• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • Jakten på utomjordiskt liv i vattenvärldarna nära hemmet

    En trolig kandidat för livet:Saturnus iskalla måne Enceladus. Kredit:NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

    Upptäckten av sju exoplaneter runt en stjärna 40 ljusår från vår sol har ökat möjligheten att de kan hysa liv.

    Varför? Eftersom astronomerna som gjorde upptäckten tror att några av planeterna kan ha flytande vatten. Och på jorden, varhelst det finns flytande vatten, det finns liv.

    Men vi tror att vi kan se mycket närmare jorden efter potentiella kandidater för bevis på utomjordiskt liv, som vi anger denna månad i International Journal of Astrobiology .

    Nya upptäckter av NASA Voyager och Cassinis rymduppdrag drar slutsatsen att det finns flytande hav under en havsisskorpa på några av Jupiters och Saturnus månar.

    Dessa är de mest troliga platserna för att hitta utomjordiskt liv i vårt solsystem.

    Precis som på jorden

    Den oberoende vetenskapsmannen James Lovelock, mest känd för att utveckla Gaia-hypotesen, kontrakterades till NASA på 1960-talet för att utveckla atmosfäriska och planetariska sensorer för Viking-sonderna som sedan distribuerades till Mars 1975.

    Efter en första jordbaserad bedömning, Lovelock teoretiserade att den röda planeten sannolikt saknade liv på grund av atmosfärisk kemisk jämvikt. I kontrast, Jordens atmosfär är i dynamiskt flöde på grund av den biologiska aktiviteten som äger rum på ytan.

    Trots den fortsatta oklarheten om huruvida livet är eller inte, eller någonsin har varit, närvarande på Mars, Lovelock skapade ett kraftfullt prejudikat för det framväxande området astrobiologi – det jämförande tillvägagångssättet med jorden i sökandet efter utomjordiskt liv.

    Energi och liv

    I vår strävan att svara på frågan om vi är ensamma i universum, vi har en ensam ledtråd:"följ energin".

    Jorden är vår enda referenspunkt, och livet på jorden kräver energi – termisk energi för smältvatten och kemisk energi för att upprätthålla liv. Det är allt. Bara två former av energi definierar det kosmiska imperativet för livet som vi känner det.

    Men ironiskt nog, vi vet inte när, var eller hur livet uppstod på jorden.

    Vad vi vet är att de äldsta och vanligaste livsformerna på planeten är mikroorganismer. Biologisk anpassning är inte begränsad av strukturell enkelhet, eftersom mikrober upptar alla tänkbara ekologiska nischar på jorden.

    Om vi ​​accepterar den enkla prokaryota cellen som livets universella plan, då är ET antingen en sammanslagning av mikrober eller är fortfarande en mikrob.

    En konstnärs återgivning av Saturnus måne Enceladus visar möjlig hydrotermisk aktivitet som kan äga rum på och under havsbotten i månens underjordiska hav. Kredit:NASA/JPL-Caltech

    Följ energin =följ vattnet

    Mandatet att "följa energin" är synonymt med "följ vattnet". Den senaste upptäckten av bevis på flytande vatten på Mars yta är därför spännande, men det finns mycket mer av det på Jupiters Europa och Saturnus Enceladus.

    Dessa månar är övertygande mål för astrobiologin på grund av den antagna närvaron av hav under en havsisskorpa som har bestått över geologiska tidsskalor.

    En ny tolkning av data som samlats in av rymdfarkosten Cassini tyder på att havet under isen på Enceladus inte bara är begränsat till sydpolområdet. Som Europa, det är globalt.

    Det verkar nu också som att Europas isskal består av en mobil, platttektoniskt system som ligger över varm konvektionsis och en saltvattenreservoar som är 30-35 gånger volymen av jordens hav.

    Ska mer vatten vara lika med mer liv? Inte nödvändigtvis. Det finns många biologiska begränsningar för beboelighet i extrema miljöer.

    Livet som vi känner det verkar saknas på ytan av Europa och Enceladus på grund av joniserande strålning och extremt låga temperaturer. Fotosyntes som vi känner den är också mycket osannolikt att inträffa under is som är kilometer tjock.

    Varmvatten ventilation, en livsmiljö för djuphavsekosystem på jorden, kan eller kanske inte finns på månarna.

    Så är detta slutet på jämförelsen med jorden och slutet på historien? Faktiskt nej, eftersom det är möjligt att mikroorganismer som för närvarande bebor havsis på jorden också skulle kunna bo i isvattengränssnittet och issprickor på Europa eller Enceladus.

    Livet under extrema förhållanden

    Den molekylära grunden för anpassning är inte helt klarlagd, men extremofiler (organismer som lever under extrema förhållanden) måste tolerera branta gradienter i temperatur, salthalt, surhet och oorganiska näringsämnen, samt lösta gas- och ljussignaturer.

    Stressrelaterade sprickor i isskalen i Europa och Enceladus är komplexa, och vår förståelse av deras topografi är baserad på teoretisk modellering. Men sprickor verkar aktivt utbyta vätska från underjordiska oceaner till isens yttre.

    De fysiologiska kraven på alla mikrobiella organismer skulle vara exceptionella, men dessa funktioner kan hysa småskalighet, biologiskt tillåtande domäner. Även korta perioder av fotosyntes kan vara möjliga.

    Extremofiler är relevanta referensorganismer eftersom de anpassar sig till flera stressfaktorer på sätt som vi inte helt förstår.

    Livet på dessa månar kan vara möjligt, men hur troligt är det? Det jämförande tillvägagångssättet kräver en förståelse för hur dessa mikrober reagerar på flera stressfaktorer och gränserna till vilka de kan skjutas.

    Men sökandet efter utomjordiskt liv försvåras eftersom vi saknar ett ramverk som kopplar samman anpassningsförmåga med miljövariabilitet. Framtida forskning och utforskning av dessa månar kommer att dra nytta av experimentellt arbete som definierar livets gränser i havsisens ekosystem.

    I sista hand, vi måste karakterisera teoretiska biologiska gränser som skiljer sig från gränserna för jordbaserade analoger.

    Denna artikel publicerades ursprungligen på The Conversation. Läs originalartikeln.




    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com