Ang mga terminong "alien" at "extraterrestrial" ay kadalasang nauugnay sa mga karakter sa mga gawang science fiction. Gayunpaman, kahit na ito ay haka-haka, mayroong isang sangay ng biology na nag-iimbestiga at isinasaalang-alang ang pagkakaroon ng extraterrestrial na buhay: exobiology.
Ngunit paano posible na pag-aralan ang mga organismo na ang pagkakaroon ay hindi napatunayan? Ano at saan dapat tumingin ang mga exobiologist upang maunawaan kung may buhay sa uniberso?
Lsa drake equation
Noong 1960 si Frank Drake, isang Amerikanong astronomo, ay nagsagawa ng unang pagsisiyasat sa National Radio Astronomy Observatory, upang subukang tuklasin ang mga signal ng radyo mula sa mga extraterrestrial na sibilisasyon. Makalipas ang isang taon, gumawa si Drake ng isang equation na inilalapat pa rin ngayon sa larangan ng exobiology, na idinisenyo upang tantyahin ang bilang ng mga extraterrestrial na sibilisasyon sa ating kalawakan, na ipinahiwatig ng titik N.
Ang Drake equation ay tumatagal ng ilang mga parameter sa account at ay formulated bilang mga sumusunod:
Ang mga halaga ng Equation
Ang unang halaga ay R *, na ang rate ng pagbuo ng bituin sa Milky Way. Pagkatapos nito, tanging mga bituin na naka-link sa mga planetary system ang dapat isaalang-alang; ang mga ito ay dapat magkaroon ng mga kinakailangang kundisyon upang mag-host ng buhay, mga kinakailangan na hindi madaling matugunan at ayon sa pagkakabanggit ay kinakatawan ng f p y n e . F l tumutugma sa fraction ng mga planeta kung saan ang buhay ay dapat na bumuo, habang fi es ang bahagi ng mga ito kung saan ang buhay na umuunlad ay matalino.
Hindi lamang ito kailangang maging matalino, ngunit ang variable f cay nagsasabi na ang mga anyo ng buhay na ito ay dapat na makabuo ng teknolohiya na naglalabas ng signal ng radyo sa kalawakan. Ang huling variable ay L, ang tagal ng panahon kung saan dapat ipadala ang mga signal. Tulad ng makikita, ang mga variable ay marami at mahirap itatag ang eksaktong bawat indibidwal na halaga, kaya pinag-uusapan natin ang posibilidad. Gayunpaman, may mga pagtatantya at resulta na maaaring, kahit man lang sa teorya, magbigay ng halaga sa variable N at sagutin ang tanong.
Mga interpretasyon at solusyon
Mula noong unang pagbabalangkas ng Equation, sinubukan ng maraming siyentipiko na ipaliwanag ang resulta nito. Mula noong 1960s hanggang ngayon, ang mga tool na pang-agham na magagamit para sa pagproseso ng mga halaga ay umunlad, ngunit ang equation ay, sa katunayan, isang paraan pa rin ng pagtalakay sa isyu sa mga terminong pang-agham, sa halip na magbigay ng mga tiyak na sagot.
Ang pinakahuling mga pagtatantya ay nagpapalagay ng hanggang 23 extraterrestrial civilizations (exobiology)
Ngunit kung gayon bakit wala tayong katibayan ng pagkakaroon nito? Ito talaga ang dilemma na kilala bilang ang Fermi kabalintunaan, na kinuha ang pangalan nito mula sa Italian physicist na unang nagmungkahi nito, si Enrico Fermi. Dahil walang katiyakan sa bagay na ito, sinubukan ng mga siyentipiko na nakikitungo sa exobiology ngayon na ituon ang kanilang pansin sa mga kinakailangan na dapat taglayin ng isang organismo upang umunlad, nang hindi ibinubukod ang mga pinaka-kagalit na kapaligiran.
Exobiology: mga kondisyon para umiral ang buhay
Kapag naghahanap ng mga anyo ng buhay sa kalawakan, ipinapalagay na ang mga ito ay matatagpuan sa mga planeta na may mga katangian na halos kapareho ng sa Earth: kasaganaan ng tubig, pinagkukunan ng enerhiya at iba pang mga pangunahing molekula.
Ayon sa mga exobiologist, ito ang pinakamababang pangangailangan, ngunit dapat nating tandaan na hindi natin maitatag nang may katiyakan na ang buhay ay palaging nakabatay sa parehong magkaparehong molekula.
Sa pangkalahatan, hindi kami sigurado kung maaari i-hypothesize ang pagkakaroon ng buhay kung naroroon ang lahat ng sangkap na itinuturing nating kailangang-kailangan: isang likidong solvent, isang pinagmumulan ng enerhiya at ang tinatawag na mga pangunahing sangkap, iyon ay, mga pangunahing molekula, organic at inorganic , na pinagsama sa isa't isa ay nagbubunga ng mas kumplikadong mga istruktura. Ang iba pang mga variable na parameter ay pH, temperatura, presyon, kaasinan at radiation. Ang mga planeta na may mga katangian na katulad ng sa Earth ay mas karaniwang tinatawag mga exoplanet.
Gayunpaman, salamat sa mga organismo na kilala bilang extremophiles, alam natin na ang buhay ay maaaring umunlad hindi lamang sa mga exoplanet, ngunit saanman umiiral ang pinakamababang kondisyon.
exoplanets at light year
Ang tawag natin Mga Exoplanet Ang mga ito ay mga celestial body na bahagi ng isang solar system, sa atin o sa iba pang mga kalawakan. Umiikot sila sa kanilang araw sa layo na nagpapahintulot sa pagkakaroon ng likidong tubig o iba pang solvents, isa sa pinakamahalagang pangangailangan para sa pag-unlad ng buhay. Ang mga planetang ito, tulad ng Earth, ay maaaring magkaroon ng maraming kapaligiran kung saan ang mga kemikal at pisikal na kondisyon ay potensyal na mabuti upang suportahan ang buhay. Sa kasamaang palad, karamihan sa kanila ay ilang light years ang layo mula sa ating solar system.
El light-year ay ang distansya na dinadala ng liwanag sa loob ng isang taon. Ang liwanag mula sa Araw ay umaabot sa atin sa loob ng 8 at kalahating minuto, naglalakbay sa layo na 150 milyong km. Ang distansyang nilakbay ng liwanag sa loob ng isang taon (light year) ay humigit-kumulang 63.000 beses ang layo na nilakbay ng Araw sa Earth. Kaya 63 libong beses 150 milyong km.
Exobiology: Proxima B
Ang pinakamalapit ay susunod b, ay bahagi ng Proxima Centauri system sa ating kalawakan, ang Milky Way. Ang Proxima b ay 4,2 light-years ang layo at ito ang ikawalong pinaka-tulad ng Earth na planeta ayon sa ESI index, isang pisikal na sukat ng pagsukat na ginagamit upang ihambing ang iba pang mga planeta sa Earth. Ang halaga ng index na ito ay nasa pagitan ng 0 (walang pagkakatulad) at 1 (planet na kapareho ng Earth) at kinakalkula batay sa radius, density, bilis ng pagtakas at temperatura sa ibabaw. Ang Proxima b ay may ESI value na 0,87 at nagpapahiwatig na ang planeta ay halos kapareho sa Earth. Gayunpaman, ang data na ito ay hindi nagbibigay ng impormasyon tungkol sa pagiging habitability nito.
Mga buwan
Ang paghahanap ng buhay sa kalawakan ay hindi limitado sa mga exoplanet, ngunit nakakaapekto rin sa kanilang mga satellite, ang mga buwan. Ang isang halimbawa ay matatagpuan sa loob lamang ng ating solar system. Ito ay pinaniniwalaan na ang isang buwan ng Saturn, enceladus, at isang buwan ng Jupiter, Europa, posibleng may buhay.
Ang layo mula sa araw Enceladushindi nito pinapayagan itong makatanggap ng sapat na solar radiation upang magpainit mismo, kaya ang temperatura sa ibabaw nito ay nasa pagitan ng -128°C at -240°C: tiyak na hindi isang lugar kung saan karaniwang naghahanap ng buhay. Gayunpaman, salamat sa Cassini probe, posible na maitaguyod na ang tubig at mga organikong molekula ay naroroon sa nagyeyelong buwan na ito. Ipinakita ng mga pagsusuri na ang nitrogen, carbon dioxide at methane ay naroroon sa mga jet ng singaw ng tubig na ibinubuga sa ibabaw. Para sa kadahilanang ito, pinaniniwalaan na sa ilalim ng frozen na ibabaw mayroong isang masaganang layer ng tubig, kung saan ang iba't ibang mga molekula ay natunaw, na responsable para sa hydrothermal na aktibidad ng substrate at gayundin para sa mga geyser sa ibabaw. Maaaring isipin na ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay naiimpluwensyahan ng hypothetical na presensya ng mga methanogenic na organismo.
Noong 2018, sinubukan ng ilang mananaliksik na muling buuin ang mga kondisyon ng Enceladus gamit ang isang eksperimento, na nagpapakita na ang mikroorganismo Methanothermococcus okinawensis magkakaroon ito ng perpektong katangian upang mabuhay at makagawa ng methane sa pinagbabatayan na layer. Ang konklusyon ng pag-aaral na ito ay nagsasabi sa amin na ang mga katulad na organismo ay maaaring may kakayahang gawin ito, at samakatuwid ay talagang nasa Enceladus.
Anong mga bakterya ang maaaring mabuhay sa ibang mga planeta?
Ang mga mikroorganismo na may mga partikular na kakayahan ay kinilala bilang mga extremophile dahil madalas silang nabubuhay sa mga kondisyon na nagbabawal para sa mas kumplikadong mga organismo. Dapat tandaan na ang mga organismong ito ay karaniwang nabubuhay sa mga kondisyong ito, kaya maaaring isipin na sila ay nabubuhay at matatagpuan din sa mas kumplikadong mga sitwasyon.
Ang pinakasikat sa mundo ng biology ay tiyak ang Thermus aquaticus, na may kakayahang lumaki sa temperatura na 75°C; salamat sa kanya ito ay posible na makabuluhang mapabuti ang paraan ng DNA amplification. Mayroong maraming mga naturang microorganism, na ang bawat isa ay umangkop sa isa o higit pang iba't ibang mga kondisyon, kaya nagiging polyextremophilic.
Narito ang ilang mga kamangha-manghang halimbawa:
- Picrophilus oshimae nabubuhay ito sa sulfate sa napaka-acid na mga kondisyon ng pH na may halaga na 0,6 sa 14, mas malakas kaysa sa hydrochloric acid.
- Thermococcus piezophilus nakatira sa kailaliman sa isang presyon ng 125 Mpa, na tumutugma sa humigit-kumulang 1275 kg na inilapat sa isang lugar na isang sentimetro. Ito ay napatunayan na ang ibang mga mikroorganismo ay namamahala na manatiling metabolically active kahit sa ilalim ng pressures ng 2000 Mpa;
- Halarsenatibacter silvermanii nakatira sa isang lawa na may mataas na alkalina kung saan ang mga konsentrasyon ng asin ng NaCl ay 35% mg/L;
- Deinococcus radioduran s, hanggang ngayon ay isinasaalang-alang ang modelong mikroorganismo para sa pag-aaral ng paglaban sa radiation at vacuum, isang polyextremophile na may kakayahang makaligtas sa mga kondisyon ng planetang Mars.
May buhay ba sa Mars?
Ang Mars ay ang ikaapat na pinakamalayo na planeta mula sa ating araw, bago ito ang Earth. Maraming mga misyon ang naisagawa nitong mga nakaraang dekada upang tuklasin ito at magsagawa ng pananaliksik. Ang Pagtitiyaga ng NASA ay ang pinakabago, aktibo pa rin at inaasahang papasok muli sa 2033.
Ang data at kundisyon ng lupa sa Mars sa ngayon ay tila hindi promising para sa exobiology. Noong 2003, tinukoy ng isang research team ang isang tugma sa mga tuntunin ng komposisyon ng lupa sa pagitan ng sample ng lupa na nakolekta ng Viking mission at lupa mula sa isang malayong rehiyon ng Atacama Desert sa Chile, at pagkatapos ng ilang mga pagtatangka ay natukoy na ang lupa ay hindi Ito ay hindi angkop. para sa anumang uri ng organikong paglilinang. Kaya't saan pa rin posible na umasa na makahanap ng mga bakas ng buhay sa Mars?
buhay sa ilalim ng lupa
Isang pagtuklas noong 2022 ang nagpasigla sa mga exobiologist sa kanilang paghahanap para sa extraterrestrial na buhay. Ang mga ito ay maliliit na kristal na naroroon sa mga inklusyon ng bato sa gitnang Australia, mula noong 830 milyong taon. Sa loob ng maliliit na kristal na ito, natukoy ang mga organikong compound at ang pagkakaroon ng prokaryotic at eukaryotic cells na nabuhay na napreserba sa loob ng microenvironment na ito. Ayon sa mga eksperto, ang mga uri ng sediment na ito, maging sa Terrestrial o Extraterrestrial na pinagmulan, ay dapat isaalang-alang bilang mga potensyal na host para sa mga sinaunang microorganism at organic compound. Nagmumungkahi ito ng potensyal na paghahanap at paghahanap ng site sa ibang mga planeta: ang ilalim ng lupa.
Bilang karagdagan, sa ilalim ng lupa ang kababalaghan ng ahas. Kemikal-pisikal na reaksyon na nagaganap sa ilalim ng alkaline na mga kondisyon ng pH at na, salamat sa pakikipag-ugnayan sa pagitan ng tubig at mga bato, naglalabas ng hydrogen, organic at inorganic na carbon compound. Ang serpentinization, ayon sa mga exobiologist, ay laganap sa mga celestial na katawan ng solar system, kabilang ang mga Buwan, at iniisip din na maaaring may mahalagang papel ito sa Earth, na pinapaboran ang buhay ng mga partikular na microorganism.
Mga konklusyon tungkol sa exobiology
Ang pananaliksik sa exobiology ay patuloy pa rin, sa Oktubre 2024 ang NASA aerospace agency ay maglulunsad ng bagong misyon: CLIPPER. Ang layunin ay maghanap ng mga bakas ng buhay mula sa mga steam jet na ibinubuga ng isa sa mga nagyeyelong buwan ng Jupiter: Europa.
Sa ngayon, ang mga extraterrestrial na organismo ay hindi pa natukoy, ngunit ang kanilang posibleng pag-iral sa kosmos ay hindi maaaring iwasan. Gayunpaman, dapat nating isaalang-alang na ang buhay ay maaaring umunlad sa mga kondisyon na ganap na naiiba mula sa mga nasa Earth, at samakatuwid ito ay umaangkop at nagbabago sa mga paraang hindi natin alam. Ang pagtuklas ng mga extraterrestrial na anyo ng buhay ay magdadala ng malaking atensyon mula sa siyentipikong komunidad sa sangay ng exobiology, na nagbubukas ng mga landas hanggang ngayon ay ganap na hindi pa natutuklasan.