Etelämanner jäätiköt. Kuvan luotto: NASA Klikkaa suuremmaksi
NASA: n suihkukäyttölaboratorion astrobiologi Pamela Conrad on matkustanut maan päähän tutkimaan elämää. Conrad esiintyi äskettäin James Cameronin kolmiulotteisessa dokumenttielokuvassa “Aliens of the Deep”, jossa hän ja useat muut tutkijat tutkivat omituisia olentoja, jotka asuvat merenpohjassa.
Conrad piti 16. kesäkuuta 2005 luennon "Kaksisuuntainen kaksisuuntainen vuosi: mitä voimme oppia etsimään elämää muilta planeettoilta työskentelemällä kylmissä aavikoissa".
Tämän muokatun kopion osassa 1 Conrad kuvaa, millaisia merkkejä voisimme etsiä nähdäksemmekö elämää vieraassa ympäristössä.
”Viimeisen kolmen vuoden aikana olen ollut mukana useiden kollegojeni kanssa projektissa, joka vie meidät kuumaan ja kylmään aavikkoon. Haluamme tarkkailla elämän allekirjoituksia ja nähdä, pystymmekö erottamaan erot paikoissa, joissa elämä on ja missä elämää ei ole. Syy siihen, että menemme autiomaisiin, on vähentää hämmentävien muuttujien lukumäärää, joita kaikenlainen elämä tuo mukanaan. Pohjimmiltaan emme halua raaputtaa koiran kaakkoa löytääkseen bakteerit likaan.
Viime vuonna meillä oli etuoikeus mennä sekä arktiselle alueelle että Etelämantereelle. Joten tämä on bipolaarinen vuosi, ja se, mitä teimme siellä, on merkityksellistä avaruustutkinnassa, koska aavikon tavoin muiden planeettojen pinnat ovat erittäin ankaria.
Katsomme kiviä, koska jos elämä olisi ollut ja on jo mennyt - toisin sanoen se on kuollut tai on niin kuollut, että se on kivettynyt ja muuttunut -, voit löytää sen rock-levystä.
Jos haluat havaita elämän missä tahansa, sinun on pystyttävä tutkimaan ympäristöä ja löytämään mitattavia johtolankoja. Jos se ei ole jotain, jonka voit määritellä mitattavissa olevalla tavalla, se ei ole tiede. Joten määritelmän mukaan olemme sellaisenaan ulkona kylmässä.
Yksi haasteista on keksittävä mitattavia termejä, joiden avulla voisit määritellä elämän. Termien on oltava riittävän yleismaailmallisia, jotta et menetä elämää toisella planeetalla, jos se oli erilainen kuin täällä oleva elämä. Meillä on yksi näytesarja: biosfääri maan päällä. Yritämme käyttää täällä olevaa elämäntietoamme keksimään näitä termejä, ja yritämme siis ajatella elämää yleisimmin kuvaavilla termeillä, joita voimme.
Etsimme elämää asuttavissa paikoissa; paikkoja, jotka pystyvät tukemaan elämää. Asumiskelpoisuutta on kuitenkin vaikea määritellä, koska meillä on vain epämääräinen käsitys siitä, mikä tekee ympäristöstä asutettavan. NASA: lla olemme erittäin kiinnostuneita etsimään vettä yhdeksi asumiskelpoisuuden puoliksi.
Vesi on yhtä tärkeätä autiomaassa tapahtuvalle elämälle kuin meille. Tuoreen lumisateen jälkeen, kun kivet kuumenevat ja sulavat jään, näet sinilevän kukinnan kallion pinnalla. Silti he pystyvät ylläpitämään minimaalisen olemassaolon, kun sateita ei ole paljon.
Yksi syy aineenvaihduntaan on hidastaa Etelämantereen talvella, koska vesi on kiinteässä vaiheessa eikä siihen pääse. Elävät asiat voivat käyttää jäätä vain, kun se sulaa ja siitä tulee hyvä liuotin. Jään käyttäminen on kuin mineraalin käyttäminen kidefaasissa - kun se on kiinteässä muodossa, sinun on käytettävä jonkin verran energiaa näiden sidosten purkamiseen tehdäksesi jotain sen kanssa. Etelämantereella on organismeja, joissa on pakkasnestetyyppisiä molekyylejä, kaloissa, joissa on glykoproteiineja. Kun kalassa muodostuu jääkitettä, molekyyli tarttuu jääkiteeseen pitoon, kun se alkaa kasvaa, eikä anna sen kasvaa energeettisesti helpoimmin kasvaavaan suuntaan. Koska se ei voi kasvaa, se jättää kummituksen ja muuttuu takaisin veteen.
Veden lisäksi luulemme, että tietyt kemialliset alkuaineet ovat tärkeitä muualla tapahtuvalle elämälle. Maapallon elämä koostuu hiilestä, vedystä ja fosforista ja muutamista muista tärkeistä asioista, ja tarvitsemme ilman happea. Mutta maapallolla on mikrobeja, jotka hengittävät metallia, ja he eivät välitä happea.
Joten asumiskelpoisuus on katsojan silmissä todella asuttava. Kun määrittelet sitä, sinun on mietittävä laajimpia termejä, joita voit käsittää kaikenlaisen elämän, jonka saatat kuvitella. Lopullinen arvio siitä, onko paikka asuttava, on tietysti nähdä, onko se asuttu.
Kysyt yhden joukon kysymyksiä, jos haluat tietää: "Voinko tehdä siivouspalveluita täällä?" Voit kysyä toisen joukon kysymyksiä, jos haluat tietää: "Onko ketään kotona?" Mutta kaiken sydämessä, sinun on tiedettävä jotain naapurustosta, haluaako asua siellä vai vain nähdä, jos joku on kotona. Sinun on silti tehtävä kaikki kokeet, jotka kertovat sinulle planeetan geofysikaalisista, mineralogisista ja ilmakehän ominaisuuksista. Jos etsit elämää, sinulla on oltava käsitys siitä, millaista asiaa yrität tukea kyseisessä ympäristössä.
Noin 5 miljoonaa vuotta sitten purkautuneesta Cerberus Fossae -nimisen murtumien joukosta vesi virtautui katastrofaalisen tulvan alla kerääntyen alueelle 800 x 900 km ja oli alun perin keskimäärin 45 metriä syvä. Napsauta kuvaa nähdäksesi suuremman kuvan.Luotto: ESA / Mars Express
Joten mikä olisi todiste? Jos haluat sanoa, että jotain on todistettu, sinun on saavutettava tietynlainen yhteisymmärrys tiedeyhteisössä, muuten ikätovereitesi repeävät sinut pieniksi palasiksi kirjallisuudessa. Tietysti ei ole koskaan täydellistä yksimielisyyttä: siksi, ilkeät tutkijat taistelemme keskenään loputtomasti. Mutta meidän on ainakin keksittävä ehdot. Voimme sopia tai olla eri mieltä toistensa teorioista, mutta meidän on sovittava ehdoista ja mittauksista.
Millaisia mittauksia voisimme tehdä, jos etsisimme elämää? Näyttääkö planeetta erilaiselta, jos siellä on ollut elämää? Esimerkiksi, jos menet keittiööni sen jälkeen kun olen syönyt, saatat nähdä lautasen tai murun. Se on vihje siitä, että olin siellä. Planeettatasolla on myös vihjeitä. Biomarkkeri - vihje, joka kertoo, että elämä oli olemassa - voi olla mitä tahansa elämän tuottamaa. Vihje voi olla kemiallinen, koska kemikaalit sisältävät kaiken. Olen säkki kemikaaleja, aivan kuten tämä palkintokori on säkki kemikaaleja. Juuri mitä kemikaaleja siellä on ja kuinka suuressa suhteessa toisiinsa ja kuinka ne on sijoitettu 3D-muotoon, erottaa minut tästä. Se on yksinkertainen tapa erottaa kategoriat asioista.
Kiraalisuus on myös biomarkkeri. Kiraalisuus tarkoittaa sitä, että jotkut molekyylit ovat toistensa peilikuvia ja elävät molekyylit ovat yleensä tietty kättäisyys. Kun kyse on aminohapoista, jotka ovat elämän muodostavien proteiinien ainesosia, elävät asiat haluavat käyttää vasenkätistä muotoa. Ja kun kyse on sokereista, elävät asiat haluavat käyttää oikeakätistä muotoa. Näihin on poikkeuksia, mutta se on yleinen tapaus.
Isotoopit voivat myös olla biomarkkereita. Joillakin molekyyleillä on erilaiset isotooppiset maut, joissa jotkut ovat hiukan raskaampia kuin toiset. Elävät asiat, kuten kevyempi lajike, luultavasti siksi, että prosessointi on energisesti halvempaa.
Kompleksit polymeerit voivat myös olla biomarkkereita. Muovi on tietysti monimutkainen polymeeri. Jälleen teimme muovin. Joten tämä koko ero luonnollisen ja epäluonnollisen välillä - jos ihmiset tekivät sen, se on silti biogeeninen. Joten ajatelkaa sitä. Autoni on allekirjoitus. Millaista, en ole varma.
Jos aiot määritellä elämän mitattavissa olevilla termeillä, haluaisin pitää sen todella yksinkertaisena. Voit määritellä elämän sen perusteella, mistä se on tehty, tai voit määritellä elämän sen perusteella, mitä se tekee. Tykkään määritellä elämä sen perusteella, mistä se on tehty, koska heti kun sanot "tekee" -sanan, puhut prosessista. Prosessi on jotain, joka tapahtuu ajan kuluessa. Sitten sinun on selvitettävä, minkä näytteenottotaajuuden pitäisi olla. Kuinka usein sinun tulisi katsoa, ja kuinka kauan koko kokeilun tulisi kestää? Prosessi on hieman ongelmallisempi, koska se vie aikaa, ja saatat olla väärässä kuinka usein etsiä tai kuinka kauan sinun pitäisi etsiä.
Prosessit - tavaroiden valmistaminen, jäljentäminen tai kehittäminen - voivat tapahtua eri aikatauluissa. Joten jos tarkastellaan vain prosesseja ja sinulla on kaksi, jotka eroavat toisistaan aika-asteikollaan, et voi tehdä samaa kokeilua tarkastellaksesi niitä molempia. Joten haluan tarkastella elämää sen suhteen, mikä se on. Ei sanoa, että emme voineet lisätä vähän prosessipohjaisia juttuja, mutta kun katsot mitä elämä on, se muuttuu yksinkertaiseksi todella nopeasti. Se on ainutlaatuinen kemia, jonkinlainen suhteelliset kemikaalit, jotka on järjestetty jollain tavalla, ja "jollain tavalla järjestetty" on nimeltään rakenne.
Jos etsin elämää toisella planeetalla tai kuulla, etsin paikkoja, joissa voisi tapahtua mielenkiintoista kemiaa, jotta tuon kemian lopullinen kehitys voisi luoda elävän järjestelmän. Ajattaisin sellaisia paikkoja, kuten Europa, jolla jään alla on valtameri. Ajattaisin muita paikkoja, joissa jäätä on, kuten komeettoja. Ajattaisin Titania, Saturnuksen kuuta. Ajattaisin kaikkia niitä paikkoja, joissa mielenkiintoista kemiaa esiintyy, koska kemia on fiksu. Voit saada kaikenlaisia mielenkiintoisia molekyylejä.
Alkuperäinen lähde: NASA Astrobiology
