De zeci de ani, oamenii de știință au crezut că ar putea exista viață sub suprafața glaciară a lunii Europa a lui Jupiter. De atunci, au apărut mai multe linii de dovezi care sugerează că nu este singur. Într-adevăr, în Sistemul Solar, există multe „lumi oceanice” care ar putea găzdui viață, inclusiv Ceres, Ganymed, Enceladus, Titan, Dione, Triton și poate chiar Pluto.
Dar dacă elementele pentru viață așa cum știm nu sunt suficient de abundente pe aceste lumi? Într-un nou studiu, doi cercetători de la Centrul de Astrofizică Harvard Smithsonian (CfA) au căutat să stabilească dacă în realitate ar putea exista o penurie de elemente bioessențiale în lumile oceanice. Concluziile lor ar putea avea implicații largi pentru existența vieții în Sistemul Solar și nu numai, fără a menționa capacitatea noastră de a o studia.
Studiul, intitulat „Este viața extraterestră suprimată pe lumile oceanice sub-suprafață, din cauza paucității elementelor bioessențiale?” a apărut recent online. Studiul a fost condus de Manasvi Lingam, coleg postdoctoral la Institutul pentru Teorie și Calcul (ITC) de la Universitatea Harvard și CfA, cu sprijinul lui Abraham Loeb - directorul ITC și al lui Frank B. Baird, profesor Mr. de știință la Harvard.
În studiile anterioare, întrebările referitoare la locuința lunilor și a altor planete au avut tendința de a se concentra pe existența apei. Acest lucru a fost valabil atunci când vine vorba de studiul planetelor și lunilor din Sistemul Solar și, mai ales, atunci când vine vorba de studiul planetelor extra-solare. Când au găsit noi exoplanete, astronomii au acordat o atenție deosebită dacă planeta în cauză orbitează sau nu în zona locuibilă a stelei sale.
Acest lucru este esențial pentru a determina dacă planeta poate susține sau nu apă lichidă pe suprafața sa. În plus, astronomii au încercat să obțină spectre din jurul exoplanetelor stâncoase pentru a determina dacă pierderea de apă are loc din atmosfera sa, așa cum se dovedește prin prezența gazului de hidrogen. Între timp, alte studii au încercat să determine prezența surselor de energie, deoarece acest lucru este esențial și pentru viață așa cum îl cunoaștem.
În schimb, dr. Lingam și prof. Loeb au considerat modul în care existența vieții pe planetele oceanice ar putea depinde de disponibilitatea substanțelor nutritive limitante (LN). De ceva timp, a existat o dezbatere considerabilă cu privire la substanțele nutritive care ar fi esențiale pentru viața extraterestră, deoarece aceste elemente ar putea varia de la un loc la altul și de-a lungul perioadei de timp. După cum a spus Lingam pentru Space Magazine prin e-mail:
„Cea mai des acceptată listă de elemente necesare vieții, așa cum știm că ea cuprinde hidrogen, oxigen, carbon, azot și sulf. În plus, anumite urme de metale (de exemplu, fier și molibden) pot fi, de asemenea, valoroase pentru viață așa cum o știm, dar lista de urme de metale neesențiale este supusă unui grad mai mare de incertitudine și variabilitate. "
În scopurile lor, dr. Loeb a creat un model care folosește oceanele Pământului pentru a determina modul în care sursele și scufundările - adică factorii care adaugă sau epuizează elemente LN în oceane, respectiv - ar putea fi similare cu cele din lumile oceanice. Pe Pământ, sursele acestor nutrienți includ surse fluviale (din râuri), atmosferice și glaciare, energia fiind asigurată de lumina soarelui.
Dintre acești nutrienți, ei au stabilit că cel mai important ar fi fosforul și au examinat cât de abundent ar putea fi acesta și alte elemente pe lumile oceanice, unde condițiile sunt extrem de diferite. După cum a explicat dr. Lingam, este rezonabil să presupunem că, pe aceste lumi, existența potențială a vieții s-ar reduce și la un echilibru între fluxul net (surse) și ieșirea netă (scufundări).
„Dacă chiuvetele sunt mult mai dominante decât sursele, ar putea indica faptul că elementele ar fi epuizate relativ repede. În altă parte, pentru a estima mărimile surselor și chiuvetelor, ne-am bazat pe cunoașterea noastră a Pământului și l-am cuplat cu alți parametri de bază ai acestor lumi oceanice, cum ar fi pH-ul oceanului, dimensiunea lumii etc. / modele teoretice. ”
În timp ce sursele atmosferice nu ar fi disponibile pentru oceanele interioare, dr. Loeb a luat în considerare contribuția jucată de orificiile hidrotermale. Deja, există dovezi abundente că acestea există pe Europa, Enceladus și alte lumi oceanice. De asemenea, au considerat surse abiotice, care constau în minerale scurse din roci de ploaie pe Pământ, dar ar consta în intemperiile rocilor în oceanele interioare ale acestor luni.
În cele din urmă, ceea ce au descoperit a fost că, spre deosebire de apă și energie, limitarea substanțelor nutritive ar putea fi în aprovizionare limitată când vine vorba de lumile oceanice din Sistemul nostru solar:
„Am descoperit că, conform presupunerilor din modelul nostru, fosforul, care este unul dintre elementele bioessențiale, este epuizat pe perioade de timp rapide (prin standarde geologice) pe lumile oceanice ale căror oceane sunt neutre sau alcaline în natură și care posedă activitate hidrotermică (adică sisteme de aerisire hidrotermale la fundul oceanului). Prin urmare, munca noastră sugerează că viața poate exista în concentrații scăzute la nivel mondial în aceste lumi oceanice (sau să fie prezentă doar în petele locale) și, prin urmare, nu poate fi ușor detectabilă. "
Acest lucru are, în mod natural, implicații pentru misiunile destinate Europei și altor luni din Sistemul Solar exterior. Acestea includ NASAEuropa Clipper misiune, care este programată în prezent să se lanseze între 2022 și 2025. Printr-o serie de flybys Europa, această sondă va încerca să măsoare biomarkerii în activitatea de plumă care vine de pe suprafața lunii.
Misiuni similare au fost propuse pentru Enceladus, iar NASA are în vedere și o misiune „Dragonfly” de a explora atmosfera, suprafața și lacurile de metan ale Titanului. Cu toate acestea, dacă studiul Dr. Loeb este corect, atunci șansele ca aceste misiuni să găsească semne de viață pe o lume oceanică în Sistemul Solar sunt destul de slabe. Cu toate acestea, așa cum a indicat Lingam, ei cred în continuare că astfel de misiuni ar trebui montate.
„Deși modelul nostru prezice că viitoarele misiuni spațiale în aceste lumi ar putea avea șanse mici de succes în ceea ce privește detectarea vieții extraterestre, credem că astfel de misiuni sunt încă demne de a fi urmărite”, a spus el. „Acest lucru se datorează faptului că vor oferi o oportunitate excelentă pentru: (i) să testeze și / sau să falsifice predicțiile cheie ale modelului nostru și (ii) să colecteze mai multe date și să îmbunătățim înțelegerea lumilor oceanice și a ciclurilor lor bioeochimice.”
În plus, după cum a indicat prof. Loeb prin e-mail, acest studiu a fost axat pe „viața așa cum o cunoaștem”. Dacă o misiune în aceste lumi ar găsi surse de viață extraterestră, atunci ar indica faptul că viața poate apărea din condiții și elemente de care nu suntem familiarizați. Ca atare, explorarea Europei și a altor lumi oceanice nu este doar recomandabilă, ci și necesară.
„Lucrarea noastră arată că elementele care sunt esențiale pentru„ chimia vieții, așa cum o știm ”, cum ar fi fosforul, sunt epuizate în oceanele subterane”, a spus el. „Drept urmare, viața ar fi o provocare în oceanele care se presupune că există sub gheața de suprafață a Europei sau a Enceladului. Dacă misiunile viitoare confirmă nivelul epuizat de fosfor, dar totuși găsesc viață în aceste oceane, atunci am ști o nouă cale chimică pentru viață, alta decât cea de pe Pământ. ”
În cele din urmă, oamenii de știință sunt nevoiți să adopte abordarea „fructelor cu pârghie mică” când vine vorba de căutarea vieții în Univers. Până în momentul în care vom găsi viață dincolo de Pământ, toate ghicirile noastre educate se vor baza pe viață așa cum există aici. Nu-mi imaginez un motiv mai bun de a ieși acolo și de a explora Universul decât acesta!
