În 2015, omul de știință șef al NASA, Ellen Stofan, a declarat că, „cred că vom avea indicații puternice despre viață dincolo de Pământ în următorul deceniu și dovezi definitive în următorii 10-20 de ani.” Cu mai multe misiuni programate să caute dovezi ale vieții (trecutul și prezentul) pe Marte și în Sistemul Solar exterior, acest lucru pare cu greu o apreciere nerealistă.
Dar, desigur, a găsi dovezi de viață nu este o sarcină ușoară. În plus față de îngrijorările cu privire la contaminare, există și riscurile pe care le implică operarea în medii extreme - ceea ce va căuta viață în Sistemul Solar va implica cu siguranță. Toate aceste îngrijorări au fost ridicate la o nouă conferință FISO intitulată „Spre secvențiere in situ pentru detectarea vieții”, găzduită de Christopher Carr din MIT.
Carr este un om de știință al departamentului de științe ale Pământului, Științelor Atmosferice și Planetare (EAPS) al MIT și un Fellow de Cercetare cu Departamentul de Biologie Moleculară de la Spitalul General din Massachusetts. De aproape 20 de ani, s-a dedicat studiului vieții și căutării acesteia pe alte planete. De aceea el este, de asemenea, investigatorul principal al științei (PI) al instrumentului Căutarea genomilor extratereștri (SETG).
Condus de Dr. Maria T. Zuber - profesor de geofizică E. A. Griswold la MIT și șeful EAPS - grupul interdisciplinar din spatele SETG include cercetători și oameni de știință din MIT, Caltech, Universitatea Brown, Arvard și Claremont Biosolutions. Cu sprijinul NASA, echipa SETG a lucrat pentru dezvoltarea unui sistem care poate testa viața in situ.
Prezentând căutarea vieții extraterestre, Carr a descris abordarea de bază după cum urmează:
„Am putea căuta viață așa cum nu o știm. Dar cred că este important să pornim de la viață la fel de o știm - să extragem atât proprietățile vieții, cât și trăsăturile vieții și să analizăm dacă ar trebui să căutăm viața așa cum o știm și noi, în contextul căutării vieții dincolo de Pământ. ”
Spre acest scop, echipa SETG încearcă să utilizeze evoluțiile recente ale testării biologice in situ pentru a crea un instrument care poate fi folosit de misiunile robotice. Aceste evoluții includ crearea dispozitivelor portabile de testare ADN / ARN precum MinION, precum și investigația Biomolecule Sequencer. Realizat de astronauta Kate Rubin în 2016, aceasta a fost prima secvențiere ADN care a avut loc la bordul Stației Spațiale Internaționale.
Bazându-se pe acestea, și programul Genes in Space, care va permite echipajelor ISS să ordoneze și să cerceteze mostre de ADN pe site - echipa SETG încearcă să creeze un instrument care să izoleze, să detecteze și să clasifice orice organism bazat pe ADN sau ARN. în medii extraterestre. În acest proces, va permite oamenilor de știință să testeze ipoteza că viața de pe Marte și alte locații din Sistemul Solar (dacă există) este legată de viața de pe Pământ.
Pentru a descompune această ipoteză, este o teorie larg acceptată că sinteza de organice complexe - care include nucleobaze și precursori ribozici - a avut loc la începutul istoriei Sistemului Solar și a avut loc în interiorul nebuloasei solare din care s-au format planetele. Este posibil ca aceste substanțe organice să fi fost livrate de comete și meteoriți în mai multe zone cu potențial locuibil în timpul perioadei târzii de bombardament greu.
Cunoscută sub numele de litopansermie, această teorie este o ușoară răsucire asupra ideii că viața este distribuită în întregul cosmos de comete, asteroizi și planetoizi (de asemenea, panspermia). În cazul Pământului și al Martei, dovada că viața ar putea fi legată se bazează în parte pe probe de meteorit despre care se știe că au venit pe Pământ de pe Planeta Roșie. Aceștia au fost ei înșiși produsul asteroizilor care l-au lovit pe Marte și au lovit ejecta care a fost în cele din urmă capturată de Pământ.
Cercetând locații precum Marte, Europa și Enceladus, oamenii de știință vor putea, de asemenea, să se implice într-o abordare mai directă atunci când vine vorba de căutarea vieții. După cum a explicat Carr:
„Există câteva abordări principale. Putem adopta o abordare indirectă, analizând unele dintre exoplanetele identificate recent. Și speranța este că, odată cu telescopul spațial James Webb și alte telescoape la sol și telescoape spațiale, vom fi în măsură să începem să imaginăm atmosfera exoplanetelor într-un detaliu mult mai mare decât caracterizarea acelor exoplanete a [permis ] la zi. Și asta ne va oferi performanță înaltă, ne va oferi capacitatea de a privi multe lumi potențiale diferite. Dar nu ne va permite să mergem acolo. Și vom avea doar dovezi indirecte prin, de exemplu, spectre atmosferice. ”
Marte, Europa și Enceladus prezintă o oportunitate directă de a-și găsi viața, deoarece toate au demonstrat condiții care sunt (sau erau) favorabile vieții. Deși există dovezi ample că Marte a avut odată apă lichidă pe suprafața sa, Europa și Enceladus au ambele oceane subterane și au demonstrat dovezi de activitate geologică. Prin urmare, orice misiune în aceste lumi ar avea sarcina de a căuta în locațiile potrivite pentru a observa dovezi ale vieții.
Pe Marte, observă Carr, acest lucru se va analiza în locurile unde există un ciclu al apei și, probabil, va implica un pic de spelunking:
„Cred că cel mai bun pariu nostru este să accesăm sub-suprafața. Și acest lucru este foarte greu. Trebuie să găurim sau să accesăm în alt mod regiuni aflate la îndemâna radiațiilor spațiale care ar putea distruge materialul organic. Și o posibilitate este să mergi la craterele cu impact nou. Aceste cratere de impact ar putea expune materiale care nu au fost procesate prin radiații. Și poate o regiune în care ne-am dori să mergem ar fi undeva unde un crater de impact nou s-ar putea conecta la o rețea de sub-suprafață mai profundă - unde am putea avea acces la materialul care poate ieși din suburbie. Cred că acesta este probabil cel mai bun pariu pentru găsirea vieții pe Marte în prezent. Și un loc pe care l-am putea privi ar fi în peșteri; de exemplu, un tub de lavă sau un alt tip de sistem de peșteri care ar putea oferi ecranare împotriva radiațiilor UV și poate oferi, de asemenea, acces la regiuni mai adânci de pe suprafața marțiană. "
În ceea ce privește „lumi oceanice” precum Enceladus, căutarea unor semne de viață ar presupune probabil explorarea în regiunea sa polară sudică, unde în trecut au fost observate și studiate prune înalte. Pe Europa, ar implica probabil căutarea unor „regiuni de haos”, locurile în care pot exista interacțiuni între gheața de suprafață și oceanul interior.
Explorarea acestor medii prezintă în mod natural câteva provocări serioase în domeniul ingineriei. Pentru început, ar fi nevoie de protecții planetare extinse pentru a asigura prevenirea contaminării. Aceste protecții ar fi, de asemenea, necesare pentru a asigura evitarea falselor pozitive. Nimic mai rău decât descoperirea unei tulpini de ADN pe un alt corp astronomic, doar pentru a realiza că era de fapt un fulg de piele care a căzut în scaner înainte de lansare!
Și atunci există dificultățile pe care le prezintă operarea unei misiuni robotizate într-un mediu extrem. Pe Marte, există întotdeauna problema radiațiilor solare și a furtunilor de praf. Dar pe Europa, există pericolul adăugat pentru mediul magnetic intens al lui Jupiter. Explorarea penelor de apă provenite de la Enceladus este, de asemenea, foarte dificilă pentru un orbitar care, cel mai probabil, ar fi trecut cu viteza pe lângă planetă la vremea respectivă.
Dar, având în vedere potențialul descoperirilor științifice, o astfel de misiune merită să fie dureri și dureri. Nu numai că ar permite astronomilor să testeze teoriile despre evoluția și distribuția vieții în Sistemul nostru solar, ci ar putea facilita, de asemenea, dezvoltarea tehnologiilor cruciale de explorare spațială și să rezulte în anumite aplicații comerciale serioase.
Privind spre viitor, progresele în biologia sintetică sunt de așteptat să conducă la noi tratamente pentru boli și capacitatea de a tipări țesuturile biologice în 3-D (de asemenea, „bioprinting”). De asemenea, va ajuta la asigurarea sănătății umane în spațiu, abordând pierderea densității osoase, atrofia musculară și diminuarea organului și a funcției imunitare. Și atunci există capacitatea de a crește organisme special concepute pentru viață pe alte planete (puteți spune terraformare?)
Pe lângă toate acestea, capacitatea de a efectua căutări in situ a vieții pe alte planete solare oferă și oamenilor de știință posibilitatea de a răspunde la o întrebare arzătoare, cu care s-au luptat de zeci de ani. Pe scurt, viața pe bază de carbon este universală? Până în prezent, toate încercările de a răspunde la această întrebare au fost în mare măsură teoretice și au implicat „soiul de fructe cu agățat scăzut” - unde am căutat semne de viață așa cum îl știm, folosind în principal metode indirecte.
Găsind exemple care provin din alte medii decât Pământul, am face niște pași cruciali pentru a ne pregăti pentru tipurile de „întâlniri apropiate” care se pot întâmpla pe drum.
