Биомаркери: биологичните подписи на други планети

Биомаркери

Животът променя химични елементи на планетата, където съществува. Някои от тези промените, познати ни на Земята, трябва да бъдат открити и на други планети

 224 

Пабло Г. Перес Гонсалес (Pablo G. Pérez González)
Патриция Санчес Бласкес (Patricia Sánchez Blázquez )
El Pais, 15 сеп. 2020 г.

Във филма „Контакт“, базиран на роман на Карл Сейгън, млад астроном (Джоди Фостър) слуша сигнали от извънземни, с помощта на големия радиотелескоп Arecibo в Пуерто Рико. В реалния живот обаче, проектът, по който работи този астроном, SETI (Търсене на извънземен интелект), не успя да открие никакъв сигнал от друга цивилизация и, след десетилетие на неуспех, обявиха спиране на проекта.

Търсенето на извънземен живот обаче продължава чрез търсене и откриване на т. нар. биомаркери. Биомаркерът се дефинира като обект, химично съединение или модел, чийто произход изисква присъствието на живот. Дори нямаме ясна дефиниция какво е животът, но можем да направим списък (непълен, да) с минимални изисквания за единствения живот, който познаваме – този на нашата планета. От биохимична гледна точка, животът изисква съществуването на молекули, които, чрез химични реакции (метаболизъм), са способни да се възпроизвеждат и развиват, взаимодействайки си с околната среда. Ако на дадена планета има живот, метаболитните реакции на нейните обитатели ще променят компонентите на атмосферата ѝ. Ето защо усилията за откриване на извънземен живот, са насочени към намиране на биомаркери в атмосферите на други планети.

Търсенето не е лесно, понеже за да се твърди, че дадено химично съединение е биомаркер, е важно да се изключи геологическия му произход, което изисква добро разбиране на характеристиките на изследваната планетата и нейната среда. Да вземем класически пример: кислород. Кислородът в нашата атмосфера се генерира от фотосинтезата на растенията, поради което се приема като най-сигурния биомаркер за наличието на живот. Въпреки това, планета, приемник на високи нива на ултравиолетова светлина, може да генерира много кислород по небиологичен начин, изпарявайки водата, например, което води до подвеждащо заключение за съществуването на живот.

Един от начините за намаляване на тези т. нар. „фалшиви положителни резултати“ е чрез откриване на няколко несъонасящи се (независещи един от друг) молекулярни вида. Например, атмосферата на нашата Земя съдържа метан от гниенето на умрели същества. Метанът е газ, който влиза в реакция с кислорода, образувайки въглероден диоксид и вода. Ако в нашата атмосфера нямаше постоянен източник за регенериране на кислород и метан, концентрацията на кислород би била много по-ниска, а метанът не би съществувал.

От друга страна, за да дефинираме биомаркерите, ние разчитаме на познанията си за Земята, но земната атмосфера се е променяла в процеса на еволюцията си. Например, ако някаква интелигентна цивилизация е наблюдавала нашата атмосфера през архаичния еонов период (от 4 милиарда години до 2,5 милиарда години), тя няма да е открила кислород – фотосинтезата на тогавашните аноксигенни фотосинтетични бактерии не е генерирала кислород. От друга страна, поддържането на кислородните нива в нашата атмосфера зависи не само от генерирането му от живите организми, но и от геодинамиката на нашата планета, химичния състав на океаните и редица други фактори, които е трудно да се измерят на други планети. Така че би било възможно да съществуват много светове с извънземен живот, без наличието на кислород в атмосферата им.

Въпреки трудностите, от десетилетие, чрез различни научни методи, изследваме атмосферите на екзопланети в търсене на биомаркери. В момента сме в състояние да проучваме само планети, които са много близо до звездата си и които са от газообразен тип, така наречените „горещи юпитери“, понеже този тип планети са с обширна, плътна и ярка атмосфера. Използването на тези методи за по-малки и по-студени екзопланети, които биха могли да бъдат обитаеми, е въпрос на време – за целта е нужно да идентифицираме една милионна част от получената светлина, което вече се опитваме да прецизираме с най-добрите си телескопи и светлинни детектори.

Четете още
Откриват рецептора, който коронавирусът използва, за да ни атакува

Екип от международни астрономи обаче обяви вчера откриването на молекули на фосфин в облачните системи на Венера. На Земята има само два начина за генериране на фосфин: чрез промишленото му производство (при производството на пестициди) и чрез живи организми (бактерии, способни да оцеляват без кислород). Следователно може да сме на прага на първото откриване на живот извън нашата планета.

Екипът от астрономи максимално е прецизирал елиминирането на „фалшивите положителни резултати“, но не са открили наличието на каквито и да е геоложки процеси, обясняващи молекулите на фосфин. Все пак трябва да бъдем предпазливи, тъй като засега не знаем дали е възможно оцеляването на микроби в изключително киселинни условия, като тези на съседната ни планета.

Във всеки случай, със сигурност през следващите десетилетия ще свикнем с този вид съобщения и то не само на планетите от нашата Слънчева система. Хамлет вече предупреди в пиесата на Шекспир: „Има повече неща на небето и на земята, Хорацио, отколкото би могла да предположи вашата философия“.


Пабло Г. Перес Гонсалес (Pablo G. Pérez González) е изследовател в Астробиологичния център към Висшия съвет за научни изследвания и Националния институт по аерокосмически технологии (CAB/CSIC-INTA).

Патриция Санчес Бласкес (Patricia Sánchez Blázquez ) е професор в Университета Complutense в Мадрид (UCM).


Изображението, на което се вижда Венера, е заснето от космическия кораб Galileo. NASA/REUTERS

 

1 0

Предложено


















Актуално



















Видео

Вашият коментар

Вашият имейл адрес няма да бъде публикуван. Задължителните полета са отбелязани с *

Препоръчано
Loading