Si shkencëtarët kërkojnë për jetën jashtëtokësore

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2023-12-16 16:16

Ndoshta ka botë të tjera të banuara diku në univers. Por, derisa t'i gjetëm ato, programi minimal është të vërtetojmë se jeta jashtë Tokës është të paktën në një formë. Sa afër jemi me këtë?

Kohët e fundit, dëgjojmë gjithnjë e më shumë për zbulime që “mund të tregojnë” ekzistencën e jetës jashtëtokësore. Vetëm në shtator 2020, u bë e ditur për zbulimin e gazit fosfinë në Venus - një shenjë e mundshme e jetës mikrobike - dhe liqeneve të kripës në Mars, ku mund të ekzistojnë edhe mikrobet.

Por gjatë 150 viteve të fundit, eksploruesit e hapësirës kanë kaluar më shumë se një herë mendimet e dëshiruara. Ende nuk ka një përgjigje të besueshme për pyetjen kryesore. Apo ka gjithsesi, por shkencëtarët janë të kujdesshëm nga zakoni?

Linjat e teleskopit

Në vitet 1870, astronomi italian Giovanni Schiaparelli pa vija të gjata dhe të holla në sipërfaqen e Marsit përmes një teleskopi dhe i shpalli ato "kanale". Ai pa mëdyshje e titulloi librin për zbulimin e tij "Jeta në planetin Mars". “Është e vështirë të mos shohësh në Mars fotografi të ngjashme me ato që përbëjnë peizazhin tonë tokësor”, shkroi ai.

Në italisht, fjala canali nënkuptonte kanale natyrore dhe artificiale (vetë shkencëtari nuk ishte i sigurt për natyrën e tyre), por kur përkthehej, ajo humbi këtë paqartësi. Ndjekësit e Schiaparelli-t janë shprehur tashmë qartë për qytetërimin e ashpër marsian, i cili, në një klimë të thatë, krijoi objekte vaditëse kolosale.

Lenini, i cili lexoi librin e Percival Lowell "Marsi dhe kanalet e tij" në 1908, shkroi: "Punë shkencore. Provon se Marsi është i banuar, se kanalet janë një mrekulli e teknologjisë, se njerëzit atje duhet të jenë 2/3 herë më të mëdhenj se vendasit, për më tepër me trungje, dhe të mbuluar me pupla ose lëkurë kafshësh, me katër ose gjashtë këmbë.

N…po, autori ynë na mashtroi, duke i përshkruar bukuroshet marsiane në mënyrë jo të plotë, duhet të jetë sipas recetës: “Më e dashur për ne errësira e të vërtetave të ulëta se sa po ngremë hile”. Lowell ishte një milioner dhe ish-diplomat. Ai ishte i dhënë pas astronomisë dhe përdori paratë e tij për të ndërtuar një nga observatorët më të avancuar në Amerikë. Ishte falë Lowell që tema e jetës marsiane doli në faqet e para të gazetave më të mëdha në botë.

Vërtetë, tashmë në fund të shekullit të 19-të, shumë studiues ishin të dyshimtë për hapjen e "kanaleve". Vëzhgimet vazhdimisht dhanë rezultate të ndryshme - kartat ndryshuan edhe për Schiaparelli dhe Loeull. Në vitin 1907, biologu Alfred Wallace vërtetoi se temperatura në sipërfaqen e Marsit është shumë më e ulët se sa supozohej Lowell dhe presioni atmosferik është shumë i ulët që uji të ekzistojë në formë të lëngshme.

Stacioni ndërplanetar "Mariner-9", i cili bëri fotografi të planetit nga hapësira në vitet 1970, i dha fund historisë së kanaleve: "kanalet" doli të ishin një iluzion optik.

Që nga gjysma e dytë e shekullit të 20-të, shpresat për të gjetur një jetë shumë të organizuar janë zvogëluar. Studimet duke përdorur anijen kozmike kanë treguar se kushtet në planetët e afërt nuk janë as afër atyre në Tokë: rënie shumë të forta të temperaturës, një atmosferë pa shenja oksigjeni, erëra të forta dhe presion të jashtëzakonshëm.

Nga ana tjetër, studimi i zhvillimit të jetës në Tokë ka nxitur interesin për kërkimin e proceseve të ngjashme në hapësirë. Në fund të fundit, ne ende nuk e dimë se si dhe falë asaj, në parim, lindi jeta.

Vitet e fundit kanë ndodhur shumë ngjarje në këtë drejtim. Interesi kryesor është kërkimi i ujit, komponimeve organike nga të cilat mund të formohen format e jetës së proteinave, si dhe biosignatures (substanca që prodhohen nga gjallesat) dhe gjurmët e mundshme të baktereve në meteorite.

Provë e lëngshme

Prania e ujit është një parakusht për ekzistencën e jetës siç e njohim ne. Uji vepron si tretës dhe katalizator për disa lloje të proteinave. Është gjithashtu një mjedis ideal për reaksionet kimike dhe transportin e lëndëve ushqyese. Përveç kësaj, uji thith rrezatimin infra të kuqe, kështu që mund të mbajë nxehtësinë - kjo është e rëndësishme për trupat qiellorë të ftohtë që janë mjaft larg nga drita.

Të dhënat e vëzhgimit tregojnë se uji në gjendje të ngurtë, të lëngët ose të gaztë ekziston në polet e Mërkurit, brenda meteoritëve dhe kometave, si dhe në Jupiter, Saturn, Uran dhe Neptun. Shkencëtarët kanë sugjeruar gjithashtu që hënat e Jupiterit Europa, Ganymede dhe Callisto kanë oqeane të gjera nëntokësore me ujë të lëngshëm. Ata e gjetën atë në një formë ose në një tjetër në gazin ndëryjor dhe madje edhe në vende të pabesueshme si fotosfera e yjeve.

Por studimi i gjurmëve të ujit mund të jetë premtues për astrobiologët (specialistët e biologjisë jashtëtokësore) vetëm kur ka kushte të tjera të përshtatshme. Për shembull, temperaturat, presioni dhe përbërja kimike në të njëjtin Saturn dhe Jupiter janë shumë ekstreme dhe të ndryshueshme që organizmat e gjallë të përshtaten me to.

Një tjetër gjë janë planetët afër nesh. Edhe nëse sot duken jo mikpritëse, mbi to mund të mbeten oaza të vogla me “mbetje luksi të dikurshëm”.

Në vitin 2002, orbiteri i Marsit Odyssey zbuloi depozita akulli uji nën sipërfaqen e Marsit. Gjashtë vjet më vonë, sonda Phoenix konfirmoi rezultatet e paraardhësit të saj, duke marrë ujë të lëngshëm nga një mostër akulli nga poli.

Kjo ishte në përputhje me teorinë se uji i lëngshëm ishte i pranishëm në Mars kohët e fundit (sipas standardeve astronomike). Sipas disa burimeve, në Planetin e Kuq ra shi "vetëm" 3.5 miliardë vjet më parë, sipas të tjerëve - madje 1.25 milion vjet më parë.

Sidoqoftë, menjëherë u ngrit një pengesë: uji në sipërfaqen e Marsit nuk mund të ekzistojë në gjendje të lëngshme. Në presion të ulët atmosferik, ajo menjëherë fillon të vlojë dhe të avullojë - ose ngrin. Prandaj, shumica e ujit të njohur në sipërfaqen e planetit është në gjendje akulli. Kishte shpresë se më interesantja po ndodhte nën sipërfaqe. Kështu lindi hipoteza e liqeneve të kripura nën Mars. Dhe vetëm një ditë tjetër ajo mori konfirmimin.

Shkencëtarët nga Agjencia Italiane e Hapësirës kanë zbuluar në një nga polet e Marsit një sistem prej katër liqenesh me ujë të lëngshëm, të cilët ndodhen në një thellësi prej më shumë se 1.5 kilometra. Zbulimi u bë duke përdorur të dhënat e tingullit të radios: pajisja drejton valët e radios në brendësi të planetit, dhe shkencëtarët, me reflektimin e tyre, përcaktojnë përbërjen dhe strukturën e tij.

Ekzistenca e një sistemi të tërë liqenesh, sipas autorëve të veprës, sugjeron se ky është një fenomen i zakonshëm për Marsin.

Ende nuk dihet përqendrimi i saktë specifik i kripërave në liqenet marsiane, si dhe përbërja e tyre. Sipas drejtorit shkencor të programit Mars, Roberto Orosei, bëhet fjalë për solucione shumë të forta me “dhjetëra për qind” kripë.

Ka mikrobe halofile në Tokë që e duan kripësinë e lartë, shpjegon mikrobiologia Elizaveta Bonch-Osmolovskaya. Ato çlirojnë substanca që ndihmojnë në ruajtjen e ekuilibrit ujë-elektrik dhe mbrojnë strukturat qelizore. Por edhe në liqenet nëntokësore jashtëzakonisht të kripura (brins) me përqendrim deri në 30% ka pak mikrobe të tilla.

Sipas Oroseit, gjurmët e formave të jetës që ekzistonin kur kishte klimë më të ngrohtë dhe ujë në sipërfaqen e planetit, dhe kushtet i ngjanin Tokës së hershme, mund të mbeten në liqenet marsiane.

Por ka një pengesë tjetër: vetë përbërja e ujit. Toka marsiane është e pasur me perklorate - kripëra të acidit perklorik. Tretësirat e perkloratit ngrijnë në temperatura dukshëm më të ulëta se uji i zakonshëm apo edhe i detit. Por problemi është se perkloratet janë oksidantë aktivë. Ato nxisin dekompozimin e molekulave organike, që do të thotë se janë të dëmshme për mikrobet.

Ndoshta ne e nënvlerësojmë aftësinë e jetës për t'u përshtatur me kushtet më të vështira. Por për ta vërtetuar këtë, ju duhet të gjeni të paktën një qelizë të gjallë.

"Tulla" pa qitje

Format e jetës që jetojnë në Tokë nuk mund të imagjinohen pa molekula organike komplekse që përmbajnë karbon. Çdo atom karboni mund të krijojë deri në katër lidhje me atome të tjera në të njëjtën kohë, duke rezultuar në një pasuri të madhe komponimesh. "Skeleti" i karbonit është i pranishëm në bazën e të gjitha substancave organike - duke përfshirë proteinat, polisaharidet dhe acidet nukleike, të cilat konsiderohen si "blloqet ndërtuese" më të rëndësishme të jetës.

Hipoteza e panspermisë thjesht pohon se jeta në format e saj më të thjeshta erdhi në Tokë nga hapësira. Diku në hapësirën ndëryjore u krijuan kushte që bënë të mundur grumbullimin e molekulave komplekse.

Ndoshta jo në formën e një qelize, por në formën e një lloj protogjenome - nukleotide që mund të riprodhohen në mënyrën më të thjeshtë dhe të kodojnë informacionin e nevojshëm për mbijetesën e një molekule.

Për herë të parë, bazat për përfundime të tilla u shfaqën 50 vjet më parë. Molekulat e uracilit dhe ksantinës u gjetën brenda meteorit Marchison, i cili ra në Australi në vitin 1969. Këto janë baza azotike të afta për të formuar nukleotide, nga të cilat tashmë përbëhen polimeret e acidit nukleik - ADN dhe ARN.

Detyra e shkencëtarëve ishte të përcaktonin nëse këto gjetje janë pasojë e ndotjes në Tokë, pas rënies, apo kanë origjinë jashtëtokësore. Dhe në vitin 2008, duke përdorur metodën e radiokarbonit, ishte e mundur të vërtetohej se uracili dhe ksantina ishin formuar vërtet përpara se meteori të binte në Tokë.

Tani në Marchison dhe meteoritët e ngjashëm (ata quhen kondrite karbonike), shkencëtarët kanë gjetur të gjitha llojet e bazave nga të cilat janë ndërtuar si ADN ashtu edhe ARN: sheqerna komplekse, duke përfshirë ribozën dhe deoksiribozën, aminoacide të ndryshme, duke përfshirë acidet yndyrore esenciale. Për më tepër, ka indikacione se organet formohen drejtpërdrejt në hapësirë.

Në vitin 2016, me ndihmën e aparatit Rosetta të Agjencisë Evropiane të Hapësirës, në bishtin e kometës Gerasimenko u gjetën gjurmë të aminoacidit më të thjeshtë - glicinës - si dhe fosforit, i cili është gjithashtu një komponent i rëndësishëm për origjinën e jetës. -Churyumov.

Por zbulime të tilla më tepër sugjerojnë se si jeta mund të ishte sjellë në Tokë. Është ende e paqartë nëse mund të mbijetojë dhe të zhvillohet për një kohë të gjatë jashtë kushteve tokësore. "Molekulat e mëdha, molekula komplekse, të cilat ne do t'i klasifikonim si organike në Tokë pa asnjë opsion, mund të sintetizohen në hapësirë pa pjesëmarrjen e qenieve të gjalla," thotë astronomi Dmitry Vibe. "Ne e dimë se lënda organike ndëryjore hyri në sistemin diellor dhe Toka. Por atëherë diçka tjetër po i ndodhte asaj - përbërja izotopike dhe simetria po ndryshonin.

Gjurmët në atmosferë

Një mënyrë tjetër premtuese për të kërkuar jetën është e lidhur me biosignatures, ose biomarkers. Këto janë substanca, prania e të cilave në atmosferën ose tokën e planetit tregon padyshim praninë e jetës. Për shembull, në atmosferën e Tokës ka shumë oksigjen, i cili formohet si rezultat i fotosintezës me pjesëmarrjen e bimëve dhe algave jeshile. Ai gjithashtu përmban shumë metan dhe dioksid karboni, të cilat prodhohen nga bakteret dhe organizmat e tjerë të gjallë në procesin e shkëmbimit të gazit gjatë frymëmarrjes.

Por gjetja e gjurmëve të metanit ose oksigjenit në atmosferë (si dhe ujë) nuk është ende një arsye për të hapur shampanjë. Për shembull, metani mund të gjendet edhe në atmosferën e objekteve të ngjashme me yjet - xhuxhët kafe.

Dhe oksigjeni mund të formohet si rezultat i ndarjes së avullit të ujit nën ndikimin e rrezatimit të fortë ultravjollcë. Të tilla kushte vërehen në ekzoplanetin GJ 1132b, ku temperatura arrin 230 gradë Celsius. Jeta në kushte të tilla është e pamundur.

Që një gaz të konsiderohet një nënshkrim biologjik, duhet të vërtetohet origjina e tij biogjene, domethënë të formohet pikërisht si rezultat i veprimtarisë së qenieve të gjalla. Një origjinë e tillë e gazrave tregohet, për shembull, nga ndryshueshmëria e tyre në atmosferë. Vëzhgimet tregojnë se nivelet e metanit në Tokë luhaten me stinën (dhe aktiviteti i gjallesave varet nga stina).

Nëse në një planet tjetër metani zhduket nga atmosfera, atëherë ai shfaqet (dhe kjo mund të regjistrohet, për shembull, gjatë një viti), do të thotë që dikush po e lëshon atë.

Marsi doli të ishte sërish një nga burimet e mundshme të metanit “të gjallë”. Shenjat e para të tij në tokë u zbuluan nga pajisjet e programit Viking, të cilat u dërguan në planet në vitet 1970 - vetëm me qëllimin e kërkimit të lëndës organike. Molekulat e zbuluara të metanit në kombinim me klorin fillimisht u morën si provë. Por në vitin 2010, një numër studiuesish e rishikuan këtë këndvështrim.

Ata zbuluan se perkloratet tashmë të njohura për ne në tokën marsiane, kur nxehen, shkatërrojnë pjesën më të madhe të lëndës organike. Dhe mostrat nga vikingët u ngrohën.

Në atmosferën e Marsit, gjurmët e metanit u zbuluan për herë të parë në vitin 2003. Gjetja ringjalli menjëherë bisedat rreth banueshmërisë së Marsit. Fakti është se çdo sasi e konsiderueshme e këtij gazi në atmosferë nuk do të zgjaste shumë, por do të shkatërrohej nga rrezatimi ultravjollcë. Dhe nëse metani nuk shpërbëhet, shkencëtarët kanë arritur në përfundimin se ekziston një burim i përhershëm i këtij gazi në Planetin e Kuq. E megjithatë, shkencëtarët nuk kishin besim të fortë: të dhënat e marra nuk përjashtuan që metani i gjetur ishte i njëjti "ndotje".

Por vëzhgimet nga roveri Curiosity në vitin 2019 regjistruan një rritje anormale të niveleve të metanit. Për më tepër, rezultoi se tani përqendrimi i tij është tre herë më i lartë se niveli i gazit i regjistruar në vitin 2013. Dhe më pas ndodhi një gjë edhe më misterioze - përqendrimi i metanit përsëri ra në vlerat e sfondit.

Gjëegjëza e metanit ende nuk ka një përgjigje të qartë. Sipas disa versioneve, roveri mund të jetë i vendosur në fund të një krateri, në të cilin ka një burim nëntokësor metani, dhe lëshimi i tij shoqërohet me aktivitetin tektonik të planetit.

Sidoqoftë, nënshkrimet biologjike mund të jenë mjaft jo të dukshme. Për shembull, në shtator 2020, një ekip në Universitetin e Kardifit zbuloi gjurmë të gazit fosfinë në Venus, një përbërës i veçantë fosfori që është i përfshirë në metabolizmin e baktereve anaerobe.

Në vitin 2019, simulimet kompjuterike treguan se fosfina nuk mund të formohet në planetë me një bërthamë të fortë, përveçse si rezultat i aktivitetit të organizmave të gjallë. Dhe sasia e fosfinës së gjetur në Venus foli në favor të faktit se ky nuk ishte një gabim apo një papastërti aksidentale.

Por një numër shkencëtarësh janë skeptikë në lidhje me zbulimin. Astrobiologu dhe eksperti për gjendjet e reduktuara të fosforit Matthew Pasek sugjeroi se ekziston një proces ekzotik që nuk është marrë parasysh nga simulimet kompjuterike. Ishte ai që mund të ndodhte në Venus. Pasek shtoi se shkencëtarët ende nuk janë të sigurt se si jeta në Tokë prodhon fosfinë dhe nëse ajo prodhohet fare nga organizmat.

E varrosur në gur

Një tjetër shenjë e mundshme e jetës, e lidhur përsëri me Marsin, është prania në mostra nga planeti i strukturave të çuditshme të ngjashme me mbetjet e qenieve të gjalla. Këto përfshijnë meteoritin marsian ALH84001. Ai fluturoi nga Marsi rreth 13,000 vjet më parë dhe u gjet në Antarktidë në 1984 nga gjeologët që lëviznin me motor dëbore rreth kodrave Allan (ALH do të thotë Allan Hills) në Antarktidë.

Ky meteorit ka dy karakteristika. Së pari, është një mostër gurësh nga epoka e të njëjtit "Mars të lagësht", domethënë koha kur mund të kishte ujë mbi të. E dyta - në të u gjetën struktura të çuditshme, që të kujtojnë objekte biologjike të fosilizuara. Për më tepër, doli se ato përmbajnë gjurmë të lëndës organike! Megjithatë, këto “baktere të fosilizuara” nuk kanë asnjë lidhje me mikroorganizmat tokësorë.

Ato janë shumë të vogla për çdo jetë qelizore tokësore. Megjithatë, është e mundur që struktura të tilla të tregojnë paraardhësit e jetës. Në vitin 1996, David McKay i Qendrës Johnson për NASA-n dhe kolegët e tij gjetën të ashtuquajturat pseudomorfë në një meteorit - struktura kristalore të pazakonta që imitojnë formën e (në këtë rast) një trup biologjik.

Menjëherë pas njoftimit të vitit 1996, Timothy Swindle, një shkencëtar planetar në Universitetin e Arizonës, kreu një anketë jozyrtare me mbi 100 shkencëtarë për të zbuluar se si ndihej komuniteti shkencor në lidhje me pretendimet.

Shumë shkencëtarë ishin skeptikë në lidhje me pretendimet e grupit McKay. Në veçanti, një numër studiuesish kanë argumentuar se këto përfshirje mund të lindin si rezultat i proceseve vullkanike. Një tjetër kundërshtim lidhej me përmasat shumë të vogla (nanometër) të strukturave. Megjithatë, mbështetësit e kundërshtuan këtë që nanobakteret u gjetën në Tokë. Ekziston një vepër që tregon padallueshmërinë themelore të nanobaktereve moderne nga objektet nga ALH84001.

Debati është bllokuar për të njëjtën arsye si në rastin e fosfinës Venusiane: ne ende kemi pak ide se si janë formuar struktura të tilla. Askush nuk mund të garantojë se ngjashmëria nuk është një rastësi. Për më tepër, ka kristale në Tokë, si keriti, të cilët janë të vështirë të dallohen nga mbetjet e "fosilizuara" të mikrobeve edhe të zakonshme (për të mos përmendur nanobakteret e studiuara dobët).

Kërkimi për jetën jashtëtokësore është si të vraponi pas hijes suaj. Duket se përgjigja është para nesh, vetëm duhet të afrohemi. Por ai po largohet, duke fituar kompleksitete dhe rezerva të reja. Kështu funksionon shkenca – duke eliminuar “false positives”. Po sikur analiza spektrale të dështojë? Po sikur metani në Mars të jetë thjesht një anomali lokale? Po sikur strukturat që duken si baktere janë thjesht një lojë e natyrës? Të gjitha dyshimet nuk mund të përjashtohen plotësisht.

Është mjaft e mundur që shpërthimet e jetës të shfaqen vazhdimisht në Univers - këtu dhe atje. Dhe ne, me teleskopët dhe spektrometrit tanë, jemi gjithmonë vonë për një datë. Ose, anasjelltas, arrijmë shumë herët. Por nëse besoni në parimin e Kopernikut, i cili thotë se Universi në tërësi është homogjen dhe proceset tokësore duhet të ndodhin diku tjetër, herët a vonë ne do të kryqëzohemi. Është çështje kohe dhe teknologjie.