V honbě za mimozemským životem vědci inklinují k tomu, co se nazývá „nízko visící ovocný přístup“. To spočívá v hledání podmínek podobných těm, které zde zažíváme na Zemi, které zahrnují kyslík, organické molekuly a dostatek tekuté vody. Je zajímavé, že některá z míst, kde jsou tyto ingredience hojně přítomny, zahrnují interiéry ledových měsíců, jako je Evropa, Ganymede, Enceladus a Titan.
Zatímco v naší Sluneční soustavě existuje pouze jedna pozemská planeta, která je schopna podporovat život (Zemi), existuje několik „Oceánských světů“, jako jsou tyto měsíce. Tým vědců z Centra astrofyziky Harvarda Smithsoniana (CfA) provedl tento krok dále a provedl studii, která ukázala, že potenciálně obyvatelné ledové měsíce s vnitřními oceány jsou mnohem pravděpodobnější než pozemské planety ve vesmíru.
Studii nazvanou „Suburface Exolife“ provedli Manasvi Lingam a Abraham Loeb z Harvardského Smithsonainova centra pro astrofyziku (CfA) a Institutu pro teorii a výpočet (ITC) na Harvardské univerzitě. Pro účely studia autoři berou v úvahu vše, co definuje okolní obývatelnou zónu (aka. „Goldilocks Zone“) a pravděpodobnost, že uvnitř měsíců bude život s vnitřními oceány.
Nejprve se Lingam a Loeb zabývají tendencí zaměňovat obyvatelné zóny (HZ) s obývatelností, nebo považovat tyto dva pojmy za zaměnitelné. Například planety umístěné uvnitř HZ nemusí nutně podporovat život - v tomto ohledu jsou Mars a Venuše dokonalými příklady. Zatímco Mars je příliš chladný a atmosféra je příliš tenká na to, aby podporovala život, Venuše utrpěla utečený skleníkový efekt, který způsobil, že se stalo horkým pekelným místem.
Na druhé straně bylo zjištěno, že těla, která jsou umístěna za HZ, jsou schopna mít kapalnou vodu a potřebné složky, které vedou k životu. V tomto případě slouží jako dokonalé příklady měsíce Europa, Ganymede, Enceladus, Dione, Titan a několik dalších. Díky rozšíření vody a geotermálnímu ohřevu způsobenému přílivovými silami mají všechny tyto měsíce vnitřní oceány, které by mohly velmi dobře podporovat život.
Jako Lingam, postdoktorandský výzkumný pracovník v ITC a CfA a hlavní autor studie, řekl časopisu Space Magazine e-mailem:
„Konvenční představa o planetárním obyvatelstvu je obyvatelná zóna (HZ), konkrétně pojem, že„ planeta “musí být umístěna ve správné vzdálenosti od hvězdy, aby mohla mít na svém povrchu tekutou vodu. Tato definice však předpokládá, že život je: (a) povrchový, (b) na planetě obíhající kolem hvězdy a (c) na kapalné vodě (jako rozpouštědlo) a sloučeninách uhlíku. Naproti tomu naše práce uvolňuje předpoklady (a) a (b), ačkoli si stále zachováváme (c). “
Lingam a Loeb jako takové rozšiřují své úvahy o obývatelnosti tak, aby zahrnovaly světy, které by mohly mít podpovrchové biosféry. Taková prostředí přesahují ledové měsíce, jako je Evropa a Enceladus, a mohla by zahrnovat mnoho dalších typů hlubinných podzemních prostředí. Kromě toho se také spekulovalo, že život může existovat v titanových metanových jezerech (tj. Methanogenních organismech). Lingam a Loeb se však místo toho rozhodli soustředit na ledové měsíce.
„I když uvažujeme o životě v podpovrchových oceánech pod ledem / horninou, mohl by život existovat také v hydratovaných horninách (tj. S vodou) pod povrchem; ten je někdy označován jako podzemní život, “řekl Lingam. „Druhou možnost jsme se nepustili, protože mnoho z těchto závěrů (ale ne všechny) o podmořských oceánech platí i pro tyto světy. Podobně, jak je uvedeno výše, neuvažujeme o životních formách založených na exotických chemiích a rozpouštědlech, protože není snadné předvídat jejich vlastnosti. “
Nakonec se Lingam a Loeb rozhodli soustředit na světy, které by obíhaly kolem hvězd a pravděpodobně obsahovaly podpovrchový život, který by lidstvo dokázalo rozpoznat. Následně posoudili pravděpodobnost, že taková těla jsou obyvatelná, jaké výhody a výzvy bude muset život v těchto prostředích řešit, a pravděpodobnost takových světů existujících mimo naši sluneční soustavu (ve srovnání s potenciálně obyvatelnými pozemskými planetami).
Pro začátek mají „Ocean Worlds“ několik výhod, pokud jde o podporu života. V Jovianském systému (Jupiter a jeho měsíce) je záření velkým problémem, který je výsledkem zachycení nabitých částic v plynném gigantu silného magnetického pole. Mezi tím a mírnou atmosférou měsíce by na povrchu přežil velmi těžký život, ale život pod ledem by byl mnohem lepší.
"Jednou z hlavních výhod ledových světů je to, že povrchové oceány jsou většinou utěsněny od povrchu," řekl Lingam. "Proto UV záření a kosmické paprsky (energetické částice), které jsou obvykle škodlivé pro povrchový život ve vysokých dávkách, pravděpodobně neovlivní domnělý život v těchto podpovrchových oceánech."
„Na druhou stranu,“ pokračoval, „nepřítomnost slunečního světla jako velkého zdroje energie by mohla vést k biosféře, která má mnohem méně organismů (na jednotku objemu) než Země. Kromě toho je většina organismů v těchto biosférách pravděpodobně mikrobiální a pravděpodobnost vývoje komplexního života může být ve srovnání se Zemí nízká. Dalším problémem je potenciální dostupnost živin (např. Fosforu) nezbytných pro život; navrhujeme, aby tyto živiny mohly být v těchto světech dostupné pouze v nižších koncentracích než Země. “
Nakonec Lingam a Loeb určili, že v širokém spektru stanovišť v celém vesmíru může existovat široká škála světů s ledovými mušlemi střední tloušťky. Na základě statistické pravděpodobnosti takových světů dospěli k závěru, že „Oceánské světy“, jako jsou Evropa, Enceladus a další podobné, jsou asi 1000krát běžnější než skalnaté planety, které existují v HZ hvězd.
Tato zjištění mají některé drastické důsledky pro hledání mimozemského a mimoslunního života. Má také významné důsledky pro to, jak může být život distribuován vesmírem. Jak Lingam shrnul:
„Došli jsme k závěru, že život v těchto světech bude nepochybně čelit pozoruhodným výzvám. Na druhé straně však neexistuje žádný definitivní faktor, který zabraňuje vývoji života (zejména mikrobiálního života) na těchto planetách a měsících. Pokud jde o panspermii, uvažovali jsme o možnosti, že volně plovoucí planeta obsahující podpovrchový exolife by mohla být dočasně „zachycena“ hvězdou a že by možná mohla zasít životem jiné planety (obíhající tuto hvězdu). Protože je zapojeno mnoho proměnných, ne všechny lze přesně kvantifikovat. “
Profesor Leob - Frank B. Baird ml., Profesor vědy na Harvardské univerzitě, ředitel ITC a spoluautor studie - dodal, že nalezení příkladů tohoto života představuje vlastní podíl výzev. Jak řekl časopisu Space Magazine e-mailem:
"Je velmi obtížné detekovat život pod povrchem vzdáleně (z velké vzdálenosti) pomocí dalekohledů." Dalo by se hledat přebytečné teplo, ale to může vyplývat z přírodních zdrojů, jako jsou sopky. Nejspolehlivějším způsobem, jak najít podpovrchový život, je přistát na takové planetě nebo měsíci a vrtat povrchovou ledovou pokrývkou. Toto je přístup zamýšlený pro budoucí misi NASA pro Evropu ve sluneční soustavě. “
Lingam a Loeb zkoumali důsledky pro panspermii dále a uvažovali také o tom, co by se mohlo stát, kdyby planeta jako Země byla kdykoli vypuštěna ze sluneční soustavy. Jak poznamenávají ve své studii, předchozí výzkum ukázal, jak planety s hustou atmosférou nebo podpovrchovými oceány mohou stále podporovat život, zatímco se vznášejí v mezihvězdném prostoru. Jak vysvětlil Loeb, uvažovali také o tom, co by se stalo, kdyby se to někdy stalo se Zemí jednou:
"Zajímavou otázkou je, co by se stalo se Zemi, kdyby byla vypuštěna ze sluneční soustavy do chladného prostoru, aniž by byla zahřátá Sluncem." Zjistili jsme, že oceány zamrznou do hloubky 4,4 km, ale kapsy tekuté vody přežijí v nejhlubších oblastech zemského oceánu, jako je příkop Mariana, a život by mohl přežít v těchto zbývajících podpovrchových jezerech. To znamená, že život pod povrchem by mohl být přenášen mezi planetárními systémy. “
Tato studie také slouží k připomenutí, že jak lidstvo zkoumá více Sluneční soustavy (z velké části kvůli nalezení mimozemského života), to, co najdeme, má také důsledky v honbě za životem ve zbytku vesmíru. To je jedna z výhod přístupu „nízko visícího ovoce“. To, co nevíme, je informováno, ale to, co děláme, a to, co najdeme, pomáhá informovat naše očekávání o tom, co jiného bychom mohli najít.
A samozřejmě je to velmi obrovský vesmír. To, co můžeme najít, bude pravděpodobně překračovat rámec toho, co v současné době dokážeme rozpoznat!
