Αναζητώντας τα αποτυπώματα της ζωής - έτη φωτός μακριά
Είμαστε μόνοι στο σύμπαν? Θα μας ήταν πολύ βολικό αν τα ραδιοτηλεσκόπια μας δέχονταν ένα σήμα από άλλον πολιτισμό, αλλά εφόσον αυτό δεν έχει συμβεί μέχρι σήμερα, πώς θα μπορούσαμε να ανακαλύψουμε μόνοι μας αν κάποιος μακρινός κόσμος στο σύμπαν φιλοξενεί κάποια μορφή ζωής? Η ανακάλυψη περισσοτέρων από 70 πλανητών εκτός του ηλιακού μας συστήματος μέσα σε λιγότερο από μία δεκαετία επέφερε μία αίσθηση αμεσότητας στην έρευνα για ζωή.
Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι η καλύτερη μας ευκαιρία να την εντοπίσουμε θα ήταν η κατασκευή οργάνων ικανά να ανιχνεύσουν τις χημικές υπογραφές της ζωής, γνωστές ως ?βιουπογραφές (biosignatures)? ή και ?βιοδείκτες (biomarkers)?.
Μία αποστολή που διευθύνεται από το JPL (Jet Propulsion Laboratory) και περικλείεται στο ευρύτερο πρόγραμμα της NASA Origins ( Καταγωγή ), ο Terrestrial Planet Finder (Ανιχνευτής πλανητών παρόμοιοι της Γης ), θα είναι μεταξύ της πρώτης γενιάς οργάνων που θα έχουν τη δυνατότητα να ερευνήσουν για ατμοσφαιρικά ίχνη ζωής σε πλανήτες ικανούς και μη να φέρουν ζωή.
Ο Terrestrial Planet Finder, που η εκτόξευσή του έχει προγραμματιστεί για το 2014, θα αναπτύξει επαναστατικές τεχνολογίες που θα φράσσουν την εκτυφλωτική λάμψη των αστέρων που μπορεί να φέρουν πλανητικά συστήματα. Με αυτόν τον τρόπο οι επιστήμονες θα μπορέσουν να εντοπίσουν πλανήτες μικρούς όσο και η Γη μας, οι οποίοι πιστεύετε πως έχουν και τις περισσότερες πιθανότητες να φέρουν ζωή σε σύγκριση με τους μεγάλους πλανήτες που εντοπίζονται με την παρούσα τεχνολογία.
Τα πλησιέστερα πλανητικά συστήματα βρίσκονται πολλά έτη φωτός μακριά μας, αλλά το ισχνό φως που εκπέμπουν οι πλανήτες, αν αναλυθεί στις συχνότητες που το συνθέτουν, μπορεί να μας προσφέρει πλήθος πληροφοριών. Οι αστρονόμοι θα μπορέσουν να ψάξουν για αέρια όπως διοξείδιο του άνθρακα, υδρατμούς και όζον, με την ανάλυση των χρωμάτων της υπέρυθρης ακτινοβολίας που θα συλλέξει ο Terrestrial Planet Finder.
Οι καλύτεροι υποψήφιοι για προσεκτικότερη μελέτη θα βρίσκονται στην κατοικήσιμη ζώνη, την περιοχή γύρω από το άστρο του συστήματος όπου θα περιμέναμε να βρούμε νερό στην υγρή του μορφή, το όποιο και θεωρείται ως προαπαιτούμενο στοιχείο ύπαρξης ζωής. Αν ο πλανήτης είναι πολύ θερμός, το νερό εξατμίζεται. Από την άλλη, αν ο πλανήτης είναι πολύ ψυχρός, το νερό παγώνει. Η Γη βρίσκεται μέσα στην κατοικήσιμη ζώνη του αστεριού μας, του Ηλιου? η ζώνη αυτή ξεκινάει μετά την Αφροδίτη και τελειώνει πριν τον Αρη.
Μεταξύ των ποιο αξιόπιστων δεικτών ζωής που θα μπορούσαμε να εντοπίσουμε είναι το οξυγόνο- ένα υποπροϊόν της φωτοσύνθεσης στην Γη. Τα μόρια του οξυγόνου δεν μένουν για πολύ αδρανή στην ατμόσφαιρα, αλλά ενώνονται με άλλους τύπους μορίων σε μία αντίδραση γνωστή και ως οξείδωση. Ενας ακόμη πιο πολύτιμος δείκτης ύπαρξης ζωής είναι το όζον, μία μορφή οξυγόνου που είναι ευκολότερο να εντοπιστεί με την ανάλυση του μήκους κύματος του φωτός. Επομένως, όταν ένας πλανήτης περιβάλλεται από ατμόσφαιρα πλούσια σε οξυγόνο ή όζον συνεπάγεται πως υπάρχει και μία πηγή που συνέχεια την αναπληρώνει -με άλλα λόγια , ανακαλύψαμε ζωή, σωστά?
Ομως κατά τον James F. Kasting του Pennsylvania State University, μέλος της επιστημονικής ομάδας εργασίας του Terrestrial Planet Finder, δεν θα πρέπει να είμαστε τόσο βιαστικοί στα συμπεράσματα μας. Οπως λεει και ο ίδιος γνωρίζουμε και μη βιολογικές διαδικασίες που μπορούν να δημιουργήσουν μία ατμόσφαιρα πλούσια σε οξυγόνο. Το διαφεύγον φαινόμενο του θερμοκηπίου στην Αφροδίτη είναι ένα παράδειγμα, όπως θα ήταν και ένας παγωμένος, παρόμοιος του Αρη, πλανήτης αρκετά μεγάλος ώστε να συγκρατεί το οξυγόνο στην ατμόσφαιρά του. Παραμένει όμως η παρουσία του όζοντος πού μπορεί τουλάχιστον να μας προδιαθέσει για το αν πλησιάζουμε η μη στην εύρεση ζωής. Για ποια αλλά όμως επιπρόσθετα στοιχεία θα πρέπει να ψάχνουμε?
Ο πιο πειστικός δείκτης ζωής, λεει ο Kasting ,θα ήταν η ταυτόχρονη παρουσία οξυγόνου και όζοντος, μαζί με μία άλλη χημική ένωση όπως το μεθάνιο ή το οξείδιο του αζώτου. Αυτά τα αέρια βρίσκονται σε πολύ μεγαλύτερες ποσότητες στη γήινη ατμόσφαιρα απ? ότι θα περιμέναμε. Αυτό συμβαίνει γιατί επίσης παράγονται από κάποιους οργανισμούς. Το μεθάνιο προέρχεται από βακτήρια που ζουν σε χώμα χωρίς οξυγόνο, όπως σε ορυζώνες, και στα εντόσθια των βοοειδών και των προβάτων. Το οξείδιο του αζώτου προέρχεται από έναν τύπο βακτηριδίων που ζει στους ωκεανούς όπως επίσης και στο χωρίς οξυγόνο χώμα.
Ο James Lovelock, Βρετανός επιστήμονας που έχει γράψει μεγάλο αριθμό βιβλίων σχετικά με το ?Θεώρημα της Γαίας ( Gaia Hypothesis )? -τη θεωρία που υποστηρίζει πως η ζωή είναι αυτή που ελέγχει την σύσταση της ατμόσφαιρας και το κλίμα- πρότεινε πριν 30 χρόνια πως η ταυτόχρονη παρουσία οξυγόνου και ενός αερίου υποπροϊόντος χημικών αντιδράσεων, όπως το οξείδιο του αζώτου ή το μεθάνιο θα ήταν ισχυρή ένδειξη ύπαρξης ζωής. Αύτη θεωρείται ακόμη και σήμερα ως μια πολύ καλή συμβουλή κατά τον Kasting. Σε κάθε περίπτωση όμως, τέτοια χημικά ίχνη σε μεγάλη κλίμακα δεν θα μπορούσαν να μας πουν για το πόσο περίπλοκη και ανεπτυγμένη θα ήταν η ζωή που θα ανακαλύπταμε- θα μπορούσε να είναι είτε ένας ανεπτυγμένος πολιτισμός είτε απλά φύκια
Παρά ταύτα είναι επίσης πολύ πιθανόν να μπορούν να συντηρήσουν ζωή και πλανήτες χωρίς οξυγόνο. Η φωτοσύνθεση μπορεί να συμβεί θεωρητικά και με κάποιο άλλο στοιχείο, που θα παίζει τον ρόλο του οξυγόνου, όπως το θείο για παράδειγμα. Οι επιστήμονες πλέον παραδέχονται πως στην έρευνα για ζωή εκτός Γης, πρέπει πρώτα από όλα να βάλουμε σε τάξη τις υποθέσεις μας για το τι σημαίνει το να βρίσκεται κάποιος ή κάτι εν ζωή.
Είμαστε μόνοι στο σύμπαν? Θα μας ήταν πολύ βολικό αν τα ραδιοτηλεσκόπια μας δέχονταν ένα σήμα από άλλον πολιτισμό, αλλά εφόσον αυτό δεν έχει συμβεί μέχρι σήμερα, πώς θα μπορούσαμε να ανακαλύψουμε μόνοι μας αν κάποιος μακρινός κόσμος στο σύμπαν φιλοξενεί κάποια μορφή ζωής? Η ανακάλυψη περισσοτέρων από 70 πλανητών εκτός του ηλιακού μας συστήματος μέσα σε λιγότερο από μία δεκαετία επέφερε μία αίσθηση αμεσότητας στην έρευνα για ζωή.
Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι η καλύτερη μας ευκαιρία να την εντοπίσουμε θα ήταν η κατασκευή οργάνων ικανά να ανιχνεύσουν τις χημικές υπογραφές της ζωής, γνωστές ως ?βιουπογραφές (biosignatures)? ή και ?βιοδείκτες (biomarkers)?.
Μία αποστολή που διευθύνεται από το JPL (Jet Propulsion Laboratory) και περικλείεται στο ευρύτερο πρόγραμμα της NASA Origins ( Καταγωγή ), ο Terrestrial Planet Finder (Ανιχνευτής πλανητών παρόμοιοι της Γης ), θα είναι μεταξύ της πρώτης γενιάς οργάνων που θα έχουν τη δυνατότητα να ερευνήσουν για ατμοσφαιρικά ίχνη ζωής σε πλανήτες ικανούς και μη να φέρουν ζωή.
Ο Terrestrial Planet Finder, που η εκτόξευσή του έχει προγραμματιστεί για το 2014, θα αναπτύξει επαναστατικές τεχνολογίες που θα φράσσουν την εκτυφλωτική λάμψη των αστέρων που μπορεί να φέρουν πλανητικά συστήματα. Με αυτόν τον τρόπο οι επιστήμονες θα μπορέσουν να εντοπίσουν πλανήτες μικρούς όσο και η Γη μας, οι οποίοι πιστεύετε πως έχουν και τις περισσότερες πιθανότητες να φέρουν ζωή σε σύγκριση με τους μεγάλους πλανήτες που εντοπίζονται με την παρούσα τεχνολογία.
Τα πλησιέστερα πλανητικά συστήματα βρίσκονται πολλά έτη φωτός μακριά μας, αλλά το ισχνό φως που εκπέμπουν οι πλανήτες, αν αναλυθεί στις συχνότητες που το συνθέτουν, μπορεί να μας προσφέρει πλήθος πληροφοριών. Οι αστρονόμοι θα μπορέσουν να ψάξουν για αέρια όπως διοξείδιο του άνθρακα, υδρατμούς και όζον, με την ανάλυση των χρωμάτων της υπέρυθρης ακτινοβολίας που θα συλλέξει ο Terrestrial Planet Finder.
Οι καλύτεροι υποψήφιοι για προσεκτικότερη μελέτη θα βρίσκονται στην κατοικήσιμη ζώνη, την περιοχή γύρω από το άστρο του συστήματος όπου θα περιμέναμε να βρούμε νερό στην υγρή του μορφή, το όποιο και θεωρείται ως προαπαιτούμενο στοιχείο ύπαρξης ζωής. Αν ο πλανήτης είναι πολύ θερμός, το νερό εξατμίζεται. Από την άλλη, αν ο πλανήτης είναι πολύ ψυχρός, το νερό παγώνει. Η Γη βρίσκεται μέσα στην κατοικήσιμη ζώνη του αστεριού μας, του Ηλιου? η ζώνη αυτή ξεκινάει μετά την Αφροδίτη και τελειώνει πριν τον Αρη.
Μεταξύ των ποιο αξιόπιστων δεικτών ζωής που θα μπορούσαμε να εντοπίσουμε είναι το οξυγόνο- ένα υποπροϊόν της φωτοσύνθεσης στην Γη. Τα μόρια του οξυγόνου δεν μένουν για πολύ αδρανή στην ατμόσφαιρα, αλλά ενώνονται με άλλους τύπους μορίων σε μία αντίδραση γνωστή και ως οξείδωση. Ενας ακόμη πιο πολύτιμος δείκτης ύπαρξης ζωής είναι το όζον, μία μορφή οξυγόνου που είναι ευκολότερο να εντοπιστεί με την ανάλυση του μήκους κύματος του φωτός. Επομένως, όταν ένας πλανήτης περιβάλλεται από ατμόσφαιρα πλούσια σε οξυγόνο ή όζον συνεπάγεται πως υπάρχει και μία πηγή που συνέχεια την αναπληρώνει -με άλλα λόγια , ανακαλύψαμε ζωή, σωστά?
Ομως κατά τον James F. Kasting του Pennsylvania State University, μέλος της επιστημονικής ομάδας εργασίας του Terrestrial Planet Finder, δεν θα πρέπει να είμαστε τόσο βιαστικοί στα συμπεράσματα μας. Οπως λεει και ο ίδιος γνωρίζουμε και μη βιολογικές διαδικασίες που μπορούν να δημιουργήσουν μία ατμόσφαιρα πλούσια σε οξυγόνο. Το διαφεύγον φαινόμενο του θερμοκηπίου στην Αφροδίτη είναι ένα παράδειγμα, όπως θα ήταν και ένας παγωμένος, παρόμοιος του Αρη, πλανήτης αρκετά μεγάλος ώστε να συγκρατεί το οξυγόνο στην ατμόσφαιρά του. Παραμένει όμως η παρουσία του όζοντος πού μπορεί τουλάχιστον να μας προδιαθέσει για το αν πλησιάζουμε η μη στην εύρεση ζωής. Για ποια αλλά όμως επιπρόσθετα στοιχεία θα πρέπει να ψάχνουμε?
Ο πιο πειστικός δείκτης ζωής, λεει ο Kasting ,θα ήταν η ταυτόχρονη παρουσία οξυγόνου και όζοντος, μαζί με μία άλλη χημική ένωση όπως το μεθάνιο ή το οξείδιο του αζώτου. Αυτά τα αέρια βρίσκονται σε πολύ μεγαλύτερες ποσότητες στη γήινη ατμόσφαιρα απ? ότι θα περιμέναμε. Αυτό συμβαίνει γιατί επίσης παράγονται από κάποιους οργανισμούς. Το μεθάνιο προέρχεται από βακτήρια που ζουν σε χώμα χωρίς οξυγόνο, όπως σε ορυζώνες, και στα εντόσθια των βοοειδών και των προβάτων. Το οξείδιο του αζώτου προέρχεται από έναν τύπο βακτηριδίων που ζει στους ωκεανούς όπως επίσης και στο χωρίς οξυγόνο χώμα.
Ο James Lovelock, Βρετανός επιστήμονας που έχει γράψει μεγάλο αριθμό βιβλίων σχετικά με το ?Θεώρημα της Γαίας ( Gaia Hypothesis )? -τη θεωρία που υποστηρίζει πως η ζωή είναι αυτή που ελέγχει την σύσταση της ατμόσφαιρας και το κλίμα- πρότεινε πριν 30 χρόνια πως η ταυτόχρονη παρουσία οξυγόνου και ενός αερίου υποπροϊόντος χημικών αντιδράσεων, όπως το οξείδιο του αζώτου ή το μεθάνιο θα ήταν ισχυρή ένδειξη ύπαρξης ζωής. Αύτη θεωρείται ακόμη και σήμερα ως μια πολύ καλή συμβουλή κατά τον Kasting. Σε κάθε περίπτωση όμως, τέτοια χημικά ίχνη σε μεγάλη κλίμακα δεν θα μπορούσαν να μας πουν για το πόσο περίπλοκη και ανεπτυγμένη θα ήταν η ζωή που θα ανακαλύπταμε- θα μπορούσε να είναι είτε ένας ανεπτυγμένος πολιτισμός είτε απλά φύκια
Παρά ταύτα είναι επίσης πολύ πιθανόν να μπορούν να συντηρήσουν ζωή και πλανήτες χωρίς οξυγόνο. Η φωτοσύνθεση μπορεί να συμβεί θεωρητικά και με κάποιο άλλο στοιχείο, που θα παίζει τον ρόλο του οξυγόνου, όπως το θείο για παράδειγμα. Οι επιστήμονες πλέον παραδέχονται πως στην έρευνα για ζωή εκτός Γης, πρέπει πρώτα από όλα να βάλουμε σε τάξη τις υποθέσεις μας για το τι σημαίνει το να βρίσκεται κάποιος ή κάτι εν ζωή.
