Czy jesteśmy sami we Wszechświecie? Czy poza próbami odbierania sygnałów radiowych mamy jakieś możliwości dowiedzenia się czy na odległych planetach istnieje życie? W czasie krótszym niż dziesięć lat odkryto ponad 70 planet krążących wokół innych gwiazd. Odkrycia te nadają poszukiwaniom życia nowy sens. Uczeni uważają, że jesteśmy w stanie zbudować urządzenia pozwalające wykrywać chemiczne przesłanki świadczące o jego istnieniu. Przesłanki te nazywają biomarkerami.

Terrestrial Planet Finder, misja prowadzona przez JPL dla programu Origins (Pochodzenie, Źródła) realizowanego przez NASA, będzie jedną z pierwszych, której instrumenty będą w stanie poszukiwać w atmosferach tych planet świadectw za możliwością istnienia życia.

Misja ma rozpocząć się w 2014 roku. Zastosowane technologie pozwolą na osłabienie blasku gwiazd i badanie krążących wokół nich planet. Umożliwi to dostrzeżenie planet wielkości Ziemi, które są lepszymi kandydatami na posiadanie życia niż odkrywane obecnie olbrzymy.

Najbliższe układy planetarne znajdują się wiele lat świetlnych od nas. Jednak jeśli uda się zarejestrować widmo słabego światła i promieniowania podczerwonego dochodzącego od planet, możliwe będzie poszukiwanie w ich atmosferach takich gazów jak dwutlenek węgla, para wodna czy ozon.

Najlepszymi kandydatami dla dokładnego przebadania będą planety znajdujące się w ergosferze – obszarze otaczającym gwiazdę, w którym warunki termiczne na planecie pozwolą na istnienie tam ciekłej wody, która jest warunkiem koniecznym powstania życia. Temperatura na powierzchni planety nie może być zbyt wysoka (aby woda nie wyparowała w całości) ani zbyt niska (aby całkowicie nie zamarzła). Ergosfera w naszym Układzie Słonecznym rozpoczyna się za orbitą Wenus i sięga prawie do orbity Marsa.

Jednym z najważniejszych biomarkerów, które mogą zostać odkryte jest tlen – na Ziemi produkt fotosyntezy. Cząsteczki tlenu nie pozostają w atmosferze bierne ale łączą się z innymi atomami w procesach utleniania. Innym ważnym biomarkerem jest trójatomowa cząsteczka tlenu – ozon, który jest łatwiejszy do wykrycia przez analizę widma. Czy w takim razie planeta z atmosferą bogatą w tlen i ozon będzie posiadała na powierzchni życie?

Nie tak szybko” – twierdzi James F. Kasting z Uniwersytetu Stanowego w Pensylwanii, członek grupy pracującej nad Terrestrial Planet Finder.

Znany niebiologiczne procesy, których wynikiem może być powstanie bogatej w tlen atmosfery“. Tlen występuje również na Wenus i na Marsie.

Jednak ewentualne odkrycie ozonu powie nam, że jesteśmy blisko odkrycia życia na innych planetach. Jakich innych przesłanek powinniśmy poszukiwać?

Według Kasting’a najlepszym wskaźnikiem istnienia życia byłoby jednoczesne odkrycie obecności tlenu lub ozonu razem z innymi związkami jak metan czy tlenek azotu.

Gazy te występują w ziemskiej atmosferze w większej ilości niż moglibyśmy sądzić. Są tam, ponieważ są produkowane przez żywe organizmy. Metan pochodzi od bakterii beztlenowych żyjących między innymi w układach pokarmowych bydła. Tlenek azotu jest produkowany przez bakterie beztlenowe żyjące w morzach.

Hipotezę, że wspólne odkrycie tlenu lub ozonu wraz z metanem i tlenkiem azotu może wskazywać na istnienie życia zaproponował ponad 30 lat temu brytyjski uczony James Lovelock. Mimo upływu lat hipoteza pozostaje aktualna.

Niestety, odkrycie tych związków nie powie nam nic o charakterze istniejącego tam życia. Nie będziemy wiedzieli czy mamy do czynienia z algami czy z rozwiniętą cywilizacją.

Istnieją również hipotezy mówiące, że życie może rozwinąć się bez tlenu. Jego rolę przejąłby inny pierwiastek – siarka.

Autor

Michał Matraszek