Izraza "nezemeljski" in "nezemeljski" sta pogosto povezana z liki v delih znanstvene fantastike. Čeprav je špekulativno, obstaja veja biologije, ki raziskuje in obravnava obstoj nezemeljskega življenja: eksobiologija.
Toda kako je mogoče preučevati organizme, katerih obstoj ni dokazan? Kaj in kje bi morali iskati eksobiologi, da bi razumeli, ali obstaja življenje v vesolju?
Ldo drakove enačbe
Leta 1960 je Frank Drake, ameriški astronom, izvedel prvo raziskavo na Nacionalnem radioastronomskem observatoriju, da bi poskušal zaznati radijske signale nezemeljskih civilizacij. Leto pozneje je Drake oblikoval enačbo, ki se še danes uporablja na področju eksobiologije in je zasnovana za oceno števila nezemeljskih civilizacij v naši galaksiji, označenih s črko N.
Drakeova enačba upošteva več parametrov in je oblikovana na naslednji način:
Vrednosti enačbe
Prva vrednost je R *, ki je hitrost nastajanja zvezd v Rimski cesti. Po tem je treba upoštevati samo zvezde, povezane s planetnimi sistemi; ti morajo imeti potrebne pogoje za življenje, zahteve, ki jih ni lahko zadovoljiti in jih predstavljajo f p y n e . F l ustreza deležu planetov, kjer naj bi se razvilo življenje, medtem ko fi es del teh, kjer je življenje, ki se razvija, inteligentno.
Ne samo, da mora biti pameten, ampak spremenljiv f cpravi, da morajo biti te oblike življenja sposobne razviti tehnologijo, ki oddaja radijski signal v vesolje. Zadnja spremenljivka je L, časovno obdobje, v katerem naj bi bili signali poslani. Kot je razvidno, je spremenljivk veliko in je težko natančno določiti vsako posamezno vrednost, zato govorimo o verjetnosti. Vendar pa obstajajo ocene in rezultati, ki lahko vsaj teoretično dajo vrednost spremenljivki N in odgovori na vprašanje.
Razlage in rešitve
Od prve formulacije enačbe so številni znanstveniki poskušali razviti njen rezultat. Od šestdesetih let prejšnjega stoletja do danes so se razvila znanstvena orodja, ki so na voljo za obdelavo vrednosti, vendar je enačba dejansko še vedno način razprave o vprašanju v znanstvenem smislu, namesto da bi zagotovil dokončne odgovore.
Najnovejše ocene predvidevajo do 23 nezemeljskih civilizacij (eksobiologija)
Toda zakaj potem nikoli nismo imeli dokaza o njegovem obstoju? Prav to je dilema, znana kot Fermijev paradoks, ki je dobil ime po italijanskem fiziku, ki ga je prvi predlagal, Enricu Fermiju. Ker v zvezi s tem ni gotovosti, so se znanstveniki, ki se danes ukvarjajo z eksobiologijo, skušali osredotočiti na zahteve, ki jih mora imeti organizem za razvoj, ne da bi izključili najbolj sovražna okolja.
Eksobiologija: pogoji za obstoj življenja
Pri iskanju življenjskih oblik v vesolju se domneva, da jih najdemo na planetih z lastnostmi, ki so zelo podobne tistim na Zemlji: obilje vode, virov energije in drugih temeljnih molekul.
Po mnenju eksobiologov so to minimalne zahteve, vendar ne smemo pozabiti, da ne moremo z gotovostjo trditi, da življenje vedno temelji na enakih enakih molekulah.
Na splošno sploh nismo prepričani, da je lahko hipotezo o prisotnosti življenja, če so prisotne vse sestavine, ki jih imamo za nepogrešljive: tekoče topilo, vir energije in tako imenovane osnovne komponente, to so osnovne molekule, organske in anorganske , ki v kombinaciji drug z drugim povzročijo bolj zapletene strukture. Drugi spremenljivi parametri so pH, temperatura, tlak, slanost in sevanje. Pogosteje se imenujejo planeti z značilnostmi, podobnimi Zemljinim eksoplaneti.
Vendar pa zahvaljujoč organizmom, znanim kot ekstremofili, vemo, da lahko življenje uspeva ne le na eksoplanetih, ampak ampak povsod, kjer obstajajo minimalni pogoji.
eksoplanete in svetlobno leto
Kar imenujemo Eksoplaneti So nebesna telesa, ki so del sončnega sistema, v naši ali v drugih galaksijah. Krožijo okoli svojega sonca na razdalji, ki omogoča prisotnost tekoče vode ali drugih topil, kar je ena najpomembnejših zahtev za razvoj življenja. Ti planeti, tako kot Zemlja, imajo lahko številna okolja, v katerih so kemijske in fizikalne razmere potencialno dobre za življenje. Na žalost jih je večina več svetlobnih let oddaljena od našega sončnega sistema.
El svetlobno leto je razdalja, ki jo svetloba prepotuje v enem letu. Sončeva svetloba nas doseže v 8 minutah in pol, pri čemer prepotuje razdaljo 150 milijonov km.Razdalja, ki jo prepotuje svetloba v enem letu (svetlobno leto), je približno 63.000-krat večja od razdalje, ki jo prepotuje Sonce do Zemlje. Torej 63 tisoč krat 150 milijonov km.
Eksobiologija: Proxima B
Najbližje je Proksima b, je del sistema Proxima Centauri v naši galaksiji, Rimski cesti. Proksima b je oddaljena 4,2 svetlobnih let in je osmi najbolj podoben Zemlji planet glede na indeks ESI, fizično merilno lestvico, ki se uporablja za primerjavo drugih planetov z Zemljo. Vrednost tega indeksa je med 0 (ni podobnosti) in 1 (planet enak Zemlji) in se izračuna na podlagi polmera, gostote, ubežne hitrosti in površinske temperature. Proxima b ima vrednost ESI 0,87 in nakazuje, da je planet zelo podoben Zemlji. Vendar ti podatki ne zagotavljajo informacij o njegovi bivalni sposobnosti.
Lune
Iskanje življenja v vesolju ni omejeno na eksoplanete, ampak vpliva tudi na njihove satelite, lune. Primer lahko najdemo samo v našem sončnem sistemu. Menijo, da je Saturnova luna, enceladus, in luna Jupitra, Evropa, potencialno pristanišče življenja.
Oddaljenost od sonca Enkeladne dovoli, da bi prejel dovolj sončnega sevanja, da bi se ogreval, zato se njegove površinske temperature gibljejo med -128 °C in -240 °C: zagotovo ni kraj, kjer bi običajno iskali življenje. Vendar pa je bilo zahvaljujoč sondi Cassini mogoče ugotoviti, da so na tej zamrznjeni luni prisotne voda in organske molekule. Analize so pokazale, da so v curkih vodne pare, ki se izpuščajo na površje, prisotni dušik, ogljikov dioksid in metan. Zaradi tega se domneva, da je pod zmrznjeno površino obilna plast vode, v kateri so raztopljene različne molekule, odgovorne za hidrotermalno aktivnost substrata in tudi za gejzirje na površju. Lahko bi mislili, da na ta pojav vpliva hipotetična prisotnost metanogenih organizmov.
Leta 2018 so nekateri raziskovalci poskušali rekonstruirati razmere na Enceladusu s poskusom, ki je pokazal, da mikroorganizem Methanothermococcus okinawensis imel bi idealne značilnosti za življenje in proizvodnjo metana v spodnji plasti. Zaključek te študije nam pove, da so podobni organizmi morda sposobni narediti to in so torej dejansko na Enceladusu.
Katere bakterije bi lahko živele na drugih planetih?
Mikroorganizmi s posebnimi sposobnostmi so opredeljeni kot ekstremofili, ker pogosto živijo v razmerah, ki so prepovedane za kompleksnejše organizme. Opozoriti je treba, da ti organizmi običajno živijo v teh pogojih, zato je mogoče misliti, da preživijo in jih najdemo tudi v bolj zapletenih scenarijih.
Najbolj znan v svetu biologije je zagotovo Thermus aquaticus, sposoben rasti pri temperaturah 75°C; zahvaljujoč njemu je bilo mogoče bistveno izboljšati metodo pomnoževanja DNK. Obstaja veliko takšnih mikroorganizmov, od katerih se je vsak prilagodil na enega ali več različnih pogojev in tako postal poliekstremofil.
Tu je nekaj zanimivih primerov:
- Picrophilus oshimae živi v sulfatu v zelo kislih pH pogojih z vrednostjo 0,6 od 14, močnejša od klorovodikove kisline.
- Thermococcus piezophilus živi v breznu pri tlaku 125 Mpa, kar ustreza približno 1275 kg na površino enega centimetra. Preverjeno je, da drugi mikroorganizmi uspejo ostati presnovno aktivni tudi pod pritiski 2000 Mpa;
- Halarsenatibacter silvermanii živi v visoko alkalnem jezeru, kjer so koncentracije soli NaCl 35 % mg/L;
- Deinococcus radioduran s, do danes veljal za modelni mikroorganizem za preučevanje odpornosti na sevanje in vakuum, poliekstremofil, ki je sposoben preživeti razmere na planetu Mars.
Ali je na Marsu življenje?
Mars je četrti najbolj oddaljen planet od našega sonca, pred Zemljo. V zadnjih desetletjih je bilo izvedenih veliko misij, da bi ga raziskali in opravili raziskave. Nasin Perseverance je najnovejši, še vedno aktiven in naj bi ponovno vstopil leta 2033.
Podatki o tleh in razmere na Marsu se trenutno ne zdijo obetavni za eksobiologijo. Leta 2003 je raziskovalna skupina odkrila ujemanje v sestavi tal med vzorcem tal, ki ga je zbrala misija Viking, in tlemi iz oddaljene regije puščave Atacama v Čilu in po več poskusih ugotovila, da prst ni bila primerna. za kakršno koli ekološko pridelavo. Kje je torej še mogoče upati, da bomo našli sledi življenja na Marsu?
podzemno življenje
Odkritje iz leta 2022 je spodbudilo eksobiologe pri iskanju nezemeljskega življenja. To so majhni kristali, ki so prisotni v vključkih kamnin v osrednji Avstraliji in so stari 830 milijonov let. Znotraj teh majhnih kristalov so bile ugotovljene organske spojine ter prisotnost prokariontskih in evkariontskih celic, ki so živele ohranjene v tem mikrookolju. Po mnenju strokovnjakov je treba tovrstne usedline, ne glede na to, ali so zemeljskega ali nezemeljskega izvora, obravnavati kot potencialne gostitelje starodavnih mikroorganizmov in organskih spojin. To nakazuje potencialno iskanje in najdbo na drugih planetih: podzemlje.
Poleg tega je v podzemlju pojav serpentinast. Kemijsko-fizikalna reakcija, ki poteka v alkalnih pH pogojih in ki zaradi interakcije med vodo in kamninami sprošča vodik, organske in anorganske ogljikove spojine. Serpentinizacija je po mnenju eksobiologov zelo razširjena v nebesnih telesih sončnega sistema, vključno z Lunami, domneva pa se tudi, da je imela pomembno vlogo na Zemlji, saj je spodbujala življenje določenih mikroorganizmov.
Sklepi o eksobiologiji
Raziskave v eksobiologiji še vedno potekajo, oktobra 2024 bo vesoljska agencija NASA začela novo misijo: CLIPPER. Cilj bo iskanje sledi življenja iz parnih curkov, ki jih oddaja ena od Jupitrovih ledenih lun: Evropa.
Nezemeljski organizmi trenutno še niso bili identificirani, vendar njihovega morebitnega obstoja v vesolju ni mogoče izključiti. Upoštevati pa moramo, da bi se življenje lahko razvilo v popolnoma drugačnih razmerah kot na Zemlji in da se zato prilagaja in razvija na nam neznane načine. Odkritje nezemeljskih oblik življenja bi pritegnilo veliko pozornost znanstvene skupnosti na vejo eksobiologije in odprlo poti, ki so bile doslej popolnoma neraziskane.