Koniec kosmicznej samotności

Koniec kosmicznej samotności
Kilka lat temu stanowczym tonem powiedziała to ówczesna naukowa szefowa NASA, Ellen Stofan. Niedawno jej prognozę powtórzył znany astronom, Chris Impey. Oboje zapowiadają, że znalezienie życia pozaziemskiego to kwestia dekady, najwyżej piętnastu lat.

Od jakiegoś czasu opinię publiczną bombardują kolejne odkrycia przesłanek istnienia pozaziemskiego życia, np. zasobów ciekłej wody w ciałach Układu Słonecznego, śladów zbiorników i cieków wodnych na Marsie czy ziemiopodobnych planet w strefach życia gwiazd. Raz po raz mówi się o warunkach sprzyjających życiu i o jego śladach, najczęściej chemicznych.

W ostatnich miesiącach, gdy słyszeliśmy informacje o wewnętrznym źródle ciepła w głębinach oceanu podlodowego na księżycu Saturna, Enceladusie, można było odnieść wrażenie, że naukowcy mają słowa o życiu tam występującym już nieomal "na końcu języka".

50 km pod powierzchnią Enceladusa, w okolicach jego bieguna południowego, znajduje się wielki zbiornik wody – potwierdzili to już dawno uczeni z NASA i ESA. Ostatnie badania wskazują jednak, że w płynnym oceanie pod powierzchnią księżyca istnieją kominy hydrotermalne. Naukowcy stawiają taką hipotezę, opierając się na badaniach, które udało się przeprowadzić w 2015 r., kiedy to sonda Cassini przeleciała zaledwie 49 km od powierzchni Enceladusa, nurkując w chmurze wody wyrzuconej przez jeden z gejzerów. Ten przelot przyniósł odkrycie w chmurze atomów wodoru. Wcześniejsze badania wykazały, że z Enceladusa wydobywa się też dwutlenek węgla. Połączenie obu tych informacji wskazuje, że głęboko w oceanie księżyca muszą zachodzić procesy chemiczne bardzo przypominające te, które znamy z ziemskich kominów hydrotermalnych. Na naszej planecie występują organizmy, które wykorzystują wodór do redukcji dwutlenku węgla, a produktem tej reakcji jest metan. Mielibyśmy więc komplet składników potrzebnych prostym organizmom do życia. Dodatkowo gruba warstwa lodu i wody chroniłaby komórki przed promieniowaniem kosmicznym.

Wizualizacja wnętrza Enceladus
Wizualizacja wnętrza Enceladus
 

By jednak mogły zachodzić takie procesy, potrzebne jest ciepło. Enceladus, mający zaledwie 499 km średnicy, wydaje się za mały, by utrzymać wewnętrzne ciepło, pochodzące z rozpadu pierwiastków radioaktywnych. W tym przypadku bierze się jednak ono z sił pływowych, czyli rozciągania i kurczenia księżyca pod wpływem potężnej grawitacji Saturna.

 

Definicja pozaziemskości komplikuje się?

Tak czy inaczej, aby znaleźć ostateczne dowody, trzeba będzie chyba polecieć na Enceladusa - albo na Europę, również skrywającą wielki ocean pod lodem i mocno "rozgrzewaną" wewnętrznie przez Jowisza.

A może jednak wcale nie musimy sięgać teleskopami w kosmiczną dal i wysyłać misji na inne planety, aby znaleźć tam życie pozaziemskie? Badania przeprowadzone niedawno przez astrobiologa, Chandrę Wickramasinghe’a, wskazują na to, że podczas jednego z deszczów meteorów, Perseidów, w wyższych partiach atmosfery ziemskiej nagle pojawiły się mikroskopijne organizmy. Aby je wykryć, zaprojektowano specjalny balon, który pobierał próbki na wysokości 26 km nad Ziemią. Wyniesiono go tam w czasie, gdy spadały Perseidy. Okazało się,naże w wyższych partiach atmosfery odkryto fragmenty glonów jednokomórkowych, znane pod nazwą okrzemków.

Okrzemki mogą być transportowane na duże odległości przez ziemskie huragany. Organizmy te są dosyć powszechne, jednak, jak twierdzi prof. Milton Wainwright, nie ma możliwości, aby jakikolwiek cyklon wyniósł je aż do stratosfery - o ile nie wykryto silnej aktywności wulkanicznej w rejonie badania. Dlatego, wg brytyjskich uczonych, mikroorganizmy te musiały dotrzeć do Ziemi ze strony kosmosu, najprawdopodobniej wraz z Perseidami. Wainwright oświadczył, że jest na 95% pewien, iż mówimy o mikroorganizmach pochodzenia pozaziemskiego. Jego zdaniem, okrzemek mógł przybyć w nasz rejon kosmosu za pośrednictwem komety.

Wyniki prowadzą, ni mniej ni więcej, tylko do wniosku, że odkryto życie pozaziemskie!

Uczeni wolą jednak powściągnąć entuzjazm. Chris McKay, astrobiolog z Centrum Badawczego Amos należącego do NASA, stwierdził, że przedstawione dowody są zbyt ubogie. W jego ocenie należałoby oczekiwać, że znalezione kosmiczne organizmy powinny mieć egzotyczną, odmienną niż ziemskie organizmy, budowę. Jednak, z drugiej strony, dlaczego miałby to być niezbędny warunek? Zdaniem niektórych, nie można przecież wykluczyć w tym przypadku "powracających z podróży kosmicznej" organizmów pierwotnie ziemskiego pochodzenia.

Gdyby tak było, mocno skomplikowałoby to samą definicję życia "pozaziemskiego". Bo skoro np. pochodzące z Ziemi drobnoustroje opuszczają w jakiś sposób naszą planetę, a może nawet i jej orbitę, by wędrować w przestrzeni, to czemu nie mogłyby dotrzeć do tych wszystkich światów, które obecnie "podejrzewamy" o istnienie życia i rozgościć się tam na dłużej? Rozumując w ten sposób, nie można byłoby wykluczyć, że organizmy rezydujące w pobliżu kominów hydrotermalnych w oceanie pod lodami odległego księżyca mogą być równie podobne do znanych z Ziemi, jak okrzemki ze stratosfery.

Wizualizacja misji PLATO
Wizualizacja misji PLATO
 

 

Szukanie śladów i poszlak

Naukowcy pracujący nad danymi dostarczanymi przez NASA oszacowali, że w naszej Galaktyce jest co najmniej 8,8 mld gwiazd, wokół których w strefach temperatur umożliwiających istnienie życia krążą planety o rozmiarach zbliżonych do Ziemi. Nie chodzi o układy, w których krążą planety mniejsze, "ziemiopodobne", lecz te zbliżone do naszego globu rozmiarami plus te znajdujące się w tzw. strefie życia (ekostrefie). Nie oznacza to automatycznie ani występowania na nich tegoż życia, ani nawet koniecznie panowania warunków mu sprzyjających, ale o możliwość zajścia takich przypadków. Badacze z Centrum Astrofizycznego Uniwersytetu Harvarda mówią o 17 mld planet o rozmiarach podobnych do Ziemi, opierając się przede wszystkim na wynikach obserwacji, prowadzonych przy wykorzystaniu kosmicznego teleskopu Keplera.

Teleskop ten ma już na stałe zapisane chwalebne miejsce w historii astronomii i astrofizyki, jako odkrywca planet. Kolejny etap to dokładniejsze badania odkrytych obiektów. Rośnie potrzeba rozwoju narzędzi i technik służących do wykrywania śladów życia. Stale doskonalimy techniki obserwacji, nażesłuchu i detekcji, w różnych zakresach fal. Ostatnio też wiele mówi się o szukaniu śladów chemicznych, sygnatur życia, nawet wokół bardzo dalekich gwiazd. Tak wygląda nasze "węszenie".

W 2017 r. NASA planuje wykorzystać do badań kosmosu kolejny teleskop, następcę Keplera, Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS). Jego zadaniem będzie wyszukiwanie planet pozasłonecznych metodą tranzytu. Uczeni spodziewają się odkryć w ten sposób kilkaset planet podobnych do Ziemi. Przyszłe instrumenty, takie jak James Webb Space Telescope czy misja StarShade (projekt zakładający "zasłanianie" w przestrzeni kosmicznej światła w pobliżu gwiazd, w celu obserwowania na ich orbitach planet), będą śledzić te odkrycia, sondować atmosferę oraz poszukiwać życia. Europejska Agencja Kosmiczna (ESA) pracuje obecnie nad satelitą, którego zadaniem stanie się dokładne charakteryzowanie i poznawanie budowy znanych już egzoplanet (CHEOPS). Start tej misji zapowiadany jest na 2017 r. W lutym 2014 r. Europejska Agencja Kosmiczna zatwierdziła z kolei misję PLATO. Zgodnie z aktualnym planem wystartować ma w 2024 r. i szukać skalistych planet z zawartością wody.

Kominy hydrotermalne na dnie ziemskiego oceanu
Kominy hydrotermalne na dnie ziemskiego oceanu

Zwróćmy uwagę, że szukamy śladów chemicznych, poszlak i wskazówek. Jeśli jednak w ogóle odkryjemy jakieś żywe organizmy, to zapewne najpierw stanie się to w Układzie Słonecznym i będą to, wedle wszelkiego prawdopodobieństwa, mikroorganizmy.

Kominy hydrotermalne Enceladusa, które tak nas ostatnio ekscytują, mogą gościć stworzenia podobne do tych, jakie żyją w tego rodzaju środowiskach w ziemskich oceanach, czyli bardzo proste.

Ani przedstawiciele amerykańskiej agencji kosmicznej, ani naukowcy, formułując swoje śmiałe wróżby odkrycia życia pozaziemskiego, nie mówią póki co o życiu inteligentnym. "Stawiam swoje pieniądze na znalezienie życia w formie mikrobialnej", powiada Chris Impey w rozmowie z serwisem "Futurism", "ale w żadnym wypadku nie na inteligentne formy życia".

Nieco dłuższą perspektywę znalezienia życia poza Ziemią, bo do 2040 r., nakreśla Seth Shostak z Instytutu SETI, jednak również on unika słów o kontakcie z jakimikolwiek inteligentnymi formami życia i obcą cywilizacją. Zanosi się więc raczej na to, że nasza kosmiczna samotność, owszem, skończy się, ale pogadać wciąż nie będzie z kim.