Kako astrobiolozi mogu pronaći izvanzemaljski život? U svakodnevnom životu obično nemamo problema reći da je pas ili ružmarin živa stvar, a stijena nije. Na klimatskoj sceni filma „Europa Report“ možemo na prvi pogled reći da je višeslojno stvorenje otkrilo da pliva u oceanu Jupiterovog mjeseca Europa živo, komplicirano i vrlo vjerojatno inteligentno.
Ali ako nešto ne pliva, šeta, puzi ili prolazi pored kamera promatračke svemirske letjelice, astrobiolozi se suočavaju s mnogo težim poslom. Moraju osmisliti testove koji će im omogućiti da zaključe da je izvanzemaljski život mikroba iz podataka o svemirskim brodovima. Moraju biti u stanju prepoznati tragove fosila iz prošlog izvanzemaljskog života. Moraju biti u stanju utvrditi sadržavaju li atmosfere udaljenih planeta u kojima kruže druge zvijezde, tragove nepoznatih nepoznatih oblika života. Oni trebaju načine kako zaključiti prisutnost života iz znanja o njegovim svojstvima. Definicija života rekla bi im koja su to svojstva i kako ih potražiti. Ovo je prvi iz dvodijelnog serijala koji istražuje kako naš koncept života utječe na potragu za izvanzemaljskim životom.
Što je to što razdvaja živa bića? Stoljećima su filozofi i znanstvenici tražili odgovor. Filozof Aristotel (384-322 pr. Kr.) Posvetio je veliki napor rasijecanju životinja i proučavanju živih bića. Pretpostavljao je da imaju izrazite posebne kapacitete koji ih razdvajaju od stvari koje nisu žive. Inspiriran mehaničkim izumima svoga vremena, renesansni filozof Rene Descartes (1596.-1650.) Vjerovao je da su živa bića poput strojeva sa satom, a posebni kapaciteti koji proizlaze iz načina organiziranja njihovih dijelova.
1944. napisao je fizičar Erwin Schrödinger (1887-1961) Što je život? U njemu je predložio da se temeljne životne pojave, uključujući i to kako roditelji prenose svojstva na potomstvo, mogu razumjeti proučavanjem fizike i kemije živih bića. Schrödingerova knjiga bila je inspiracija znanosti o molekularnoj biologiji.
Živi organizmi su načinjeni od velikih kompliciranih molekula s okosnicama povezanih ugljikovih atoma. Molekularni biolozi bili su u stanju objasniti mnoge životne funkcije u smislu ovih organskih molekula i kemijskih reakcija koje prolaze kada se otope u tekućoj vodi. 1955. James Watson i Francis Crick otkrili su strukturu deoksiribonukleinske kiseline (DNA) i pokazali kako ona može biti skladište nasljednih informacija koje se prenose s roditelja na potomstvo.
Iako je sve ovo istraživanje i teoretiziranje uvelike povećalo naše razumijevanje života, nije proizvelo zadovoljavajuću definiciju života; definicija koja bi nam omogućila da pouzdano razlikujemo žive stvari od onih koje nisu. Godine 2012. filozof Edouard Mahery tvrdio je da je stvaranje jedne definicije života i nemoguće i besmisleno. Astrobiolozi se ponašaju najbolje što mogu s djelomičnim definicijama koje imaju iznimke. Njihovo pretraživanje uvjetovano je našim znanjem o specifičnostima života na Zemlji; jedini život koji trenutno poznajemo.
Ovdje na Zemlji, živa bića su karakteristična po svom kemijskom sastavu. Osim ugljika, elementi vode vodik, dušik, kisik, fosfor i sumpor posebno su važni velikim organskim molekulama koje čine zemaljski život. Voda je neophodno otapalo. Budući da ne znamo sigurno što bi drugo moglo biti moguće, potraga za izvanzemaljskim životom obično pretpostavlja da će njegov kemijski sastav biti sličan onome života na Zemlji.
Koristeći tu pretpostavku, astrobiolozi daju veliki prioritet potrazi za vodom na drugim nebeskim tijelima. Dokazi svemirskih letjelica dokazali su da je Mars nekada imao tijela tekuće vode na svojoj površini. Utvrđivanje povijesti i opsega ove vode središnji je cilj istraživanja Marsa. Astrobiolozi su uzbuđeni zbog dokaza podzemnih voda oceana na Jupiterovom mjesecu Europa, Saturnovom mjesecu Enceladusu, a možda i na drugim mjesečevima ili patuljastim planetima. No iako prisutnost tekuće vode podrazumijeva uvjete pogodne za život sličan Zemlji, to ne pokazuje da takav život postoji ili je ikada postojao.
Organske kemikalije su neophodne za život sličan Zemlji, ali što se tiče vode, njihova prisutnost ne dokazuje da život postoji, jer se organski materijali mogu formirati i nebiološkim procesima. 1976. godine, NASA-ina dva vikinška zemljaca prvi su svemirski brod koji je u potpunosti uspio sletjeti na Mars. Nosili su instrument; naziva se plinski kromatograf-maseni spektrometar, koji je ispitivao tlo na organske molekule.
Čak i bez života, znanstvenici su očekivali da će naći nekoliko organskih materijala u marsovskom tlu. Organski materijali nastali nebiološkim procesima nalaze se u ugljikovim meteoritima, a neki od tih meteorita trebali su pasti na Mars. Bili su iznenađeni što uopće nisu našli ništa. U to se vrijeme neuspjeh u pronalaženju organskih molekula smatrao velikim udarcem mogućnosti života na Marsu.
2008. godine, NASA-in Lander Phoenix otkrio je objašnjenje zašto Viking nije otkrio organske molekule. Ako se utvrdi da marsovsko tlo sadrži perklorate. Perklorati, koji sadrže kisik i klor, su oksidanti koji mogu razgraditi organski materijal. Dok su perhlorati i organske molekule mogli koegzistirati na marsovskom tlu, znanstvenici su utvrdili da bi zagrijavanje tla za analizu Vikinga uzrokovalo da perhlorati unište bilo koji organski materijal koji sadrži. Marsovsko tlo ipak može sadržavati organske materijale.
Na informativnom brifingu u prosincu 2014. godine, NASA je objavila da je instrument koji se nalazio na brodu Rovers Curiosity Mars prvi put uspio otkriti jednostavne organske molekule na Marsu. Istraživači vjeruju da je moguće da otkrivene molekule mogu biti produkti raspada složenijih organskih molekula koje su tijekom procesa analize razgradili perklorati.
Kemijski sastav zemaljskog života također je vodio potragu za tragovima života u marsovskim meteoritima. Godine 1996. tim istražitelja pod vodstvom Davida McKaya iz svemirskog centra Johnson u Houstonu izvijestio je dokaze da je marsovski meteorit pronađen na Alan Hillsu na Antarktici 1984. godine sadržavao kemijske i fizičke dokaze o prošlom Marsovskom životu.
Otada su postojale slične tvrdnje o drugim marsovskim meteoritima. Ali, za mnoga otkrića predložena su nebiološka objašnjenja, a cijeli je predmet ostao upetljan u kontroverzu. Meteoriti do sada nisu pružili vrstu dokaza potrebnih za dokazivanje postojanja izvanzemaljskog života izvan razumne sumnje.
Slijedeći Aristotela, većina znanstvenika radije definira život u smislu njegovih mogućnosti, a ne prema sastavu. U drugom dijelu istražit ćemo kako je naše razumijevanje životnih kapaciteta utjecalo na potragu za izvanzemaljskim životom.
Reference i daljnje čitanje:
N. Atkinson (2009) Perchlorati i voda čine za potencijalno prihvatljivo okruženje na Marsu svemirski magazin.
S. A. Benner (2010), Definiranje života, astrobiologija, 10(10):1021-1030.
E. Machery (2012), Zašto sam se prestala brinuti o definiciji života ... i zašto bi i vi trebali, Svnthese, 185:145-164.
L. J. Mix (2015), Braniti definicije života, astrobiologija, 15 (1) objavljeni on-line prije objave.
T. Reyes (2014) NASA-in Curiosity Rover otkrio je metan, organsku energiju na Marsu, svemirski magazin.
S. Tirard, M. Morange i A. Lazcano, (2010), Definicija života: Kratka povijest neuhvatljivog znanstvenog nastojanja, astrobiologija, 10(10):1003-1009.
Jesu li stanovnici vikinškog Marsa pronašli životne blokove? Nestali komad nadahnjuje novi pogled na zagonetku. Znanstveni dnevni pregled predstavljen u istraživanju 5. rujna 2010
NASA rover pronašao je aktivnu i drevnu organsku kemiju na Marsu, laboratoriju za mlazni pogon, Kalifornijskom tehnološkom institutu, Vijesti, 16. prosinca 2014.
Europa: Sastojci za život ?, Nacionalna uprava za zrakoplovstvo i svemir.
