tajemnice kosmosu



gdzie jest życie ?



Ostatnio znów powraca do nas jako modny temat "życie pozaziemskie". I wcale nie mamy tu na myśli, jak przed kilku dekadami lat, przylatujących w różnych najdziwniejszych pojazdach kosmicznych ufoludków, zielonych ludzików z antenkami, niskich, z nieproporcjonalnie długimi kończynami, porozumiewających się za pomocą telepatii i dysponujących technologią przewyższającą nas o całe epoki, ani też wynurzających się z powieści, czy filmów SF potworów. Nie. Chodzi o nawet najdrobniejszą, mikroskopijną formą życia.

Nie będziemy się zagłębiać w filozoficzne zawiłości termin "życie", nas interesuje jedynie biologiczna strona problemu. A (przynajmniej dotychczas) wszystkie znane nam biologiczne formy życia oparte są na związkach węgla, fosforu (składnik struktur DNA i RNA, nukleotydu ATP niezbędnego do czerpania energii życiowej, fosfolipidów niezbędnych w budowie błony komórkowej), wodorze, azocie, siarki i tlenu.

Wśród szerokiej populacji króluje pogląd, iż do oddychania żywym organizmom potrzebny jest tlen. Ale nic bardziej mylnego od przenoszenia własnych uwarunkowań procesów życiowych na inne istoty żywe. Bywa, iż warunki, w których człowiek nie przetrwałby kilku chwil, są idealnym środowiskiem dla rozwoju innej formy życia. Np. bakterie z rodziny Verracomicrobia żyjące w gorących źródłach geotermalnych w procesie "oddychania" pobierają metan przekształcając go w ditlenek węgla. Inne gatunki bakterii egzystują w pobliżu rdzeni reaktorów jądrowych, a ostatnio odkryty gatunek bakterii GFAJ-1 z grupy Grammaproteobacteria żyje w błotach okolicy jeziora Mono w Kalifornii (odciętego od ok. 50 lat od zasobów świeżej wody) żywiąc się arsenem w postaci jonów soli arsenu i wykorzystując go jako podstawowy budulec. Jak więc widać, by mogło powstać i rozwinąć się życie, nie są konieczne warunki umożliwiające przetrwanie nam.

Jednakże istnieje (zgodne z dzisiejszym stanem wiedzy) w każdym przypadku niezbędny do spełnienia warunek: występowanie wody w stanie ciekłym – co umożliwia wiele reakcji chemicznych, oraz wymianę materiału genetycznego.
Cóż zatem mamy? Występowanie pożądanych pierwiastków we wszechświecie jest dość powszechne – powstanie pierwiastków zostało opisane w artykule co było pierwsze? pozostaje więc jedynie wytypowanie życiodajnych kandydatek, tzn globów znajdujących się na tyle blisko i na tyle daleko od swej gwiazdy (źródła energii), by mogła występować ciekła woda.

Wszelkie zebrane dane wskazują na to, iż w przeszłości istniały na Marsie systemy rzeczne i większe zbiorniki wodne. Prawdopodobnie Mars był również bogaty w węgiel, którego związki na powierzchni ciągle jeszcze są niszczone utlenianiem i promieniowaniem jonizującym.
Naukowcy są zdania, że 3,5 mld lat temu na Marsie istniały bardzo dobre warunki do życia (atmosfera, oceany, temperatura). Różne napływające dane wskazują na duże prawdopodobieństwo występowania wody w stanie ciekłym pod powierzchnią planety. Czy zatem na Marsie istniało, bądź istnieje życie?
Jest to jedno z pyań, na które stara się znaleźć odpowiedź astrobiologia.

Ale Mars nie jest jedynym obiektem w Układzie Słonecznym podejrzanym o możliwość powstania na nim życia. Na pierwszym miejscu stawiana jest Europa. Z pozoru ten (nieco mniejszy od naszego księżyca) jeden z czterech satelitów galileuszowych Jowisza nie ma nic wspólnego z żadnym z przedstawionych warunków życia. Znaczna jego powierzchnia jest pokryta lodem, a wytworzona para wodna jest nieomalże natychmiast niszczona potężnym promieniowaniem jonizującym. Jego grawitacja jest tak mała, iż lekkie atomy wodoru uciekają wpadając w magnetosferę Jowisza. Pozostaje natomiast tlen, tworząc cienką, rozrzedzoną atmosferę.
Powierzchnia Europy jest silnie bombardowana wysokoenergetycznymi cząstkami rozpędzonymi w polu magnetycznym Jowisza. Niezbyt zachęcająca perspektywa, prawda? Jednakże właśnie to pole umożliwiło za pomocą sondy Gallileo odkryć pod powierzchnią lodowców ogromnych oceanów wody o głębokości do 100km, otaczających skaliste jądro, które jest na przemian zgniatane i rozciągane gigantycznymi grawitacjami Jowisza i jego dużych księżyców. Powstająca podczas tego procesu ogromna energia zapobiega zamarzaniu wód podpowierzchniowych.
Jak się okazuje, dużym przypadkowym dobroczyńcą w procesie tworzenia warunków być może powstawania życia w wodach Europy jest sąsiedni księżyc - Io. Jego duża aktywność wulkaniczna wpływa na różnorodność chemiczną lodowców Europy. Natomiast pęknięcia skorupy lodowej, powstałe w wyniku działań pływowych sprzyjają przedostawaniu się pierwiastków pod powierzchnię i wzbogacenie wody o związki organiczne konieczne do powstania życia.
Trudno się więc dziwić pozycji Europy w „rankingu”: tym bardziej, iż Gallileo zaobserwowała obecność ditlenku węgla, wydobywającego się prawdopodobnie spod powierzchni, który na Ziemi jest produktem przemian metabolicznych.
A zatem... czyżby Europa była bogata w życie?

Nie zapominając o ziemskich ekstremofilach i ich idealnych warunkach życia, rozglądamy się dalej w Układzie Słonecznym. Dość szybko nasze oko zawisa na Tytanie – największym satelicie Saturna. I tu dosięga nas zdziwienie – jakiż on podobny do Ziemi?! Ma wyraźną atmosferę (półtorakrotnie gęstszą od ziemskiej), złożoną głównie z azotu, występują substancje w trzech stanach skupienia (gazowym, ciekłym i stałym), jeziora, panuje klimat podobny do ziemskiego klimatu tropikalnego, a nad zachodnią częścią obszaru zwanego Xanadu występują powtarzające się ulewne deszcze.
Niestety... na Tytanie temperatury sięgają nawet -180oC, a jeziora, deszcze, nawet skały składają się z metanu i innych węglowodorów. Naukowcy przypuszczają, iż przynajmniej część powierzchni pokrywa lód wodny – bo o wodzie w stanie ciekłym przy tych temperaturach nie można nawet marzyć. Mają również nadzieję, iż dzięki ogromnej ilości związków organicznych i pewnych podobieństw do Ziemi, Tytan pomoże udzielić odpowiedzi na pytanie, jak powstało życie na Ziemi.

Rozglądając się dalej natrafiamy na lodowy księżyc Enceladus. Aktywność jego wulkanów skutkuje wyrzucaniem w przestrzeń takich ilości pyłu i pary wodnej, iż utworzyły one pierścień E wokół Saturna. Skład chemiczny „gubionej” materii wskazuje, iż pod powierzchnią lodowego globu może znajdować si,ę woda w stanie ciekłym bogata w związki organiczne.
Sonda Cassini, będąc w odległości 50 km. Od powierzchni księżyca, zarejestrowała na nim w rejonie gejzerów temperaturę -92oC (czyli prawie o 100oC więcej niż na pozostałym obszarze) i stężenie substancji organicznych dwudziestokrotnie przewyższające spodziewane.
Enceladus zatem posiada źródło energii, wodę w stanie ciekłym i substancje organiczne – a zatem spełnia podstawowe warunki do powstania życia.

Ale kwestia możliwości powstania życia pozaziemskiego, a występowania go w kosmosie to nie to samo. Szukając życia we wszechświecie ( nie tylko w Układzie Słonecznym) , nie zapominając o możliwości przystosowania się życia do najbardziej nawet niegościnnych warunków, musimy pamiętać o przemieszczaniu się materii we wszechświecie.
Często spotykamy dowody na „podróże” pomiędzy obiektami Układu Słonecznego w postaci meteorytów pochodzenia księżycowego, marsjańskiego, bądź z którejś z planetoid.
Podczas badań ESA i Rosyjskiej Agencji Kosmicznej sprawdzano możliwość przetrwania mikroorganizmów w podróży kosmicznej i przez naszą atmosferę. I właśnie pokonanie atmosfery w większości okazywało się zbyt wysokim wyzwaniem. Jednak zawsze pozostaje pewna minimalna szansa... wszak „w większości” nie znaczy „zawsze”...












góra  strony...





Dorota Kuryło