त्याच्या अस्तित्वाचा पुरावा आपल्याकडे का नाही? हे तंतोतंत म्हणून ओळखले जाणारे कोंडी आहे फर्मी विरोधाभास, ज्याने त्याचे नाव इटालियन भौतिकशास्त्रज्ञाने घेतले ज्याने प्रथम ते प्रस्तावित केले, एनरिको फर्मी. या संदर्भात कोणतीही खात्री नसल्यामुळे, आज एक्सोबायोलॉजीचा अभ्यास करणार्‍या शास्त्रज्ञांनी अत्यंत प्रतिकूल वातावरणाला वगळून जीव विकसित होण्यासाठी आवश्यक असलेल्या आवश्यकतांवर त्यांचे लक्ष केंद्रित करण्याचा प्रयत्न केला आहे.

एक्सोबायोलॉजी: जीवनाच्या अस्तित्वासाठी परिस्थिती

अंतराळातील जीवसृष्टी शोधताना, असे गृहीत धरले जाते की ते पृथ्वीच्या समान वैशिष्ट्यांसह ग्रहांवर आढळतात: भरपूर पाणी, ऊर्जा स्त्रोत आणि इतर मूलभूत रेणू.

एक्सोबायोलॉजिस्टच्या मते, या किमान आवश्यकता आहेत, परंतु आपण हे लक्षात ठेवले पाहिजे की आपण निश्चितपणे स्थापित करू शकत नाही की जीवन नेहमी समान समान रेणूंवर आधारित असते.

अधिक सामान्यपणे, आम्हाला खात्री नसते की ते असू शकते जर आपण अपरिहार्य मानतो असे सर्व घटक उपस्थित असतील तर जीवनाच्या उपस्थितीची कल्पना करा: द्रव दिवाळखोर, ऊर्जेचा स्त्रोत आणि तथाकथित मूलभूत घटक, म्हणजेच मूलभूत रेणू, सेंद्रिय आणि अजैविक  , जे एकमेकांशी एकत्रितपणे अधिक जटिल संरचनांना जन्म देतात. इतर परिवर्तनीय मापदंड म्हणजे pH, तापमान, दाब, क्षारता आणि रेडिएशन. पृथ्वीसारखी वैशिष्ट्ये असलेल्या ग्रहांना सामान्यतः म्हणतात exoplanets.

तथापि, एक्स्ट्रेमोफाइल म्हणून ओळखल्या जाणार्‍या जीवांचे आभार, आम्हाला माहित आहे की जीवन केवळ एक्सोप्लॅनेटवरच नाही तर भरभराट होऊ शकते. परंतु जेथे किमान परिस्थिती अस्तित्वात आहे.

exoplanets आणि प्रकाश वर्ष

ज्याला आपण म्हणतो एक्स्पोलेनेट्स ते आकाशीय पिंड आहेत जे सौर मंडळाचा भाग आहेत, आपल्या किंवा इतर आकाशगंगांमध्ये. ते त्यांच्या सूर्याभोवती अंतरावर फिरतात ज्यामुळे द्रव पाणी किंवा इतर सॉल्व्हेंट्सची उपस्थिती शक्य होते, जी जीवनाच्या विकासासाठी सर्वात महत्वाची आवश्यकता आहे. पृथ्वीप्रमाणेच या ग्रहांवर अनेक वातावरण असू शकते ज्यात रासायनिक आणि भौतिक परिस्थिती जीवनास आधार देण्यासाठी संभाव्यतः चांगली असते. दुर्दैवाने, त्यापैकी बहुतेक आपल्या सूर्यमालेपासून कित्येक प्रकाशवर्षे दूर आहेत.

El प्रकाश वर्ष प्रकाश एका वर्षात पार करतो ते अंतर. सूर्यापासूनचा प्रकाश 8 दशलक्ष किमी अंतराचा प्रवास करून साडे150 मिनिटांत आपल्यापर्यंत पोहोचतो. एका वर्षात (प्रकाश वर्ष) प्रकाशाने प्रवास केलेले अंतर सूर्याने पृथ्वीपर्यंतच्या अंतराच्या अंदाजे 63.000 पट आहे. तर 63 हजार गुणिले 150 दशलक्ष कि.मी.

एक्सोबायोलॉजी: प्रॉक्सिमा बी

सर्वात जवळ आहे प्रॉक्सिमा ब, आपल्या आकाशगंगा, आकाशगंगेतील प्रॉक्सिमा सेंटॉरी प्रणालीचा भाग आहे. प्रॉक्सिमा b 4,2 प्रकाश-वर्ष दूर आहे आणि ESI निर्देशांकानुसार पृथ्वीसारखा आठवा ग्रह आहे, इतर ग्रहांची पृथ्वीशी तुलना करण्यासाठी वापरले जाणारे भौतिक मापन स्केल. या निर्देशांकाचे मूल्य 0 (सामान्यता नाही) आणि 1 (पृथ्वीसारखे ग्रह) दरम्यान आहे आणि त्रिज्या, घनता, सुटण्याचा वेग आणि पृष्ठभागाचे तापमान यावर आधारित गणना केली जाते. प्रॉक्सिमा b चे ESI मूल्य 0,87 आहे आणि ते सूचित करते की हा ग्रह पृथ्वीसारखाच आहे. तथापि, हा डेटा त्याच्या राहण्याबद्दल माहिती प्रदान करत नाही.

चंद्र

अंतराळातील जीवनाचा शोध हा केवळ एक्सोप्लॅनेट्सपुरता मर्यादित नाही, तर त्यांच्या उपग्रहांवर, चंद्रांवरही त्याचा परिणाम होतो. एक उदाहरण आपल्या सूर्यमालेच्या आत आढळू शकते. असे मानले जाते की शनीचा चंद्र, एन्सेलेडस, आणि बृहस्पतिचा चंद्र, युरोपा, संभाव्यतः जीवन बंदर.

सूर्यापासून अंतर Enceladusते स्वतःला गरम करण्यासाठी पुरेसे सौर विकिरण प्राप्त करण्यास परवानगी देत ​​​​नाही, म्हणून त्याच्या पृष्ठभागाचे तापमान -128°C आणि -240°C दरम्यान असते: निश्चितपणे अशी जागा नाही जिथे सामान्यतः जीवन शोधले जाईल. तथापि, कॅसिनी तपासणीमुळे हे स्थापित करणे शक्य झाले की या गोठलेल्या चंद्रावर पाणी आणि सेंद्रिय रेणू आहेत. पृष्ठभागावर उत्सर्जित होणार्‍या पाण्याच्या बाष्प जेटमध्ये नायट्रोजन, कार्बन डायऑक्साइड आणि मिथेन असल्याचे विश्लेषणातून दिसून आले आहे. या कारणास्तव, असे मानले जाते की गोठलेल्या पृष्ठभागाखाली पाण्याचा एक मुबलक थर असतो, ज्यामध्ये विविध रेणू विरघळतात, जे सब्सट्रेटच्या हायड्रोथर्मल क्रियाकलापांसाठी आणि पृष्ठभागावरील गीझरसाठी देखील जबाबदार असतात. असे मानले जाऊ शकते की ही घटना मिथेनोजेनिक जीवांच्या काल्पनिक उपस्थितीने प्रभावित आहे.

2018 मध्ये, काही संशोधकांनी एन्सेलॅडसच्या परिस्थितीची पुनर्रचना करण्याचा प्रयत्न केला, ज्यामध्ये सूक्ष्मजीव दिसून आले. मेथेनोथर्मोकोकस ओकिनावेन्सिस अंतर्निहित थरामध्ये मिथेनचे जगणे आणि उत्पादन करणे ही आदर्श वैशिष्ट्ये असतील. या अभ्यासाचा निष्कर्ष आम्हाला सांगतो की समान जीव हे करण्यास सक्षम असू शकतात आणि म्हणून प्रत्यक्षात एन्सेलाडसवर असू शकतात.

इतर ग्रहांवर कोणते जीवाणू राहू शकतात?

विशिष्ट क्षमता असलेले सूक्ष्मजीव एक्स्ट्रेमोफाइल म्हणून ओळखले जातात कारण ते सहसा अशा परिस्थितीत राहतात जे अधिक जटिल जीवांसाठी प्रतिबंधित असतात. हे लक्षात घेतले पाहिजे की हे जीव सामान्यतः या परिस्थितीत राहतात, म्हणून असे मानले जाऊ शकते की ते जगतात आणि अधिक जटिल परिस्थितींमध्ये देखील आढळतात.

जीवशास्त्राच्या जगात सर्वात प्रसिद्ध नक्कीच आहे थर्मस एक्वाटिकस, 75 डिग्री सेल्सियस तापमानात वाढण्यास सक्षम; त्याच्यामुळे डीएनए प्रवर्धनाच्या पद्धतीत लक्षणीय सुधारणा करणे शक्य झाले. असे अनेक सूक्ष्मजीव आहेत, ज्यापैकी प्रत्येकाने एक किंवा अधिक भिन्न परिस्थितींशी जुळवून घेतले आहे, अशा प्रकारे पॉलीएक्स्ट्रेमोफिलिक बनले आहे.

येथे काही आकर्षक उदाहरणे आहेत:

• पिक्रोफिलस ओशिमा  ते अत्यंत अम्लीय pH स्थितीत सल्फेटमध्ये राहते ज्याचे मूल्य 0,6 पैकी 14 असते, जे हायड्रोक्लोरिक ऍसिडपेक्षा अधिक मजबूत असते.
• थर्मोकोकस पायझोफिलस  125 एमपीएच्या दाबाने पाताळात राहतो, जे एका सेंटीमीटरच्या क्षेत्रामध्ये लागू केलेल्या अंदाजे 1275 किलोशी संबंधित आहे. हे सत्यापित केले गेले आहे की इतर सूक्ष्मजीव 2000 एमपीएच्या दबावाखाली देखील चयापचयदृष्ट्या सक्रिय राहण्यास व्यवस्थापित करतात;
• हॅलरसेनाटीबॅक्टर सिल्व्हरमनी  अत्यंत अल्कधर्मी तलावामध्ये राहतो जेथे NaCl मीठ सांद्रता 35% mg/L आहे;
• डीनोकोकस रेडिओडुरान s, आजपर्यंत रेडिएशन आणि व्हॅक्यूमच्या प्रतिकाराच्या अभ्यासासाठी मॉडेल सूक्ष्मजीव मानले जाते, मंगळ ग्रहाच्या परिस्थितीत टिकून राहण्यास सक्षम पॉलीएक्स्ट्रेमोफाइल.

मंगळावर जीवसृष्टी आहे का?

मंगळ हा आपल्या सूर्यापासून पृथ्वीच्या आधी चौथा सर्वात दूर असलेला ग्रह आहे. ते शोधण्यासाठी आणि संशोधन करण्यासाठी अलिकडच्या दशकात अनेक मोहिमा राबवल्या गेल्या आहेत. NASA ची चिकाटी सर्वात नवीन, अद्याप सक्रिय आहे आणि 2033 मध्ये पुन्हा प्रवेश करणे अपेक्षित आहे.

याक्षणी मंगळावरील माती डेटा आणि परिस्थिती एक्सोबायोलॉजीसाठी आशादायक वाटत नाही. 2003 मध्ये, एका संशोधन पथकाने वायकिंग मिशनने गोळा केलेले मातीचे नमुने आणि चिलीमधील अटाकामा वाळवंटातील दुर्गम भागातील माती यांच्यातील मातीच्या संरचनेच्या संदर्भात एक जुळणी ओळखली आणि अनेक प्रयत्नांनंतर ही माती योग्य नाही हे निश्चित केले. कोणत्याही प्रकारच्या सेंद्रिय लागवडीसाठी. मग मंगळावर जीवसृष्टीच्या खुणा सापडण्याची आशा अजून तरी कुठे शक्य आहे?

भूमिगत जीवन

2022 च्या शोधाने बाह्यजीवशास्त्रज्ञांना त्यांच्या बाह्य जीवनाच्या शोधात उत्साही केले आहे. हे 830 दशलक्ष वर्षांपूर्वीचे मध्य ऑस्ट्रेलियातील खडकांच्या समावेशात असलेले छोटे स्फटिक आहेत. या लहान क्रिस्टल्समध्ये, सेंद्रिय संयुगे आणि या सूक्ष्म वातावरणात संरक्षित असलेल्या प्रोकेरियोटिक आणि युकेरियोटिक पेशींची उपस्थिती ओळखली गेली आहे. तज्ञांच्या मते, या प्रकारचे गाळ, मग ते स्थलीय किंवा बहिर्मुखी उत्पत्तीचे असले तरी, प्राचीन सूक्ष्मजीव आणि सेंद्रिय संयुगे यांचे संभाव्य यजमान मानले जावे. हे इतर ग्रहांवर संभाव्य शोध आणि साइट शोधण्याची सूचना देते: सबसॉइल.

याव्यतिरिक्त, जमिनीच्या खाली ची घटना सर्प. रासायनिक-भौतिक प्रतिक्रिया जी अल्कधर्मी pH परिस्थितीत घडते आणि ती, पाणी आणि खडक यांच्यातील परस्परसंवादामुळे हायड्रोजन, सेंद्रिय आणि अजैविक कार्बन संयुगे सोडते. एक्सोबायोलॉजिस्टच्या म्हणण्यानुसार, सर्पीकरण हे चंद्रांसह सौर मंडळाच्या खगोलीय पिंडांमध्ये व्यापक आहे आणि असेही मानले जाते की त्याने पृथ्वीवर महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावली असावी, विशिष्ट सूक्ष्मजीवांच्या जीवनास अनुकूल आहे.

एक्सोबायोलॉजी बद्दल निष्कर्ष

एक्सोबायोलॉजीमध्ये संशोधन अजूनही चालू आहे, ऑक्टोबर 2024 मध्ये NASA एरोस्पेस एजन्सी एक नवीन मिशन लॉन्च करेल: CLIPPER. बृहस्पतिच्या बर्फाळ चंद्रांपैकी एकाने उत्सर्जित केलेल्या स्टीम जेटमधून जीवनाच्या खुणा शोधणे हे ध्येय असेल: युरोपा.

याक्षणी, अलौकिक जीव कधीच ओळखले गेले नाहीत, परंतु विश्वातील त्यांचे संभाव्य अस्तित्व नाकारता येत नाही. तथापि, आपण हे लक्षात घेतले पाहिजे की जीवन पृथ्वीवरील परिस्थितींपेक्षा पूर्णपणे भिन्न परिस्थितीत विकसित होऊ शकते आणि म्हणूनच ते आपल्यासाठी अज्ञात मार्गांनी जुळवून घेते आणि विकसित होते. अलौकिक जीवसृष्टीच्या शोधामुळे वैज्ञानिक समुदायाचे एक्सोबायोलॉजीच्या शाखेकडे लक्ष वेधले जाईल, जे आतापर्यंत पूर्णपणे शोधलेले नव्हते.