Pri hľadaní mimozemského života vedci inklinujú k tomu, čo sa nazýva „ovocie s nízkym visením“. Toto spočíva v hľadaní podmienok podobných tým, ktoré tu zažívame na Zemi, ktoré zahŕňajú kyslík, organické molekuly a veľa tekutej vody. Je zaujímavé, že niektoré z miest, kde sú tieto prísady hojne zastúpené, zahŕňajú interiéry ľadových mesiacov, ako je Európa, Ganymede, Enceladus a Titan.
Zatiaľ čo v našej slnečnej sústave existuje iba jedna pozemská planéta, ktorá je schopná podporovať život (Zem), existuje niekoľko „svetov oceánov“, ako sú tieto mesiace. Tím vedcov z Harvardského Smithsonianského centra pre astrofyziku (CfA), ktorý urobil tento krok ďalej, vykonal štúdiu, ktorá ukázala, že potenciálne obývateľné mesiace s vnútornými oceánmi sú oveľa pravdepodobnejšie ako pozemské planéty vo vesmíre.
Štúdiu s názvom „Suburface Exolife“ vykonali Manasvi Lingam a Abraham Loeb z Harvardského Smithsonainova centra pre astrofyziku (CfA) a Inštitútu pre teóriu a výpočet (ITC) na Harvardskej univerzite. Na účely štúdia autori zvažujú všetko, čo definuje okolitú obývateľnú zónu (tzv. „Zóna Goldilocks“) a pravdepodobnosť existencie života vo vnútri mesiacov s vnútornými oceánmi.
Na úvod sa Lingam a Loeb zaoberajú tendenciou zamieňať obytné zóny (HZ) s obývateľnosťou alebo považovať tieto dva pojmy za vzájomne zameniteľné. Napríklad planéty, ktoré sa nachádzajú v HZ, nemusia nevyhnutne podporovať život - v tomto ohľade sú Mars a Venuša dokonalými príkladmi. Zatiaľ čo Mars je príliš chladný a atmosféra je príliš riedka na to, aby podporovala život, Venuša zaznamenala útek skleníkového efektu, ktorý spôsobil, že sa stalo horúcim pekelným miestom.
Na druhej strane sa zistilo, že telieska, ktoré sa nachádzajú za HZ, sú schopné mať tekutú vodu a potrebné prísady na oživenie života. V tomto prípade slúžia mesiace Európy, Ganymede, Encelada, Diony, Titanu a niekoľkých ďalších. Vďaka rozšíreniu vody a geotermálnemu otepľovaniu spôsobenému prílivovými silami majú tieto mesiace všetky vnútorné oceány, ktoré by mohli veľmi dobre podporiť život.
Ako Lingam, postdoktorandský vedecký pracovník v ITC a CfA a hlavný autor štúdie, časopisu Space Magazine povedal e-mailom:
„Tradičná predstava o planetárnom obývaní je obývateľná zóna (HZ), konkrétne koncept, že„ planéta “musí byť umiestnená v správnej vzdialenosti od hviezdy, aby mohla mať na svojom povrchu tekutú vodu. Táto definícia však predpokladá, že život je: a) na povrchu, b) na planéte obiehajúcej okolo hviezdy a c) na báze tekutej vody (ako rozpúšťadla) a zlúčenín uhlíka. Naopak, naša práca zmierňuje predpoklady (a) a (b), hoci si stále zachovávame (c). “
Lingam a Loeb ako také rozširujú svoje úvahy o obývateľnosti tak, aby zahŕňali svety, ktoré by mohli mať povrchové biosféry. Takéto prostredia presahujú ľadové mesiace, ako sú Európa a Enceladus, a mohli by zahŕňať mnoho ďalších typov hlbokých podzemných prostredí. Okrem toho sa tiež špekulovalo, že život môže existovať v titánových metánových jazerách (t. J. Metanogénnych organizmoch). Lingam a Loeb sa však namiesto toho rozhodli zamerať na ľadové mesiace.
„Aj keď uvažujeme o živote v podpovrchových oceánoch pod obálkami ľad / hornina, život by mohol existovať aj v hydratovaných horninách (t. ten sa niekedy označuje ako podzemný život, “povedal Lingam. „Neskúmali sme druhú možnosť, pretože mnohé závery (ale nie všetky) pre podmorské oceány sa vzťahujú aj na tieto svety. Podobne, ako je uvedené vyššie, neberieme do úvahy formy života založené na exotických chémiách a rozpúšťadlách, pretože nie je ľahké predpovedať ich vlastnosti. “
Nakoniec sa Lingam a Loeb rozhodli sústrediť na svety, ktoré obiehajú okolo hviezd a pravdepodobne obsahujú podpovrchový život, ktorý by ľudstvo dokázalo rozoznať. Potom pokračovali v hodnotení pravdepodobnosti, že takéto telá sú obývateľné, aké výhody a výzvy bude musieť život v týchto prostrediach riešiť, a pravdepodobnosti existencie takýchto svetov mimo našej slnečnej sústavy (v porovnaní s potenciálne obývateľnými pozemskými planétami).
Pre začiatočníkov má „Ocean Worlds“ niekoľko výhod, pokiaľ ide o podporu života. V Jovianskom systéme (Jupiter a jeho mesiace) je žiarenie hlavným problémom, ktorý je dôsledkom toho, že nabité častice sa zachytia v silnom magnetickom poli plynových gigantov. Medzi týmto prostredím a slabými atmosférami mesiaca by na povrchu prežil veľmi ťažký život, ale život pod ľadom by sa dal oveľa lepšie.
"Jednou z hlavných výhod, ktoré majú ľadové svety, je to, že povrchové oceány sú väčšinou utesnené od povrchu," uviedol Lingam. „Preto UV žiarenie a kozmické lúče (energetické častice), ktoré sú zvyčajne škodlivé pre povrchový život vo vysokých dávkach, pravdepodobne neovplyvnia domnelý život v týchto podmorských oceánoch.“
„Negatívom je,“ pokračoval, „neprítomnosť slnečného žiarenia ako veľkého zdroja energie by mohla viesť k biosfére, ktorá má oveľa menej organizmov (na jednotku objemu) ako Zem. Navyše väčšina organizmov v týchto biosférach bude pravdepodobne mikrobiálna a pravdepodobnosť vývoja komplexného života môže byť nízka v porovnaní so Zemou. Ďalším problémom je potenciálna dostupnosť živín (napr. Fosforu) potrebných pre život; odporúčame, aby tieto živiny boli v týchto svetoch dostupné iba v nižších koncentráciách ako Zem. “
Nakoniec Lingam a Loeb určili, že v celom vesmíre môže existovať široká škála svetov s ľadovými škrupinami strednej hrúbky. Na základe štatistickej pravdepodobnosti takýchto svetov dospeli k záveru, že „morské svety“, ako sú Európa, Enceladus a ďalšie podobné, sú asi 1000 krát bežnejšie ako skalnaté planéty, ktoré existujú v HZ hviezd.
Tieto zistenia majú niektoré drastické dôsledky pre hľadanie mimozemského a mimoslnečného života. Má to tiež významné dôsledky pre to, ako sa môže šíriť život cez vesmír. Ako Lingam zhrnul:
„Dospeli sme k záveru, že život v týchto svetoch bude nepochybne čeliť pozoruhodným výzvam. Na druhej strane však neexistuje žiadny definitívny faktor, ktorý zabraňuje vývoju života (najmä mikrobiálneho života) na týchto planétach a mesiacoch. Pokiaľ ide o panspermiu, uvažovali sme o možnosti, že voľne plávajúca planéta obsahujúca podpovrchový exolife by mohla byť dočasne „zajatá“ hviezdou a že by mohla životom vysiať ďalšie planéty (obiehajúce túto hviezdu). Keďže je zapojených veľa premenných, nie všetky je možné presne kvantifikovať. “
Profesor Leob - Frank B. Baird ml., Profesor prírodných vied na Harvardskej univerzite, riaditeľ ITC a spoluautor štúdie - dodal, že nájdenie príkladov tohto života predstavuje svoj vlastný podiel výziev. Ako povedal časopisu Space Magazine e-mailom:
„Je veľmi ťažké odhaliť život pod povrchom na diaľku (z veľkej vzdialenosti) pomocou ďalekohľadov. Dalo by sa hľadať prebytočné teplo, ale to môže vyplývať z prírodných zdrojov, ako sú sopky. Najspoľahlivejším spôsobom, ako nájsť život pod povrchom, je pristáť na takejto planéte alebo mesiaci a vyvŕtať povrchovú ľadovú plochu. Toto je prístup predpokladaný pre budúcu misiu NASA v Európe v oblasti slnečnej sústavy. “
Lingam a Loeb ďalej skúmali dôsledky pre panspermiu a zvážili, čo by sa mohlo stať, keby sa planéta podobná Zemi niekedy vyhodila zo slnečnej sústavy. Ako poznamenávajú vo svojej štúdii, predchádzajúci výskum ukázal, ako by planéty s hustou atmosférou alebo podpovrchovými oceánmi mohli stále podporovať život, keď sa vznášajú v medzihviezdnom priestore. Ako vysvetlil Loeb, uvažovali aj o tom, čo by sa stalo, keby sa to niekedy stalo so Zemou:
„Zaujímavou otázkou je, čo by sa stalo so Zemou, keby bola vyhodená zo slnečnej sústavy do studeného priestoru bez toho, aby by ju Slnko oteplilo.“ Zistili sme, že oceány zamrznú do hĺbky 4,4 km, ale vrecká tekutej vody prežijú v najhlbších oblastiach zemského oceánu, ako je priekopa Mariana, a život by mohol prežiť v týchto zvyšných podpovrchových jazerách. To znamená, že život pod povrchmi by sa mohol prenášať medzi planetárnymi systémami. “
Táto štúdia tiež slúži na pripomenutie, že keďže ľudstvo skúma viac slnečnej sústavy (hlavne kvôli nájdeniu mimozemského života), to, čo nachádzame, má tiež dôsledky v honbe za životom vo zvyšku vesmíru. Toto je jedna z výhod prístupu „ovocie s nízkym počtom visí“. To, čo nevieme, je informované, ale to, čo robíme, a to, čo zistíme, pomáha informovať naše očakávania o tom, čo ešte môžeme nájsť.
A samozrejme, je to veľmi veľký vesmír. To, čo môžeme nájsť, pravdepodobne presiahne to, čo v súčasnosti dokážeme rozpoznať!
