Pewne rzeczy pozostają niezmienne. Mogliśmy zamknąć się w miejskich dżunglach, w których pnie drzew zastępują wieżowce z betonu i stali. Mogliśmy zamienić łuk i strzały na tablet i smartfon, a skórzaną opaskę na markowe ubrania. Mimo całej tej otoczki, chociaż nie chcemy się do tego przyznać, wewnątrz jesteśmy jednak wciąż tacy sami jak nasi przodkowie. I tak samo jak niegdyś oni, gdy wyrwiemy się z codziennej rutyny i z dala od miejskich świateł spojrzymy w czyste, rozgwieżdżone niebo, odczujemy ten sam co oni lęk i respekt przed nieskończonym ogromem Wszechświata. Wkrótce potem pojawia się kolejna myśl. Czy cały ten spektakl istnieje tylko dla nas? Czy jesteśmy sami we Wszechświecie?
Ta myśl rozpalała ludzkie umysły przez lata. Znaczny w tym udział miał rozkwit literatury science fiction, która uwodziła obrazami wspaniałych pozaziemskich cywilizacji lub przerażała wizjami pochodzących z kosmosu potworów. Niestety, wraz z rozwojem astronomii i kosmonautyki, coraz więcej z tych marzeń okazywało się zupełnie złudnymi. Warunki panujące w Układzie Słonecznym okazały się skrajnie niesprzyjające rozwojowi życia. Ziemia okazała się być oazą otoczoną ogromną pustynią. Oczy większości naukowców skupiły się na odległych planetach obiegających obce nam gwiazdy. Co jednak, jeżeli życie pozaziemskie rozwija się w najlepsze w naszej najbliższej okolicy, lecz my nie potrafimy go dostrzec?
Kiedy myślimy o życiu jako takim, większość z nas ma przed oczami zwierzęta, rośliny. I chociaż w rozważaniach nad życiem pozaziemskim potrafią one przybierać fantastyczne kształty, to jednak w gruncie rzeczy pozostają wciąż tym samym. W rzeczywistości jednak większość form życia to organizmy jednokomórkowe. I jak się okazuje, to właśnie one mają największe szanse na zasiedlenie kosmosu. Wykazują one zdumiewającą odporność na trudne warunki, w których żadne wyższe formy życia nie miałyby żadnych szans, takie jak skrajne temperatury, wysokie ciśnienie lub zasolenie. W końcu także Ziemię przez miliardy lat zamieszkiwały jedynie jednokomórkowce. Także pozornie mordercze realia panujące w kosmosie mogą okazać się nie być żadnym problemem dla bakterii. Obecnie znamy gatunki potrafiące żyjące w warunkach zbliżonych do tych panujących na przykład na Marsie. Wiemy także, że bakterie potrafią przeżyć nawet w przestrzeni kosmicznej – obecni rekordziści wytrzymali półtora roku!
Teraz, kiedy już wiemy jakiej formy życia powinniśmy poszukiwać w swojej okolicy, należy zastanowić się, gdzie rozpocząć poszukiwania. Najbardziej oczywistymi kandydatami są oczywiście towarzyszące Ziemi planety. Które wybrać? Pomocny w wyborze będzie termin ekosfery (ang. habitable zone). Najprościej mówiąc, jest to odległość od gwiazdy która umożliwia zaistnienie warunków sprzyjających życiu, głównie wody w stanie ciekłym. W samym centrum ekosfery naszego Słońca znajduje się oczywiście Ziemia, jednak blisko jej granic mieszczą się także sąsiednie planety, Wenus oraz Mars. Na pierwszy rzut oka Wenus wydaje się być odpowiednim kandydatem – pod względem rozmiarów i masy najbardziej przypomina Ziemię spośród wszystkich znanych nam planet. Niestety, gęsta atmosfera złożona głównie z dwutlenku węgla powoduje efekt cieplarniany, w wyniku którego temperatura na planecie wynosi około 500 stopni C. W tych warunkach nie może być mowy o występowaniu ciekłej wody. Co jednak z Marsem?
Występowanie wody na Marsie, pustynnej planecie, pozostawało w strefie science fiction do 23 stycznia 2004 roku, kiedy to naukowcy z Europejskiej Agencji Kosmicznej ogłosili, że sonda Mars Express odkryła obecność lodu wodnego w czapie polarnej, obejmującej południowy biegun planety. Do tej pory sądzono, że składa się ona jedynie ze stałego dwutlenku węgla. Był to dopiero początek serii odkryć, które zmieniły nasz sposób postrzegania Czerwonej Planety. Wkrótce odkryto także obecność lodu w czapie północnej. Na podstawie zdjęć satelitarnych oraz informacji dostarczonych przez łaziki „Spirit” oraz „Opportunity” odkryto, że powierzchnia Marsa nosi ślady dawnej obecności wody, w tym liczne kaniony i wyschnięte doliny rzeczne. Świadczy to o tym, że woda niegdyś powszechnie tam występowała. Uważa się także, że na Marsie występuje wieczna zmarzlina, podobnie jak np. w Syberii, kryjąca pod ziemią znaczne ilości wody. Należy zwrócić uwagę na fakt, że znane są nam organizmy jednokomórkowe zamieszkujące ziemską zmarzlinę. Czemu na Marsie miałoby być inaczej? Prawdziwym przełomem okazał się być jednak 28 września 2015 roku. Tego dnia Amerykańska Agencja Kosmiczna oficjalnie ogłosiła odkrycie wody w stanie ciekłym na powierzchni Marsa. Występuje ona w postaci solanki, tworzącej okresowe strumienia na stokach kraterów i gór. Obecność soli rozpuszczonych w wodzie obniża jej temperaturę zamarzania do -70 stopni C, dzięki czemu może ona występować w stanie ciekłym na mroźnej powierzchni planety. O tak sprzyjających życiu warunkach na Marsie do tej pory mogliśmy jedynie marzyć. Teraz pozostaje nam tylko czekać na kolejny ruch agencji kosmicznych, które z pewnością wezmą pod uwagę marsjańskie strumienie podczas planowania kolejnych misji kosmicznych.
Wiemy już, że Mars okazał się być bardziej gościnny niż nam się do tej pory wydawało. Pozostałe planety naszego Układu nie są jednak tak przyjazne, w dalszym poszukiwaniu życia powinniśmy więc skupić się na innych ciałach niebieskich. Oczywistym wyborem będą księżyce. Nasz własny satelita, na którym życie rozkwitało często na kartach powieści fantastycznych, jest miejscem zupełnie jałowym. Sytuacja ta jednak zmieni się, gdy spojrzymy na dalsze obiekty, krążące dookoła gazowych gigantów – Jowisza i Saturna.
Obecnie za najbardziej prawdopodobne miejsce występowania życia w Układzie Słonecznym, oczywiście poza Ziemią, uważa się Europę, jeden z księżyców Jowisza. Należy on do grupy tak zwanych księżyców galileuszowych – czterech największych księżyców Jowisza odkrytych przez Galileusza w 1610 roku i możliwych do obserwacji z powierzchni Ziemi przez zwykłą lornetkę. Na Europie występuje woda, i to w ogromnych ilościach – szacuje się, że jest jej dwa razy więcej niż na Ziemi. Tworzy ona lodową skorupę, pokrywającą całą powierzchnię księżyca. Dane dostarczone przez sondę „Galileo” wskazują jednak, że głęboko pod lodową pokrywą, około 19 kilometrów pod powierzchnią, znajduje się ogromny ocean pokrywający cały księżyc, głęboki nawet na 90 kilometrów. Woda może osiągać stan ciekły dzięki potężnym siłom pływowym Jowisza, które rozciągają i ogrzewają wnętrze Europy. Na dnie tego oceanu prawdopodobnie występują czynne kominy hydrotermalne – takie miejsca występuję także w ziemskich oceanach i są one prawdziwymi oazami życia. Wokół takich kominów potrafią funkcjonować całe ekosystemy całkowicie niezależne od energii słonecznej i jakichkolwiek wpływów z powierzchni planety. Wszystko to pozwala mieć nadzieję na odkrycie życia pozaziemskiego. Oczywiście o ile będziemy dość zdeterminowani, aby pokonać 19 kilometrów lodu stojącego nam na drodze.
Kolejnym księżycem branym pod uwagę jest Enceladus – satelita Saturna. Wykazuje znaczne podobieństwo do Europy, chociaż jest od niej ponad 6 razy mniejszy (średnica Enceladusa wynosi niecałe 500 kilometrów). Tak jak Europę, pokrywa go gruba warstwa lodu, pod którą kryje się ocean. Charakterystyczną cechą Enceladusa jest wywołana pływami aktywność tektoniczna jego powierzchni – przecinają ją liczne, głębokie szczeliny, powszechnie występują także lodowe wulkany i gejzery. To właśnie gejzery, wyrzucające strumienie pary wodnej w okolicy bieguna południowego księżyca, okazały się szczególnie obfitym źródłem informacji o warunkach panujących w ukrytym oceanie. Sonda „Cassini” przeleciała przez jeden z takich strumieni, pobierając próbki i badając ich skład. Wykazano, że woda wyrzucona z gejzeru zawiera nie tylko sole sodu oraz potasu, ale także azot, dwutlenek węgla oraz proste związki organiczne, takie jak metan, propan, acetylen oraz formaldehyd. Obecność tych związków, nawet jeżeli nie świadczy jednoznacznie o występowaniu żywych organizmów w oceanie Enceladusa, z pewnością zwiększa szansę na ich znalezienie.
Poza lodowymi księżycami, na szczególną uwagę zasługuje Tytan, obiegający Saturna. Jest to jedyny znany nam satelita w Układzie Słonecznym, który posiada atmosferę, a na jego powierzchni występują rozległe zbiorniki ciekłych substancji. Tym, co odróżnia Tytana od Ziemi jest fakt, że zamiast wody, zbiorniki te wypełnione są płynnym metanem. Co więcej, na księżycu występuje pełen obieg metanu, analogiczny do ziemskiego obiegu wody: parujący metan tworzy metanowe chmury, z których pada deszcz ciekłego węglowodoru. Opady zasilają rzeki, które spływają do mórz i jezior. Na księżycu występuje woda, jednak w postaci lodu, a być może także ukrytego głęboko, niepotwierdzonego dotąd oceanu. Ponadto na powierzchni aktywne są lodowe wulkany, wyrzucające do atmosfery między innymi amoniak. Atmosfera Tytana składa się w 98% z azotu. Na księżycu występuje więc azot, amoniak i metan, a także inne węglowodory jak benzen czy acetylen, co w sumie tworzy warunki środowiskowe bardzo zbliżone do tych, jakie panowały na młodej Ziemi. Pozwala nam to przypuszczać, że na Tytanie może występować życie, chociaż znacznie różniące się od tego nam znanego. Zdaniem dr Chrisa McKay, mikroorganizmy zdolne do przeżycia na Tytanie powinny zamiast tlenu, do oddychania wykorzystywać wodór, a energię pozyskiwać z rozkładu acetylenu. Występowanie takich organizmów na powierzchni księżyca powinno powodować obniżenie zawartości wodoru i acetylenu przy gruncie, w porównaniu z wyższymi warstwami atmosfery. Najnowsze informacje pochodzące z sondy Cassini zdają się potwierdzać tę teorię. Pod wpływem promieniowania słonecznego w górnych warstwach atmosfery Tytana powstają znaczne ilości acetylenu, uwalniany jest także wodór. Substancje te opadają na powierzchnię księżyca, gdzie w tajemniczy sposób znikają. Czy jest to wynikiem działalności obcych form życia? Wyjaśnić to będą próbowały kolejne misje wysyłane na tego fascynującego satelitę.
Życie jest zdumiewające. Potrafi przyjąć niemal nieskończoną liczbę różnych form, często zdumiewających swą różnorodnością i odpornością na pozornie najbardziej nawet niesprzyjające warunki. Co chwilę z zaskoczeniem odkrywamy organizmy żyjące w wulkanicznych kraterach lub głęboko pod antarktycznym lodem. Wciąż jednak uważamy, że życie jest tylko ziemską domeną. Być może jednak nie jest ono wcale tak rzadkie, jak nam się wydaje. Wystarczy tylko przyjrzeć się bliżej.
Michał Puchalski
BT inż. III rok, gr. IV
Brak komentarzy:
Prześlij komentarz