Zemes dzīlēs medībās zinātnieki mēdz izmantot to, kas pazīstams kā “pieeja zemu nokareniem augļiem”. Tas nozīmē tādu apstākļu meklēšanu, kas ir līdzīgi tiem, kādus mēs piedzīvojam šeit uz Zemes, kas ietver skābekli, organiskās molekulas un daudz šķidra ūdens. Interesanti, ka dažās vietās, kur šīs sastāvdaļas ir pārpilnībā, ietilpst ledus pavadoņu, piemēram, Europa, Ganymede, Enceladus un Titan, interjeri.
Kamēr mūsu Saules sistēmā ir tikai viena sauszemes planēta, kas spēj uzturēt dzīvību (Zeme), ir vairākas “okeāna pasaules”, piemēram, šie pavadoņi. Sperot šo soli tālāk, Hārvarda Smitsona astrofizikas centra (CfA) pētnieku grupa veica pētījumu, kas parādīja, cik potenciāli apdzīvojami ledus mēneši ar iekšējiem okeāniem ir daudz biežāk nekā zemes planētas Visumā.
Pētījumu ar nosaukumu “Suburface Exolife” veica Manasvi Lingam un Abraham Loeb no Hārvarda Smitsonaina astrofizikas centra (CfA) un Hārvarda universitātes Teorijas un skaitļošanas institūta (ITC). Pētījuma dēļ autori apsver visu to, kas nosaka apļveida apdzīvojamo zonu (pazīstams arī kā “Goldilocks zona”) un varbūtību, ka mēnesi pavadīs dzīvība iekšējos okeānos.
Sākumā Lingam un Loeb pievēršas tendencei sajaukt apdzīvojamās zonas (HZ) ar apdzīvojamību vai uzskatīt abus jēdzienus par savstarpēji aizvietojamiem. Piemēram, planētas, kas atrodas HZ, nebūt nav spējīgas uzturēt dzīvību - šajā ziņā Marss un Venēra ir lieliski piemēri. Tā kā Marss ir pārāk auksts un atmosfēra ir pārāk plāna, lai uzturētu dzīvību, Venera cieta izsīkušu siltumnīcas efektu, kura dēļ tā kļuva par karstu, ellišķīgu vietu.
No otras puses, ir atzīts, ka ķermeņi, kas atrodas ārpus HZ, var saturēt šķidru ūdeni un dzīvībai nepieciešamās sastāvdaļas. Šajā gadījumā par perfektiem piemēriem kalpo Europa, Ganymede, Enceladus, Dione, Titan un vairāku citu pavadoņi. Pateicoties ūdens un ģeotermālās sildīšanas izplatībai, ko izraisa plūdmaiņu spēki, visiem šiem pavadoņiem ir iekšējie okeāni, kas ļoti labi varētu atbalstīt dzīvību.
Kā Lingams, ITC un CfA pēcdoktorantūras pētnieks un pētījuma galvenais autors, pa e-pastu stāstīja Space Magazine:
“Parasti planētas apdzīvojamības jēdziens ir apdzīvojamā zona (HZ), proti, jēdziens, ka“ planētai ”jāatrodas pareizajā attālumā no zvaigznes tā, lai uz tās virsmas varētu būt šķidrs ūdens. Tomēr šajā definīcijā tiek pieņemts, ka dzīvība ir: (a) uz virsmas, b) uz planētas, kas riņķo ap zvaigzni, un (c) balstās uz šķidru ūdeni (kā šķīdinātāju) un oglekļa savienojumiem. Turpretī mūsu darbs atvieglo pieņēmumus a) un b), lai gan mēs joprojām saglabājam c) punktu. ”
Tādējādi Lingams un Loebs izvērš apdomu par piemērotību, iekļaujot pasaules, kurām varētu būt zemzemes biosfēras. Šāda vide pārsniedz apledojušus mēnešus, piemēram, Europa un Enceladus, un tajā varētu ietilpt daudz citu veidu dziļu zemes dzīļu. Turklāt ir arī spekulēts, ka dzīvība varētu pastāvēt Titāna metāna ezeros (t.i., metanogeniskos organismos). Tomēr Lingams un Loebs tā vietā izvēlējās koncentrēties uz ledus pavadoņiem.
“Kaut arī mēs uzskatām dzīvi pazemes okeānos zem ledus / iežu apvalkiem, dzīve varētu pastāvēt arī hidratētos iežos (t.i., ar ūdeni) zem virsmas; pēdējo dažreiz dēvē par zemes dzīvi, ”sacīja Lingams. “Mēs neiedziļinājāmies otrajā variantā, jo daudzi secinājumi (bet ne visi no tiem) par virszemes okeāniem ir piemērojami arī šīm pasaulēm. Tāpat, kā minēts iepriekš, mēs neuzskatām dzīvības formas, kuru pamatā ir eksotiski ķīmiski izstrādājumi un šķīdinātāji, jo nav viegli paredzēt to īpašības. ”
Galu galā Lingams un Loebs izvēlējās koncentrēties uz pasaulēm, kuras riņķo pa zvaigznēm un kuras, iespējams, satur pazemes dzīvības, kuras cilvēce būtu spējīga atpazīt. Pēc tam viņi novērtēja iespēju, ka šādi ķermeņi ir apdzīvojami, ar kādām priekšrocībām un izaicinājumiem dzīve nāksies saskarties šajās vidēs, un šādu pasauļu iespējamību, kas pastāv ārpus mūsu Saules sistēmas (salīdzinot ar potenciāli apdzīvojamajām zemes planētām).
Iesācējiem “Okeāna pasaulēm” ir vairākas priekšrocības, kas saistītas ar dzīves atbalstīšanu. Jovian sistēmā (Jupiters un tā pavadoņi) liela problēma ir radiācija, kuras iemesls ir lādētu daļiņu ieslodzīšana gāzes gigantu spēcīgajā magnētiskajā laukā. Starp to un mēness sarežģīto atmosfēru dzīvībai būtu ļoti grūti izdzīvot uz virsmas, bet dzīve, kas dzīvo zem ledus, būtu daudz labāka.
"Viena no galvenajām priekšrocībām, kādas ir ledainajai pasaulei, ir tāda, ka virszemes okeāni lielākoties ir noblīvēti no virsmas," sacīja Lingams. "Līdz ar to ultravioletais starojums un kosmiskie stari (enerģētiskās daļiņas), kas lielās devās parasti kaitē virszemes dzīvībai, maz ticams, ka ietekmēs šo pazemes okeānu paredzamo dzīvi."
"No negatīvās puses," viņš turpināja, "saules gaismas neesamība kā bagātīgs enerģijas avots var izraisīt biosfēru, kurā ir daudz mazāk organismu (uz tilpuma vienību) nekā Zeme. Turklāt lielākajā daļā organismu šajās biosfērās, iespējams, ir mikrobi, un sarežģītas dzīves attīstības varbūtība, salīdzinot ar Zemi, ir maza. Vēl viena problēma ir dzīvībai nepieciešamo barības vielu (piemēram, fosfora) pieejamība; mēs iesakām šīm barības vielām šajās pasaulēs būt pieejamām tikai zemākā koncentrācijā nekā Zeme. ”
Noslēgumā Lingams un Loebs noteica, ka visdažādākajos biotopos visā kosmosā var pastāvēt plaša pasaule ar mērenu biezumu. Balstoties uz to, cik statistiski iespējams ir šādas pasaules, viņi secināja, ka “okeāna pasaules”, piemēram, Eiropa, Enceladus un citas, piemēram, tās ir aptuveni 1000 reizes biežāk nekā klinšainās planētas, kas pastāv zvaigžņu HZ.
Šiem atklājumiem ir dažas krasas sekas, meklējot dzīvi ārpus zemes un ārpus saules. Tam ir arī būtiska ietekme uz to, kā dzīvība var tikt izplatīta caur Visumu. Kā Lingam apkopoja:
“Mēs secinām, ka dzīve šajās pasaulēs, bez šaubām, saskarsies ar ievērojamiem izaicinājumiem. Tomēr, no otras puses, nav noteikta faktora, kas neļautu dzīvībai (īpaši mikrobu dzīvībai) attīstīties uz šīm planētām un pavadoņiem. Runājot par panspermiju, mēs izskatījām iespēju, ka brīvi peldošu planētu, kas satur virszemes eksolife, uz laiku varētu “sagūstīt” zvaigzne un, iespējams, tā dzīvību varētu iesēt citās planētās (kuras riņķo ap šo zvaigzni). Tā kā ir iesaistīti daudzi mainīgie, ne visus tos var precīzi izteikt skaitļos. ”
Profesors Lēbs - Frenks Bairds Jr, Hārvardas universitātes zinātnes profesors, ITC direktors un pētījuma līdzautors - piebilda, ka šīs dzīves piemēru atrašana rada savu daļu izaicinājumu. Kā viņš pa e-pastu teica Space Magazine:
“Izmantojot teleskopus, no attāluma (no liela attāluma) ir ļoti grūti noteikt virszemes dzīvi. Varētu meklēt lieko siltumu, bet to var izraisīt dabiski avoti, piemēram, vulkāni. Visuzticamākais veids, kā atrast virszemes dzīvību, ir nolaisties uz šādas planētas vai mēness un urbt caur virszemes ledus lapu. Šī ir pieeja, kas paredzēta turpmākajai NASA misijai uz Eiropu Saules sistēmā. ”
Tālāk izpētot ietekmi uz panspermiju, Lingams un Loebs arī apsvēra, kas varētu notikt, ja no Saules sistēmas kādreiz tiktu izmesta tāda planēta kā Zeme. Kā viņi atzīmē savā pētījumā, iepriekšējie pētījumi ir norādījuši, kā planētas ar biezu atmosfēru vai virszemes okeāniem joprojām varētu uzturēt dzīvību, peldot starpzvaigžņu telpā. Kā skaidroja Loebs, viņi arī apsvēra, kas notiks, ja kādreiz tas kaut kas notiks ar Zemi:
“Interesants jautājums ir tas, kas notiktu ar Zemi, ja tā no Saules sistēmas tiktu izmesta aukstā telpā bez saules sildīšanas. Mēs esam noskaidrojuši, ka okeāni sasalst līdz 4,4 kilometru dziļumam, bet šķidrā ūdens kabatas izdzīvos Zemes okeāna dziļākajos reģionos, piemēram, Marianas tranšejā, un dzīve varēja izdzīvot šajos atlikušajos zemūdens ezeros. Tas nozīmē, ka virszemes dzīvību var pārnest starp planētu sistēmām. ”
Šis pētījums kalpo arī kā atgādinājums, ka, cilvēcei vairāk izpētot Saules sistēmu (galvenokārt ārpuszemes dzīves atrašanas labad), tas, ko mēs atrodam, arī ietekmē dzīvības meklēšanu pārējā Visumā. Šis ir viens no ieguvumiem no pieejas “zemu nokarenie augļi”. Tas, ko mēs nezinām, ir informēts, bet tas, ko mēs darām, un tas, ko mēs atrodam, palīdz informēt mūsu cerības par to, ko mēs vēl varētu atrast.
Un, protams, tas ir ļoti plašs Visums, kas tur atrodas. Tas, ko mēs varam atrast, iespējams, pārsniegs to, ko šobrīd spējam atpazīt!
