Vedci už desaťročia veria, že pod ľadovým povrchom Jupiterovho mesiaca Európa môže existovať život. Odvtedy sa objavilo viacero dôkazov, ktoré naznačujú, že nie je sám. Skutočne v rámci slnečnej sústavy existuje veľa „morských svetov“, ktoré by potenciálne mohli hostiť život, vrátane Ceres, Ganymede, Enceladus, Titan, Dione, Triton a možno dokonca aj Pluto.
Čo ak však prvky života, ako vieme, nie sú v týchto svetoch dosť hojné? V novej štúdii sa dvaja vedci z Harvardského Smithsonianského centra astrofyziky (CfA) snažili zistiť, či v oceánoch existuje skutočne nedostatok bioesenciálnych prvkov. Ich závery by mohli mať ďalekosiahle dôsledky pre existenciu života v slnečnej sústave aj mimo nej, nehovoriac o našej schopnosti študovať ju.
Štúdia s názvom „Je mimozemský život potláčaný na podpovrchových moriach z dôvodu nedostatku bioessenciálnych prvkov?“ nedávno sa objavil online. Štúdiu viedli Manasvi Lingam, postdoktorand v Inštitúte pre teóriu a výpočet (ITC) na Harvardskej univerzite a CfA, s podporou Abrahama Loeba - riaditeľa ITC a Franka B. Bairda, profesora Jr. of Science at Harvard.
V predchádzajúcich štúdiách sa otázky týkajúce sa obývateľnosti mesiacov a iných planét zameriavali skôr na existenciu vody. Platilo to, pokiaľ ide o štúdium planét a mesiacov v slnečnej sústave, a to najmä pokiaľ ide o štúdium extra solárnych planét. Keď astronómovia našli nové exoplanety, venovali veľkú pozornosť tomu, či daná planéta obieha alebo nie v obývateľnej zóne svojej hviezdy.
Toto je kľúčom k určeniu, či planéta dokáže na svojom povrchu niesť tekutú vodu. Astronómovia sa okrem toho pokúsili získať spektrá okolo skalnatých exoplaniet, aby určili, či dochádza k strate vody z atmosféry, čo dokazuje prítomnosť plynného vodíka. Medzitým sa iné štúdie pokúsili zistiť prítomnosť energetických zdrojov, pretože je to nevyhnutné aj pre život, ako ho poznáme.
Na rozdiel od toho Dr. Lingam a Prof. Loeb zvažovali, ako by existencia života na morských planétach mohla závisieť od dostupnosti obmedzujúcich živín (LN). Už nejakú dobu sa viedla značná diskusia o tom, ktoré živiny by boli nevyhnutné pre mimozemský život, pretože tieto prvky sa môžu líšiť v závislosti od miesta a času. Ako Lingam povedal časopisu Space Magazine e-mailom:
„Najčastejšie prijímaný zoznam prvkov potrebných pre život, pretože vieme, že obsahuje vodík, kyslík, uhlík, dusík a síru. Okrem toho určité stopové kovy (napr. Železo a molybdén) môžu byť tiež cenné pre život, ako ich poznáme, ale zoznam bioessenciálnych stopových kovov podlieha vyššej miere neistoty a variability. ““
Na svoje účely Dr. Loeb vytvoril model využívajúci zemské oceány, aby určil, ako môžu byť zdroje a potopy - t. Na Zemi medzi zdroje týchto živín patria fluviálne (z riek), atmosférické a ľadové zdroje, pričom energia je dodávaná slnečným žiarením.
Z týchto živín určili, že najdôležitejším by bol fosfor, a skúmali, aké bohaté by mohli byť tieto a ďalšie prvky na morských svetoch, kde sú podmienky také rozdielne. Ako vysvetlil Dr. Lingam, je rozumné predpokladať, že v týchto svetoch by potenciálna existencia života klesla na rovnováhu medzi čistým prílevom (zdroje) a čistým odtokom (záchytmi).
„Ak sú drezy oveľa dominantnejšie ako zdroje, mohlo by to naznačovať, že by sa prvky vyčerpali pomerne rýchlo. V ďalších odhadoch veľkosti zdrojov a záchytov sme vychádzali z našich znalostí Zeme a spojili sme ich s ďalšími základnými parametrami týchto morských svetov, ako je napríklad pH oceánu, veľkosť sveta atď., Ktoré sú známe z pozorovaní. / teoretické modely. “
Kým atmosférické zdroje by neboli dostupné pre vnútorné oceány, Dr. Loeb uvažoval o prínose hydrotermálnych prieduchov. Už existuje dostatok dôkazov o tom, že existujú na ostrovoch Európa, Enceladus a ďalšie morské svety. Uvažovali tiež o abiotických zdrojoch, ktoré pozostávajú z minerálov vylúhovaných z hornín dažďom na Zemi, ale pozostávali by z zvetrávania hornín vnútornými oceánmi týchto mesiacov.
Nakoniec zistili, že na rozdiel od vody a energie, obmedzovanie výživných látok môže byť obmedzené, pokiaľ ide o morské svety v našej slnečnej sústave:
„Zistili sme, že podľa predpokladov v našom modeli je fosfor, ktorý je jedným z bioesenciálnych prvkov, vyčerpaný počas rýchlych časových harmonogramov (podľa geologických štandardov) v morských svetoch, ktorých oceány sú neutrálnej alebo zásaditej povahy a ktoré majú hydrotermálnu aktivitu. (tj hydrotermálne vetracie systémy na dne oceánu). Naša práca preto naznačuje, že život môže v týchto morských svetoch globálne existovať v nízkych koncentráciách (alebo byť prítomný iba v miestnych záplatách), a preto ho nemožno ľahko zistiť. ““
To má samozrejme dôsledky na misie určené pre Európu a ďalšie mesiace vo vonkajšej slnečnej sústave. Medzi ne patrí NASAEuropa Clipper misia, ktorá je naplánovaná na spustenie medzi 2022 a 2025. Prostredníctvom série preletov Európy sa táto sonda pokúsi zmerať biomarkery v oblakovej aktivite vychádzajúcej z povrchu mesiaca.
Podobné misie boli navrhnuté pre spoločnosť Enceladus a NASA tiež zvažuje misiu „Vážky“ na preskúmanie atmosféry Titanu, povrchových a metánových jazier. Ak je však štúdia doktora Loeba správna, je šanca, že tieto misie nájdu nejaké známky života v oceáne v slnečnej sústave, pomerne malá. Ako však naznačil Lingam, stále veria, že takéto misie by sa mali uskutočniť.
„Aj keď náš model predpovedá, že budúce vesmírne misie do týchto svetov môžu mať z hľadiska odhaľovania mimozemského života malé šance na úspech, veríme, že takéto misie sú stále hodné sledovania,“ uviedol. „Je to preto, že ponúknu vynikajúcu príležitosť na: (i) testovanie a / alebo falšovanie kľúčových predpovedí nášho modelu a (ii) zhromažďovanie ďalších údajov a zlepšenie nášho chápania svetov oceánov a ich biogeochemických cyklov.“
Okrem toho, ako uviedol prof. Loeb e-mailom, táto štúdia bola zameraná na „život tak, ako ho poznáme“. Ak by misia do týchto svetov našla zdroje mimozemského života, znamenalo by to, že život môže vzniknúť z podmienok a prvkov, ktoré nie sú známe. Prieskum Európy a iných morských svetov je preto nielen vhodný, ale aj potrebný.
„Náš dokument ukazuje, že prvky, ktoré sú nevyhnutné pre„ chémiu života, ako vieme “, ako napríklad fosfor, sú v podpovrchových oceánoch vyčerpané,“ uviedol. „Výsledkom by bol život v oceánoch podozrivých z existencie pod povrchovým ľadom Europa alebo Enceladus. Ak budúce misie potvrdia vyčerpanú hladinu fosforu, ale napriek tomu nájdu život v týchto oceánoch, potom by sme vedeli o novej chemickej ceste pre život, ktorá nie je na Zemi. ““
Vedci sú nakoniec nútení pristupovať k hľadaniu života vo vesmíre na princípe „visiaceho ovocia“. Kým nenájdeme život za Zemou, všetky naše vzdelané odhady budú vychádzať zo života, aký tu existuje. Neviem si predstaviť lepší dôvod, prečo sa tam dostať a preskúmať vesmír, ako je tento!
