Cum pot găsi astrobiologii viața extraterestră? În viața de zi cu zi, de obicei, nu avem nicio problemă pentru a spune că un câine sau o perne de trandafir este un lucru viu și o piatră nu este. Pe scena climatică a filmului „Raport Europa” putem spune dintr-o privire că creatura multi-tentaculată descoperită înotând în oceanul lunii lui Jupiter Europa este vie, complicată și destul de inteligentă.
Dar dacă nu cumva ceva înoată, se plimbă, se târâie sau se strecoară pe lângă camerele unei nave spațiale care urmăresc, astrobiologii se confruntă cu o muncă mult mai grea. Ei trebuie să conceapă teste care să le permită să deducă prezența vieții microbiene extraterestre din datele navelor spațiale. Ei trebuie să poată recunoaște urmele fosile ale vieții extraterestre din trecut. Acestea trebuie să poată determina dacă atmosfera planetelor îndepărtate care înconjoară alte stele conține urme de poveste ale unor forme de viață necunoscute. Au nevoie de modalități de a deduce prezența vieții din cunoașterea proprietăților sale. O definiție a vieții le-ar spune care sunt acele proprietăți și cum să le caute. Aceasta este prima dintr-o serie din două părți care explorează modul în care conceptul nostru de viață influențează căutarea vieții extraterestre.
Ce anume face aceste lucruri? Timp de secole, filozofii și oamenii de știință au căutat un răspuns. Filozoful Aristotel (384-322 î.e.n.) a dedicat un efort mare pentru disecarea animalelor și studierea lucrurilor vii. El a presupus că au capacități speciale deosebite, care le deosebesc de lucrurile care nu sunt în viață. Inspirat de invențiile mecanice ale vremurilor sale, filosoful renascentist Rene Descartes (1596-1650) credea că lucrurile vii erau ca niște mașini de ceasornic, capacitățile lor speciale derivând din modul în care au fost organizate părțile lor.
În 1944, fizicianul Erwin Schrödinger (1887-1961) a scris Ce este viața? În el, el a propus că fenomenele fundamentale ale vieții, inclusiv modul în care părinții își transmit trăsăturile urmașilor lor, ar putea fi înțelese prin studierea fizicii și chimiei lucrurilor vii. Cartea lui Schrödinger a fost o inspirație pentru știința biologiei moleculare.
Organismele vii sunt formate din molecule mari complicate cu coloane vertebrale ale atomilor de carbon legați. Biologii moleculari au fost capabili să explice multe dintre funcțiile vieții în ceea ce privește aceste molecule organice și reacțiile chimice la care sunt supuse atunci când sunt dizolvate în apa lichidă. În 1955, James Watson și Francis Crick au descoperit structura acidului dezoxiribonucleic (ADN) și au arătat cum ar putea fi depozitul informațiilor ereditare transmise de la părinți la urmași.
Cu toate că toate aceste cercetări și teoretizări ne-au mărit mult înțelegerea vieții, nu a produs o definiție satisfăcătoare a vieții; o definiție care ne-ar permite să distingem în mod fiabil lucrurile în viață de cele care nu sunt. În 2012, filozoful Edouard Mahery a susținut că elaborarea unei singure definiții a vieții era atât imposibilă, cât și inutilă. Astrobiologii ajung cel mai bine cu definiții care sunt parțiale și care au excepții. Căutarea lor este condiționată de cunoașterea noastră a caracteristicilor specifice ale vieții pe Pământ; singura viață pe care o cunoaștem în prezent.
Aici, pe Pământ, ființele vii sunt distinctive în compoziția lor chimică. Pe lângă carbon, elementele hidrogen, azot, oxigen, fosfor și sulf sunt deosebit de importante pentru moleculele organice mari care alcătuiesc viața terestră. Apa este un solvent necesar. Deoarece nu știm sigur ce altceva ar putea fi posibil, căutarea vieții extraterestre presupune, de obicei, că compoziția chimică a acesteia va fi similară cu cea a vieții de pe Pământ.
Folosind această presupunere, astrobiologii acordă o prioritate mare căutării apei pe alte corpuri cerești. Dovezile navelor spațiale au dovedit că Marte a avut odată corpuri de apă lichidă pe suprafața sa. Determinarea istoriei și întinderii acestei ape este un obiectiv central al explorării lui Marte. Astrobiologii sunt încântați de dovezi ale oceanelor subterane ale apei de pe luna Europa a lui Jupiter, a lunii Enceladus a lui Saturn și poate de pe alte luni sau planete pitice. Dar, deși prezența apei lichide implică condiții adecvate pentru viața asemănătoare Pământului, nu dovedește că o astfel de viață există sau a existat vreodată.
Produsele chimice organice sunt necesare pentru viața asemănătoare Pământului, dar, ca și pentru apă, prezența lor nu dovedește existența vieții, deoarece materialele organice pot fi formate și prin procese non-biologice. În 1976, cei doi landers vikingi ai NASA au fost prima navă spațială care a făcut debarcări cu succes pe Marte. Au purtat un instrument; numit spectrometru de masă cromatograf de gaz, care a testat solul pentru molecule organice.
Chiar și fără viață, oamenii de știință se așteptau să găsească unele materiale organice în solul marțian. Materialele organice formate prin procese non-biologice se găsesc în meteoritele carbonace, iar unii dintre acești meteoriți ar fi trebuit să cadă pe Marte. Au fost surprinși să nu găsească nimic deloc. La vremea respectivă, eșecul de a găsi molecule organice era considerat o lovitură majoră pentru posibilitatea vieții pe Marte.
În 2008, proprietarul NASA Phoenix a descoperit o explicație de ce Viking nu a detectat molecule organice. Dacă s-a descoperit că solul marțian conține perclore. Conțin oxigen și clor, percloratele sunt agenți de oxidare care pot descompune materialul organic. În timp ce percloratele și moleculele organice ar putea coexista în solul marțian, oamenii de știință au stabilit că încălzirea solului pentru analiza vikingă ar fi provocat distrugerea oricărui material organic pe care l-a conținut. Până la urmă, solul marțian poate conține materiale organice.
În cadrul unui briefing de știri din decembrie 2014, NASA a anunțat că un instrument purtat la bordul roverului Curiosity Mars a reușit pentru prima dată să detecteze molecule organice simple pe Marte. Cercetătorii consideră că este posibil ca moleculele detectate să fie produse de descompunere a moleculelor organice mai complexe, care au fost defalcate de perclorate în timpul procesului de analiză.
Componența chimică a vieții terestre a ghidat, de asemenea, căutarea urmelor de viață în meteoritele marțiene. În 1996, o echipă de anchetatori condusă de David McKay de la Johnson Space Center din Houston a raportat dovezi că un meteorit marțian găsit la Alan Hills în Antarctica în 1984 conținea dovezi chimice și fizice ale vieții marțiene trecute.
De atunci au existat afirmații similare cu privire la alți meteoriți marțieni. Însă, au fost propuse explicații non-biologice pentru multe dintre descoperiri, iar întregul subiect a rămas înglobat în controverse. Meteoriții nu au dat până acum genul de dovezi necesare pentru a demonstra existența vieții extraterestre, fără îndoială.
În urma lui Aristotel, majoritatea oamenilor de știință preferă să definească viața din punct de vedere al capacităților sale, decât al compoziției sale. În a doua tranșă, vom explora modul în care înțelegerea capacităților noastre de viață a influențat căutarea vieții extraterestre.
Referințe și lectură ulterioară:
N. Atkinson (2009) Perclorate și apă de apă pentru mediu potențial habitatabil pe Marte, Space Magazine.
S. A. Benner (2010), Definirea vieții, Astrobiologia, 10(10):1021-1030.
E. Machery (2012), De ce am încetat să-mi fac griji pentru definiția vieții ... și de ce ar trebui, de asemenea, Synthese, 185:145-164.
L. J. Mix (2015), Defending definitions of life, Astrobiologia, 15 (1) postate on-line înainte de publicare.
T. Reyes (2014) Curiosity Rover de la NASA detectează metan, Organics on Mars, Space Magazine.
S. Tirard, M. Morange și A. Lazcano, (2010), Definiția vieții: O scurtă istorie a unui efort științific evaziv, Astrobiologia, 10(10):1003-1009.
Au găsit proprietarii vikingi Marte blocuri de construcție ale vieții? Piesa care lipsește inspiră noua privire la puzzle. Science Daily Featured Research 5 septembrie 2010
Rover NASA găsește chimie organică activă și antică pe Marte, laboratorul Jet Propulsion, Institutul Tehnologic din California, Știri, 16 decembrie 2014.
Europa: Ingrediente pentru viață ?, National Aeronautics and Space Administration.
