Życie pozaziemskie - wśród poszukiwaczy fontanny optymizmu

Dla tych, którzy szukają życia w kosmosie, woda w swej ciekłej postaci, jest głównym kierunkowskazem. Życie, takie jakie znamy z Ziemi, opiera się na wodzie i węglu. I jeśli może istnieć tutaj, nawet w najbardziej niesprzyjających warunkach - w gejzerach, głębinach mórz czy odpadach toksycznych - dlaczego nie mogłoby istnieć też tam?

Przez wiele lat naukowcy uważali, że woda w stanie ciekłym to rzadkość w Układzie Słonecznym. Wydawało się, że istnieje tylko na Ziemi, gdzie panują do tego niezbędne warunki i ewentualnie na księżycu Jowisza - Europie, który skrywa najprawdopodobniej podziemny ocean.

Woda = życie?

Reklama

Ostatnich 20 lat badań kosmosu wywołało jednak niemałą rewolucję w tych poglądach. Obecnie wydaje się, że grawitacja, geologia, radioaktywność i uniemożliwiające zamarzanie związki chemiczne (jak sól czy amoniak) uczyniły wiele wcześniej "wrogich" światów przyjaznymi dla wody w stanie ciekłym. A badania prowadzone na Ziemi wykazały, że tam gdzie jest woda, może być i życie.

Na Marsie, Wenus, księżycach Saturna: Enceladusie i Tytanie, a nawet na asteroidach, obecność wody jest możliwa, a nawet bardzo prawdopodobna. Dowód na istnienie życia uzyskamy jednak dopiero wówczas, gdy coś lub ktoś ułoży kroplę kosmicznej wody pod mikroskopem i dostrzeże mikroba.

"Woda i życie oparte na węglu dobrze współpracują" - mówi astrobiolog David Grinspoon - "Nie oznacza to oczywiście, że tylko taka kombinacja jest możliwa, ale tylko taką znamy i dlatego jej właśnie szukamy".

Lodu pod dostatkiem. Wody jak na lekarstwo

Znalezienie w kosmosie wody w postaci lodu nigdy nie było problemem. Wodór jest najpowszechniejszym pierwiastkiem w Układzie Słonecznym, tlenu też nie brakuje. (...)

Woda w stanie ciekłym to jednak zupełnie inna historia. Ciepło Słońca może stopić lód, jednak w kosmicznej próżni Układu Słonecznego na powierzchni większości obiektów nie ma niczego (lub jest tego bardzo mało), co mogłoby utrzymać podgrzane molekuły razem. Dlatego natychmiast ulatniają się one w postaci pary wodnej. Proces ten nazywamy sublimacją.

Fizyka sublimacji jest nieprzejednana. Ciekła woda potrzebuje delikatnej równowagi temperatury i ciśnienia. Lód musi się stopić, jednak bez zagotowania. Jednocześnie woda musi zostać na tyle ciepła, by ponownie nie zamarzła. (...)

Woda nie tylko na Ziemi?

Wielu naukowców uważa, że większość lodu w Układzie Słonecznym pochodzi z komet. W początkowej fazie formowania Ziemi to właśnie zderzenia z nimi mogły dostarczyć naszej planecie tego surowego materiału. Reszty dokonały Słońce i ciśnienie atmosferyczne. Jak na razie Ziemia to jedyne znane nam miejsce, na powierzchni którego domyślny stan wody to ciekły. I właśnie tutaj rozpowszechniło się życie.

Możliwe jednak, że Ziemia to nie jedyne takie miejsce. Grinspoon teoretyzuje, że Wenus, której spektakularne wulkany wygotowały już dawno całą wodę planety, mogła zgromadzić wilgoć w trujących chmurach kwasu siarkowego. W 2008 roku zmierzono zawartość w nich pary wodnej. Okazało się, że na wysokości 50 kilometrów, gdzie panuje temperatura ok. 70 stopni Fahrenheita, mogłyby żyć ekstremofile.

Kolejnym miejscem, w którym mogłaby znajdować się woda, są zewnętrzne granice pasu asteroid między Marsem i Jowiszem. To właśnie tam dwie grupy astronomów, pracujące oddzielnie w 2008 i 2009 roku, wykryły lód na powierzchni asteroidy 24 Themis. W zeszłym roku zespoły te połączyły siły i już wspólnie odnalazły lód na kolejnej asteroidzie - 65 Cybele. (...)

Podziemne oceany

Dowód na to, że księżyc Jowisza Europa skrywa pod swoją lodowatą skorupą płynny ocean, przyniosły po części obserwacje sugerujące, że siły pływowe wytwarzają ciepło rozciągając i kompresując księżyc w zależności od jego miejsca na orbicie wokół Jowisza.

W ostatnim czasie naukowcy mogli bliżej przyjrzeć się siłom pływowym podczas przelatywania sondy Cassini w pobliżu księżyca Saturna Enceladusa. W 2005 roku sonda ta wykryła, że Enceladus, o przekroju zaledwie 500 kilometrów, wyrzucał drobinki lodu z kraterów zlokalizowanych w południowym regionie polarnym. Drobinki tworzyły "pył", który z kolei składał się na pierścień E Saturna. Naukowcy szybko zaczęli podejrzewać, że odłamki pochodzą ze źródła ciekłej wody zlokalizowanego pod powierzchnią planety. (...)

Więcej kontrowersji wzbudziła natomiast teoria, która mówi, że krio-wulkany na największym księżycu Saturna - bogatym w węglowodór Tytanie - mogą wypluwać lawę złożoną z wody i amoniaku lub innej niskotemperaturowej mieszanki, która zamarza na powierzchni księżyca. (...)

"Jednak musielibyśmy tam dotrzeć, by potwierdzić nasze przypuszczenia" - mówi Jeffrey Kargel, planetolog z University of Arizona - "Możemy jedynie powiedzieć, że z dużym prawdopodobieństwem na Tytanie musi być lód", ponieważ jest wszędzie w Układzie Słonecznym, gdzie tylko jest wystarczająco zimno. Tytan porusza się po regularnej orbicie, dlatego tarcia pływowe są minimalne. Zatem, by istniała tam woda potrzeba jeszcze tylko radioaktywnego źródła ciepła i związków przeciwdziałających zamarzaniu.

Zaskoczenie na Marsie

Tych ostatnich właśnie potrzebował Nilton Renno z University of Michigan, by wyjaśnić zaskakujące zjawisko, które zaobserwował na Marsie w 2008 roku lądownik Phoenix. Podczas opadania maszyny odsłonięty został lód, który wcześniej skrywała wierzchnia warstwa gleby.

Cztery dni po lądowaniu stało się jednak coś niespodziewanego. Aparaty badające lód wykryły okrągłe pęcherzyki na metalowej podporze lądownika. Gdy kilka dni później aparaturę ponownie skierowano w to samo miejsce, pęcherzyki wciąż tam były.

Renno podejrzewał, że to co obserwuje, to w rzeczywistości krople wody. Musiałyby być jednak wystarczające słone, by nie wyparować w marsjańskiej atmosferze lub zamarznąć w temperaturze panującej na powierzchni planety - poniżej minus 22 stopni Fahrenheita.

"Przyjmijmy, że masz basen i wypełnisz go słoną wodą" - mówi Renno - "Gdy się ochłodzi i basen zacznie zamarzać, czysta woda zamieni się w lód. Reszta płynu stanie się przez to bardziej słona. W efekcie jeszcze trudniej będzie jej zamarznąć".

Dowody na obecność soli na Marsie nadeszły z dwóch źródeł. Najpierw instrumenty badawcze lądownika wykryły wysokie stężenie tego związku w glebie otaczającej maszynę. Potem, trzy tygodnie po wylądowaniu, automatyczne ramię Phoenixa napotkało w wykopanym rowie na grząską warstwę, która zdecydowanie kontrastowała z twardym lodem, który lądownik musiał badać za pomocą wiertła. "Błoto" było drugim źródłem wody i podobnie jak pierwsze "najprawdopodobniej wysoko zasolone". "Jego konsystencja przypominała lody" - wspomina Renno.

W międzyczasie "robiliśmy zdjęcia" podpory i po 44 dniach od wylądowania największa kropla zniknęła - opowiada naukowiec - "Zrobiła się za ciężka i po prostu skapnęła".

Guy Gugliotta

New York Times News Service

tłum. AWT

The New York Times
Dowiedz się więcej na temat: życie pozaziemskie | Życie

Reklama

Najlepsze tematy

Reklama

Reklama

Strona główna INTERIA.PL

Polecamy

Rekomendacje