Viaţă extraterestră şi unde o putem găsi Understand article

Tradus de Mircea Băduţ În timp ce misiunile cosmice se aventurează înspre lunile lui Jupiter și Saturn – și dincolo de ele – pentru a căuta condiții prielnice vieții, vă propun să vedem ce forme de viață extraterestră pot fi găsite în astfel de medii exotice.

Începem o nouă eră de explorare a spațiului: una care ne-ar putea dezvălui definitiv dacă suntem sau nu singuri în Univers. La jumătate de secol după prima asolizare pe luna Pământului, în următorul deceniu vom explora luni mai depărtate, luni ce orbitează alte planete din sistemul nostru solar. Sunt planificate o serie de misiuni NASA și ESAw1 care vor privi atent asupra unora dintre acele luni (vedeţi caseta de text), și – chiar dacă nu a fost încă detectată viață în afara Pământului – ele vor căuta condiții care ar putea îngădui apariţia vieții. Ce ar putea găsi aceste misiuni, și unde anume în sistemul solar sunt cele mai bune locuri pentru a căuta viață?

Lunile şi căutarea vieţii

În general, celelalte planete care orbitează în jurul Soarelui nostru sunt ostile vieții. Sunt fie prea fierbinți, precum Venus și Mercur, fie prea reci, ca Neptun. Unora, precum Marte, le lipsește o atmosferă densă, în timp ce altele nu sunt în esență altceva decât atmosferă, cum ar fi giganții gazoși Jupiter și Saturn. Dar mai ales, celorlalte planete din sistemul nostru solar le lipseşte apa lichidă, un ingredient necesar vieții așa cum o știm noi.

Pe de altă parte, lunile – considerate până acum ca fiind roci reci, sterile, și deci destul de neimportante din punctul de vedere al astrobiologului – se dovedesc a fi mult mai promițătoare atunci când suntem în căutarea de condiții care pot susține viața. Multe dintre ele au apă, adesea sub un strat gros de gheață care o protejează de evaporare și de radiații. În cazul lui Ganymede, cea mai mare lună a lui Jupiter, oceanul său lichid pare să aibă o adâncime de 200 km, sub un strat de gheață de 50 km.

The icy surface of Jupiter’s moon Europa, photographed by NASA’s Galileo spacecraft. Blue or white areas contain relatively pure water ice.
Suprafața înghețată a lunii Europa (satelitul natural al lui Jupiter), fotografiată de misiunea Galileo a NASA. Zonele albastre şi cele albe conțin gheață de apă relativ pură.
NASA / JPL-Caltech / Institutul SETI 

Urme ale unor erupţii de apă descoperite recent la suprafața unora dintre aceste luni sugerează că interiorul lor este cald și conține lichid, probabil apă sărată – nu foarte deosebită de aceea din oceanele Pământului. Fiind prea îndepărtate de Soare pentru a fi încălzite de acesta, aceste luni pot fi încălzite în schimb prin dezintegrarea radioactivă din nucleele lor, sau prin încălzirea mareelor generate de atracția gravitațională a planetelor pe care le orbitează. Oamenii de știință bănuiesc că pe fundul oceanelor acestor sateliţi naturali pot exista guri hidrotermale care eliberează căldură și minerale în apă, creând condiții propice pentru apariţia vieții. Într-adevăr, mulți oameni de știință cred că viața de pe Pământ ar putea să-şi aibă originea în orificii hidrotermale de adâncime care chiar și astăzi abundă de viață, deci folosind mai degrabă energie derivată din interiorul planetei decât de Soare.

Oceanul ascuns al lui Pluto

Există tot mai multe dovezi că un alt corp din sistemul nostru solar are un ocean ascuns sub scoarța sa de gheță: pitica planetă Pluto. În 2015, misiunea de zbor New Horizonsw2 a NASA a dezvăluit că Pluto este mai complexă din punct de vedere geologic și mai activă decât am crezut, cu ghețari de azot, cu munți cu apă înghețată și cu un strat de gheață de grosime variabilă. Aceste observații, împreună cu datele gravitaționale, sugerează că poate exista apă lichidă sub suprafața planetei – ceea ce este surprinzător, deoarece Pluto este atât de departe de Soare încât apa ar trebui să existe doar înghețată.

În anul 2019, un studiu comun realizat de oameni de știință din mai multe universități japoneze și de la Universitatea din California, Santa Cruz, a sugerat că un strat izolator de gaz aflat sub suprafața înghețată a lui Pluto ar fi capabil să păstreze un strat mai adânc de apă în stare lichidă. Dacă acest lucru se va confirma, ar putea însemna că și alte obiecte cerești îndepărtate ar putea avea apă lichidă, și că ar exista mult mai multe oceane în Univers decât se credea anterior, făcând existența vieții extraterestre și mai plauzibilă. „Dacă aveți apă lichidă care stă acolo de 4 miliarde de ani, probabil că acolo s-a gătit ceva”, spune Seth Shostak, astronom senior la Institutul SETI din California, SUA. „Și dacă Pluto poate găti ceva, atunci fenomenul s-ar putea întâmpla în multe alte locuri.”

Image of Pluto’s surface, showing mountains thought to be made of water ice, from NASA’s New Horizons fly-by mission
Imagine de la suprafaţa lui Pluto, arătând munţi ce par a fi făcuţi din apă, de la misiunea New Horizons a NASA
Laboratory/Southwest Research Institute

Dincolo de Sistemul Solar

Pluto, Pământul și lunile din sistemului nostru solar nu sunt singurele locuri cu oceane. Apa lichidă, considerată până de curând ca fiind o materie rară şi care făcea specială planeta noastră, este acum considerată destul de obișnuită pe exoplanete – planete din alte sisteme solare. „H2O este peste tot”, spune Shostak, adăugând că „există foarte puține motive să credem că Pământul este o excepție” în acest sens.

Studiile asupra exoplanetelor sugerează că unele pot fi ‘lumi de apă’ – adevărate mărgele albastre ce par a avea mai multă apă chiar şi decât planeta noastră albastră. Potrivit modelelor extrapolate, pot exista exoplanete a căror masă cuprinde mai mult de 50% apă, comparativ cu cei doar 0,02% în cazul Terrei. Se crede că unele exoplanete sunt acoperite în întregime cu apă, oceanul fiind singurul habitat disponibil – deci orice formă de viață acolo ar fi una marină.

Artist’s image of exoplanet K2-18b, which is known to have water and temperatures that could support life
Reprezentare artistică a exoplanetei K2-18b, cunoscută ca având apă şi temperaturi ce pot întreţine viaţa
ESA/Hubble, M. Kornmesser, CC BY 4.0

Chiar și exoplanetele care nu sunt adevărate ‘lumi de apă’, care nu sunt complet acoperite de un ocean global, pot fi totuşi bogate în apă. De exemplu, mai multe dintre exoplanetele descoperite în sistemul planetar TRAPPIST-1, la 39 de ani-lumină distanță de noi, par a fi lumi stâncoase având până la 5% din masa lor apă. Unele dintre aceste planete orbitează steaua lor în zona locuibilă, unde temperaturile sunt potrivite pentru a exista apă lichidă, deci putând susține viața – deși condițiile de suprafață pot fi foarte inospitaliere în alte privinţe.

Re-rularea scenariului vieţii

Dacă ar exista viață în oricare dintre oceanele extraterestre din sistemul nostru solar, sau dincolo de acesta, cum ar arăta ea? Ar relua evoluţia scenariul vieții pentru a produce organisme similare celor de pe Pământ, sau ar fi un scenariu cu totul diferit?

O problemă poate consta în aceea că formele de viață extraterestre ar fi atât de exotice încât să nu le putem identifica ca fiind vii. „Pentru majoritatea instanţelor care probabil vor exista, va fi dificil să demonstrăm că este viață; nici măcar nu sunt sigur că vom putea bănui asta”, spune Casey Brinkman, astronom la Universitatea Hawaii din Manoa, SUA. „Cum definiți viața? Pentru că nu există o definiție singulară foarte bună”, spune ea. Pe lângă problema definirii vieții într-un mod care să satisfacă oamenii de știință din diferite discipline, Brinkman subliniază că și pe Pământ există multe posibilități pentru forme de viață care nu seamănă mult cu creaturile cunoscute – de organismele marine plantare, la structurile statice precum recifele de corali.

Coral reef in French Polynesia – an exotic life form on Earth
Recif de corali în Polinezia franceză – o formă de viaţă exotică pe Pământ
Adam Reeder/Flickr, CC BY-NC.2.0

Însă unii oameni de știință susțin că aceleași constrângeri fizice și geologice găsite pe planete diferite sunt susceptibile, datorită legilor fizicii și chimiei, să determine diverse forme de viață dar ale căror linii descendente să convergă spre aceleași soluții, rezultând organisme evoluate care arată şi se comportă similar. În apă, de exemplu, necesitatea de a înota și de a reduce rezistența la înaintare a dus pe Pământ la un aspect fusiform al corpului similar pentru animale diferite, precum peștii și delfinii.

„Evoluția se repetă uneori, dar adesea nu”, scrie biologul evoluționist Jonathan Losos în cartea sa din 2018, Destine improbabile: soarta, șansa și viitorul evoluției  (Losos 2018). „În ciuda apariției unor cazuri de convergență, m-aș aștepta ca viața extraterestră să fie în cea mai mare parte foarte diferită de ceea ce vedem aici pe Pământ”, spune el. „Un extraterestru ar putea fi chiar un amalgam, de genul ornitorincului, având multe părți împrumutate de la diferiți locuitori ai Pământului”. Faimosul ornitorinc din Australia are un cioc ca de rață, o coadă ca de castor, picioarele palmate ca ale unei vidre, blana etanșă ca a unei vidre de mare, electrorecepția ca o anghilă, și un spin veninos pe gleznă ca un dinte de șarpe-cu-clopoței.

Ne-am putea aștepta să găsim acest tip de evoluţie în amalgam pe cele mai multe exoplanete și luni asemănătoare Pământului, dar lucrurile ar putea fi și mai ciudate în locuri având o chimie mai exotică – cum ar fi Titan, satelitul planetei Saturn, unde mările sunt constituite din metan lichid, şi nu din apă. Misiunea Cassini-Huygens a trimis o sondă pe Titan în 2005, care a dezvăluit un peisaj asemănător Pământului dar în condiții foarte ne-asemănătoare Pământului: o lume atât de rece încât apa, amestecată cu piatra, formează dealuri și pământ solid, iar norii, ploaia, râurile și mările sunt constituite din metan și etan, gaze care există şi pe Pământ. În astfel de medii extraterestre, necesitatea ca formele de viață să se adapteze la condițiile locale de mediu înseamnă că acestea pot fi foarte diferite de orice există pe Pământ.

Să imaginăm ce forme de viață pot exista dincolo de Pământ ne duce mult în tărâmul speculațiilor, dar asta nu a împiedicat avangardişti precum biotehnologul Craig Venter și fizicienii Michio Kaku și Stephen Hawking să viseze posibilități. Și, având în vedere nelimitatele forme creative pe care evoluția le-a dat naștere pe propria noastră planetă, pare rezonabil să ne imaginăm că trebuie să existe lucruri mult mai stranii care așteaptă să fie descoperite în alte parţi ale unviersului.

Mosaic image of Saturn’s moon Titan, from NASA’s Cassini-Huygens mission, showing (in blue/black) lakes and seas made up of liquid methane and ethane. Land areas appear yellow or white. NASA/JPL-Caltech/ASI/USGS
Imagine de tip mozaic a lunii Titan, satelitul planetei Saturn, din misiunea Cassini-Huygens a NASA, care prezintă (în albastru/negru) lacuri și mări formate din metan și etan în stare lichidă. Zonele terestre sunt redate aici cu galben şi cu alb.
NASA/JPL-Caltech/ASI/USGS

 

Mai multe misiuni către luni

În deceniul următor sunt planificate mai multe misiuni spațiale către sateliţi naturali din sistemul nostru solar, iar unul dintre scopurile lor este să caute dovezi ale vieții extraterestre.

  • Misiunea JUICE a ESA (Agenţia Spaţială Europreană), planificată pentru lansare în 2022, va studia cele trei luni înghețate ale lui Jupiter: Callisto, Europa și Ganymede. Printre alte obiective, ea va studia oceanele subterane și habitabilitatea, și va cerceta chimia esențială pentru existenţa vieții.
  • Misiunea NASA Europa Clipper, cu decolare în 2023, intenționează să orbiteze în jurul lui Jupiter și să survoleze de mai multe ori Europa, pentru a afla dacă înghețata lună ar putea adăposti condiții adecvate vieții.
  • Misiunea NASA Dragonfly către luna cea mare a lui Saturn va fi lansată în 2026 și va ajunge pe Titan în 2034. Pe lângă asolizarea unui vehicul de tip dronă destinat să exploreze locații promițătoare și să caute semne de viață, misiunea va putea folosi și un mic submarin autonom pentru a studia una dintre cele mai mari mări de pe Titan, Marea Kraken. Misiunea poate include şi un ‘tunnelbot’ alimentat cu energie nucleară care să foreze prin gheață și să ajungă în oceanele de dedesubt – și să verifice existenţa de biofilme microbiene în partea inferioară a gheții.
Artist’s illustration showing NASA’s Dragonfly lander on the surface of Titan
Reprezentare artizanală a lander-ului misiunii NASA Dragonfly pe suprafaţa lui Titan
NASA/JHU-APL

 

References

  • Losos J (2018) Improbable Destinies: Fate, Chance, and the Future of Evolution. Riverhead Books. ISBN: 9780525534136

Web References

Resources

Author(s)

Mićo Tatalović este președintele Asociației Scriitorilor Britanici de Știință. A lucrat ca redactor de știri științifice la Nature, New Scientist și SciDev.Net. Mićo deține o diplomă de licență în biologie de la Universitatea din Oxford, Marea Britanie; un masterat în zoologie de la Universitatea din Cambridge, Marea Britanie; și un masterat în comunicare științifică de la Imperial College London, Marea Britanie.


Review

Căutarea urmelor de viață în afara Pământului, sau a condițiilor potrivite pentru aceasta, tocmai a început. Ne uităm în sistemul nostru solar (de exemplu, misiuni pe Marte, sau chiar la comete) și pe exoplanete îndepărtate. Acest articol speculează referitor la ce forme de viață extraterestre – dacă există – ar putea fi găsite în locuri exotice din spațiul cosmic.

Articolul poate fi folosit ca exercițiu de înțelegere şi de aprofundare, iar întrebările ar putea include:

  • Ce condiții de mediu ar fi necesare pentru viața în afara Pământului?
  • De ce ne-ar putea fi greu să identificăm formele de viață extraterestre ca fiind vii?
  • Cum ați defini viața?
  • Discutați despre posibilitățile formelor de viață de pe Pluto, planeta pitică.
  • Unele misiuni spațiale către luni sunt planificate să înceapă în următorul deceniu. Care sunt aceste misiuni și care sunt scopurile lor?

Gerd Vogt, profesor de fizică și de tehnologie, Școala Gimnazială Superioară de Mediu și Economie, Yspertal, Austria




License

CC-BY