Antarktické ledové pláty. Obrazový kredit: NASA Klikněte pro zvětšení
Pamela Conrad, astrobiologka z NASA Jet Propulsion Laboratory, cestovala na konec Země, aby studovala život. Conrad se nedávno objevil v trojrozměrném dokumentu Jamese Camerona „Aliens of the Deep“, kde spolu s několika dalšími vědci zkoumali podivná stvoření, která obývají dno oceánu.
16. června 2005 přednesl Conrad přednášku s názvem „Bipolární rok: Co se můžeme dozvědět o hledání života na jiných planetách prací v chladných pouštích.“
V části 1 tohoto upraveného přepisu Conrad popisuje, jaké znaky bychom mohli hledat, abychom zjistili, zda existuje život v mimozemském prostředí.
"V posledních třech letech jsem se zapojil do projektu s několika svými kolegy, který nás zavede do horkých a studených pouští." Chceme sledovat podpisy života a uvidíme, jestli dokážeme rozeznat rozdíl mezi místy, kde je život a kde život není. Důvod, proč jdeme na poušť, je omezit počet matoucích proměnných, které jsou zavedeny všemi druhy života. V podstatě nechceme škrábat psí hovno, abychom našli špínu v bakteriích.
Tento rok jsme měli tu čest jít do Arktidy i do Antarktidy. Tohle je můj bipolární rok a to, co jsme tam dělali, je důležité pro průzkum vesmíru, protože stejně jako poušť jsou podmínky na povrchu jiných planet velmi tvrdé.
Díváme se na skály, protože pokud život byl a je již pryč - jinými slovy, je mrtvý, nebo je tak mrtvý, že byl zkamenělý a pozměněný - najdete to ve skalním záznamu.
Chcete-li zjistit život kdekoli, musíte být schopni prozkoumat životní prostředí a najít měřitelné stopy. Pokud to není něco, co můžete definovat měřitelným způsobem, není to věda. Takže z definice jsme tak trochu v chladu, abych tak řekl.
Jednou z výzev je přijít s měřitelnými termíny, podle kterých byste mohli definovat život. Výrazy musí být dostatečně univerzální, aby jim neunikl život na jiné planetě, kdyby to nebylo na rozdíl od života, který tu máme. Máme jednu sadu vzorků: biosféru na Zemi. Snažíme se použít znalosti, které máme o životě, abychom přišli s těmito termíny, a tak se snažíme přemýšlet o životě v nejobecnějších popisných termínech, které můžeme.
Hledáme život na místech, která jsou obyvatelná; místa, která jsou schopna podporovat život. Obyvatelnost je však těžko definovatelná, protože máme jen vágní představu o tom, proč je životní prostředí obyvatelné. V NASA jsme velmi rádi, když hledáme vodu jako jednu z aspektů obývatelnosti.
Voda je pro život v poušti stejně důležitá jako pro nás. Po čerstvém sněžení, kdy se skály zahřejí a roztopí led, uvidíte na povrchu skály květ sinic. Přesto jsou schopni udržet minimální existenci, když není příliš srážek.
Jedním z důvodů, proč se v antarktické zimě musí metabolismus zpomalit, je to, že voda je v pevné fázi a není přístupná. Živé věci mohou používat led pouze tehdy, když se roztopí a stane se dobrým rozpouštědlem. Používání ledu je jako používat minerál v krystalové fázi - když je v pevné formě, musíte použít nějakou energii k rozbití těchto svazků, aby s tím něco udělalo. V Antarktidě jsou organismy, které obsahují nemrznoucí typy molekul, ryby, které mají molekuly nazývané glykoproteiny. Když se v rybách vytvoří ledový krystal, molekula chytne ledový krystal, jakmile začne růst, a nedovolí mu růst ve směru, který jeho energeticky nejsnadněji roste. Protože nemůže růst, ledový krystal vzdává ducha a mění se zpět do vody.
Kromě vody si myslíme, že určité druhy chemických prvků jsou důležité pro život jinde. Život na Zemi je vyroben z uhlíku, vodíku a fosforu a několika dalších důležitých věcí, a potřebujeme kyslík ve vzduchu. Ale na Zemi jsou mikroby, které dýchají kov, a nestarají se o kyslík.
Obyvatelnost je tedy v očích pozorovatele skutečně obyvatelná. Když ji definujete, musíte přemýšlet o nejširší sadě pojmů, abyste mohli zahrnout jakýkoli druh života, který si dokážete představit. Konečným posouzením, zda je místo obyvatelné, je samozřejmě zjistit, zda je obývané.
Chcete-li vědět, položíte jednu sadu otázek: „Mohu zde nastavit úklid?“ Můžete se zeptat na další řadu otázek, pokud chcete vědět: „Je někdo doma?“ Ale v srdci toho všeho, ať už tam chcete nebo chcete žít, nebo jen zjistit, jestli je někdo doma, musíte něco vědět o okolí. Stále musíte udělat všechny experimenty, které vám řeknou o geofyzikálních, mineralogických a atmosférických vlastnostech planety. Pokud hledáte život, musíte mít představu o tom, co se snažíte v tomto prostředí podporovat.
Vypukla asi před 5 miliony let, z řady zlomenin známých jako Cerberus Fossae, voda stékala dolů při katastrofické povodni, shromažďující se v oblasti 800 x 900 km a byla zpočátku v průměru 45 metrů hluboká. Klikněte na obrázek pro větší náhled. Kredit: ESA / Mars Express
Co by tedy představovalo důkaz? Pokud chcete říci, že něco bylo prokázáno, musíte dosáhnout určité úrovně konsensu ve vědecké komunitě, jinak vás vaši vrstevníci roztrhnou na malé kousky v literatuře. Samozřejmě nikdy neexistuje úplný konsenzus: proto jsme oškliví vědci nekonečně bojují proti sobě. Ale musíme si vymyslet alespoň podmínky. Můžeme se dohodnout nebo nesouhlasit s ostatními teoriemi, ale musíme se dohodnout na podmínkách a měřeních.
Jaká měření bychom tedy mohli udělat, kdybychom hledali život? Vypadá planeta jinak, pokud tam byl život? Pokud například jedete do mé kuchyně po jídle, můžete vidět talíř nebo drobek. To je vodítko, že jsem tam byl. Existují také stopy na planetární úrovni. Biomarker - vodítko, které říká, že život tam byl - může být cokoli, co bylo vytvořeno životem. Stopa může být chemická, protože chemikálie obsahují vše. Jsem pytel chemikálií, stejně jako toto pódium je pytel chemikálií. To, co mě odlišuje od toho, jaké chemikálie existují a v jakém poměru k sobě navzájem a jak jsou uspořádány ve 3D. Je to jednoduchý způsob, jak rozlišit kategorie věcí.
Chiralita je také biomarker. Chiralita znamená, že některé molekuly jsou zrcadlovými obrazy navzájem a živé molekuly mají sklon být určitou handedness. Pokud jde o aminokyseliny, které jsou složkami bílkovin, které tvoří život, živé bytosti rádi používají levou formu. A pokud jde o cukry, živé bytosti rádi používají pravou formu. Výjimky z nich jsou, ale to je obecný případ.
Izotopy mohou také být biomarkerem. Některé molekuly přicházejí v různých izotopových příchutích, kde některé jsou o něco těžší než jiné. Živé věci jako lehčí odrůda, pravděpodobně proto, že je energeticky méně nákladné zpracovávat.
Komplexní polymery mohou být také biomarkery. Plast je samozřejmě složitý polymer. Opět jsme vyrobili plast. Celý tento rozdíl mezi přírodním a nepřirozeným - pokud to lidé udělali, je to stále biogenní. Takže přemýšlejte o tom. Moje auto je biosignature. Jaký druh, nejsem si jistý.
Pokud chcete definovat život měřitelným způsobem, chtěl bych ho udržet opravdu jednoduchý. Můžete definovat život podle toho, z čeho je vyroben, nebo můžete definovat život podle toho, co dělá. Rád definuji život tím, z čeho je vyroben, protože jakmile řeknete slovo „dělá“, mluvíte o procesu. Proces je něco, co se děje v čase. Pak musíte zjistit, jaká by měla být vzorkovací frekvence. Jak často byste měli hledat a jak dlouho by měl celý experiment trvat? Proces je trochu problematičtější, protože to vyžaduje čas a možná se mýlíte, jak často hledat, nebo jak dlouho byste měli hledat.
Procesy - výroba, reprodukce nebo vývoj - se mohou odehrávat v různých časových měřítcích. Takže pokud se jen díváte na procesy a máte dva, které se značně liší v jejich časovém měřítku, nebudete moci udělat stejný experiment, abyste se na ně mohli podívat. Takže se rád dívám na život, co to je. Nemluvě, že jsme nemohli přidat trochu věcí založených na procesech, ale když se podíváte na to, co je život, je to jednoduché opravdu rychle. Je to jedinečná chemie, nějaký druh přiměřených chemikálií, uspořádaných nějakým způsobem a „uspořádaných nějakým způsobem“ je to, čemu říkám struktura.
Kdybych hledal život na jiné planetě nebo měsíci, hledal bych místa, kde by se mohla objevit zajímavá chemie, aby konečný vývoj této chemie mohl vytvořit živý systém. Přemýšlel jsem o místech, jako je Evropa, která má pod ledem oceán. Přemýšlel jsem o jiných místech, kde existuje led, jako jsou komety. Přemýšlel jsem o Titanu, Saturnově měsíci. Přemýšlel jsem o všech místech, kde se vyskytuje zajímavá chemie, protože chemie je chytrá. Můžete získat všechny druhy zajímavých molekul.
Původní zdroj: NASA Astrobiology
