V roce 2015 hlavní vědec NASA Ellen Stofan prohlásil, že „věřím, že v příštím desetiletí budeme mít silné náznaky života za Zemí a v následujících 10 až 20 letech budou mít jasné důkazy.“ Vzhledem k tomu, že bylo naplánováno několik misí prohledávání nepřátelských důkazů života (minulých i současných) na Marsu a ve vnější sluneční soustavě, zdá se, že to není realistické hodnocení.
Nalezení důkazů života však samozřejmě není snadný úkol. Kromě obav z kontaminace existují také rizika spojená s provozem v extrémních prostředích - a to, jaké bude hledat život ve Sluneční soustavě, jistě bude. Všechny tyto obavy byly vzneseny na nové konferenci FISO nazvané „Směrem k sekvenci in-situ pro detekci života“, kterou pořádá Christopher Carr z MIT.
Carr je vědecký pracovník na MIT's Department of Earth, Atmospheric and Planetetary Sciences (EAPS) a výzkumný pracovník na Department of Molecular Biology ve Massachusetts General Hospital. Téměř 20 let se věnoval studiu života a jeho hledání na jiných planetách. Proto je také vědeckým hlavním vyšetřovatelem (PI) nástroje Hledání mimozemských genomů (SETG).
Maria T. Zuber - profesor geofyziky E. A. Griswolda na MIT a vedoucí EAPS - interdisciplinární skupina za SETG zahrnuje vědce a vědce z MIT, Caltech, Brown University, Arvard a Claremont Biosolutions. S podporou NASA tým SETG pracuje na vývoji systému, který může testovat život na místě.
Carr představil hledání mimozemského života a popsal základní přístup takto:
"Mohli bychom hledat život, jak ho neznáme." Ale myslím, že je důležité začít od života tak jako my to víme - extrahovat jak vlastnosti života, tak rysy života a zvážit, zda bychom měli hledat život, jak ho známe, také v kontextu hledání života za Zemí. “
Za tímto účelem se tým SETG snaží využít nejnovější vývoj biologického testování in situ a vytvořit nástroj, který mohou používat robotické mise. Tento vývoj zahrnuje vytvoření přenosných testovacích zařízení DNA / RNA, jako je Minion, a také vyšetřování sekvencí Biomolecule. Hraje astronaut Kate Rubin v roce 2016, toto bylo vůbec první DNA sekvenování, které se bude konat na palubě Mezinárodní vesmírné stanice.
Na základě těchto a nadcházejícího programu Genes in Space, který umožní posádkám ISS sekvenovat a zkoumat vzorky DNA na místě, se tým SETG snaží vytvořit nástroj, který dokáže izolovat, detekovat a klasifikovat jakékoli organismy založené na DNA nebo RNA. v mimozemském prostředí. V procesu to umožní vědcům otestovat hypotézu, že život na Marsu a dalších místech ve Sluneční soustavě (pokud existuje) souvisí s životem na Zemi.
Abychom tuto hypotézu rozebrali, je všeobecně přijímanou teorií, že syntéza komplexních organických látek - včetně nukleobáz a prekurzorů ribózy - nastala na počátku historie Sluneční soustavy a proběhla uvnitř Sluneční mlhoviny, z níž se všechny planety tvořily. Tyto organické látky pak mohly být komety a meteority dodány do několika potenciálně obyvatelných zón během období pozdního těžkého bombardování.
Tato teorie, známá jako lithopansermie, je mírným zvratem v myšlence, že život je distribuován v celém vesmíru komety, asteroidy a planetoidy (aka. Panspermia). V případě Země a Marsu je důkaz, že život může souviset, částečně založen na vzorcích meteoritu, o nichž je známo, že přišly na Zemi z Rudé planety. Tito byli sami produktem asteroidů, kteří udeřili na Mars a vyhodili ejectu, který byl nakonec zajat Zemí.
Zkoumáním lokalit, jako jsou Mars, Evropa a Enceladus, se budou vědci také moci zapojit do přímějšího přístupu, pokud jde o hledání života. Jak Carr vysvětlil:
"Existuje několik hlavních přístupů." Můžeme zaujmout nepřímý přístup a podívat se na některé z nedávno identifikovaných exoplanet. A naděje je, že s kosmickým dalekohledem James Webb a dalšími pozemními dalekohledy a vesmírnými dalekohledy budeme v pozici, abychom mohli začít zobrazovat atmosféru exoplanet mnohem podrobněji, než je charakterizace těchto exoplanet umožnila [ ] k datu. A to nám poskytne špičkovou úroveň, umožní nám podívat se na mnoho různých potenciálních světů. Ale to nám nedovolí jít tam. A budeme mít pouze nepřímé důkazy například prostřednictvím atmosférických spekter. “
Mars, Evropa a Enceladus představují přímou příležitost k nalezení života, protože všichni prokázali podmínky, které k životu přispívají (nebo vedly). Zatímco existuje dostatek důkazů o tom, že Mars kdysi měl na povrchu tekutou vodu, jak Evropa, tak Enceladus mají podmořské oceány a prokázaly geologickou aktivitu. Proto by jakákoli mise do těchto světů měla za úkol hledat na správných místech, aby našla důkaz života.
Na Marsu, Carr poznamenává, to přijde k pohledu na místa, kde je vodní cyklus, a pravděpodobně to bude zahrnovat trochu spelunkingu:
"Myslím, že naší nejlepší sázkou je přístup na podpovrch." A to je velmi těžké. Musíme vyvrtat nebo jinak přistupovat do oblastí pod dosahem kosmického záření, které by mohlo zničit organický materiál. A jednou z možností je jít k čerstvým nárazovým kráterům. Tyto nárazové krátery mohly odhalit materiál, který nebyl zpracován zářením. A možná by region, kam bychom mohli chtít jít, byl někde tam, kde by se čerstvý nárazový kráter mohl připojit k hlubší podpovrchové síti - kde bychom mohli získat přístup k materiálu, který možná vychází z podzemí. Myslím, že to je pravděpodobně naše nejlepší sázka na nalezení života na Marsu v tuto chvíli. A jedno místo, kam bychom se mohli podívat, bylo v jeskyních; například lávová trubice nebo nějaký jiný druh jeskynního systému, který by mohl nabízet stínění proti UV záření a možná také poskytnout nějaký přístup do hlubších oblastí na povrchu Marsu. “
Pokud jde o „mořské světy“, jako je Enceladus, hledání příznaků života by pravděpodobně zahrnovalo prozkoumání oblasti jižní polární oblasti, kde byly v minulosti pozorovány a studovány vysoké prameny vody. V Evropě by to pravděpodobně zahrnovalo hledání „chaosových regionů“, míst, kde by mohlo dojít k interakcím mezi povrchovým ledem a vnitřním oceánem.
Zkoumání těchto prostředí přirozeně představuje některé závažné technické výzvy. Pro začátek by to vyžadovalo rozsáhlou planetární ochranu, aby bylo zajištěno, že bylo zabráněno kontaminaci. Tyto ochrany by byly také nezbytné k zajištění toho, aby se zabránilo falešným pozitivům. Nic horšího než objevení kmene DNA na jiném astronomickém těle, jen si uvědomit, že to byla vlastně vločka kůže, která padla do skeneru před spuštěním!
A pak jsou tu potíže, které představuje provoz robotické mise v extrémním prostředí. Na Marsu je vždy problém slunečního záření a prachových bouří. Ale v Evropě existuje další nebezpečí, které představuje Jupiterovo intenzivní magnetické prostředí. Zkoumání vodních paprsků pocházejících z Enceladusu je také velmi náročné pro orbitu, který by v té době pravděpodobně překročil rychlost kolem planety.
Ale s ohledem na potenciál vědeckých průlomů, takovou misi stojí za to bolesti. Nejenže by to umožnilo astronomům testovat teorie o vývoji a distribuci života v naší sluneční soustavě, mohlo by to také usnadnit vývoj klíčových technologií výzkumu vesmíru a vést k některým vážným komerčním aplikacím.
Pokud jde o budoucnost, očekává se, že pokroky v syntetické biologii povedou k novým léčbám nemocí ak schopnosti 3-D tisknout biologické tkáně (aka. „Bioprinting“). Rovněž pomůže zajistit zdraví lidí ve vesmíru řešením ztráty kostní denzity, svalové atrofie a snížením orgánových a imunitních funkcí. A pak existuje schopnost pěstovat organismy speciálně navržené pro život na jiných planetách (můžete říci terraforming?)
Kromě toho, schopnost provádět in-situ pátrání po životě na jiných slunečních planetách, také dává vědcům příležitost odpovědět na hořící otázku, na kterou se potýkají po celá desetiletí. Zkrátka, je život založený na uhlíku univerzální? Dosud byly všechny pokusy o zodpovězení této otázky do značné míry teoretické a zahrnovaly „odrůdu ovoce s nízkým věšákem“ - kde jsme hledali známky života, jak je známe, používající hlavně nepřímé metody.
Nalezením příkladů, které pocházejí z jiných prostředí než Země, bychom podnikli několik zásadních kroků k tomu, abychom se připravili na druhy „blízkých setkání“, k nimž by mohlo dojít po silnici.
