Vanduo. Jis randamas visur Žemėje, nuo polinių ledo dangtelių iki garų geizerių. Ten, kur randa vandens, jie randa gyvybę beveik be išimties. „Kai čia Žemėje randame vandens - ar tai būtų ledu padengti ežerai, giliavandenės hidroterminės angos, sausos dykumos - jei yra vandens, jame randame mikrobų, kuriems pavyksta jame gyventi“, - sako Brianas Glaseris, okeanografas. Havajų universitetas Manoa, studijuoja astrobiologiją.
Todėl NASA neįprastas devizas nežemiškos gyvybės medžioklėje buvo „sekti vandeniu“.
- „Salik.biz“
Neseniai NASA mokslininkai paskelbė atradimą Marse: tamsūs srautai, kuriuos mokslininkai vasaros mėnesiais matė daugiau nei dešimt metų Marse, pasirodė esą tekančio vandens. Nors druskos srautai gali būti per daug prisotinti chlorido druskos, kad palaikytų gyvybę, šiuo metu jie padidina gyvenimo Marse tikimybę.
Bet kodėl būtent vanduo yra tokia svarbi gyvybės molekulė? Ar gali būti kitų ingredientų, kurie pateikia puikų gyvenimo kitose planetose receptą?
Pasirodo, dėl kelių cheminių vandens savybių jis yra būtinas gyviesiems dalykams. Vanduo ne tik ištirpina beveik viską, bet ir yra viena iš nedaugelio medžiagų, kurios santykinai siaurame temperatūrų diapazone gali būti kietos, skystos ir dujinės.
Dabartinis gyvenimas
Beveik visą gyvenimą Žemėje naudoja membrana, atskirianti kūną nuo aplinkos. Norėdami išlikti gyvas, kūnas imasi svarbių medžiagų energijai gaminti, filtruodamas toksines medžiagas, kaip atliekos. Šiuo atžvilgiu vanduo yra būtinas, nes jis išlieka skystas žemės temperatūroje. Kai jis teka, jis yra efektyvus būdas pernešti medžiagas iš ląstelės į ląstelės aplinką. Išlaisvinti energiją iš kietų medžiagų yra daug sunkiau (nors yra mikrobų, kurie valgo uolienas), sako Glazeris.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Kita lygties dalis - be to, kad vanduo gali pernešti medžiagas į ląstelę ir iš jos - yra susijusi su unikalia chemine konfigūracija. Kuklią vandens molekulę sudaro du vandenilio atomai, sujungti su deguonies atomu.
„Tai, kaip jie yra sujungti, daro vandenį nuostabiu universaliu tirpikliu“, kuris leidžia jam ištirpinti bet kokią medžiagą, sako Glaseris.
Pirmiausia taip yra dėl to, kad molekulė turi poliškumą, vandenilio atomai susikaupia vienoje molekulės pusėje ir sudaro teigiamą sritį, o deguonis kitame gale sudaro neigiamą krūvį. Teigiamas vandenilio galas pritraukia neigiamus jonus (arba atomus, turinčius papildomą elektroną išoriniame apvalkale), o neigiamas galas pritraukia teigiamus jonus (kuriems netenka vieno iš jų elektronų).
Dėl puikių vandens tirpinimo savybių jis yra idealus medžiagų, tokių kaip fosfatai ar kalcio jonai, perdavimui į ląstelę ir iš jos.
Vandens fazės
Kitas neįprastas vandens bruožas yra tas, kad jis gali būti kietas, skystas ir dujinis, esant Žemėje esančiam temperatūros diapazonui. Kitos molekulės, kurios buvo pripažintos tinkamomis gyvybės palaikymo kandidatėmis, paprastai išlieka skystos esant tokiai temperatūrai ar slėgiui, kuris būtų netinkamas garsiausioms gyvybės formoms.
„Vanduo iš tikrųjų yra saldi vieta“, - sako Glazeris.
Jis priduria, kad tai, kad vanduo gali būti visose trijose fazėse santykinai siaurame slėgio diapazone, sukuria daug galimybių klestėti gyvenimui.
„Visos trys mūsų planetos vandens sąlygos sukuria malonią buveinių įvairovę ir mikroklimatą“, - sako Glazeris. Pavyzdžiui, kalnų ledynuose galima rasti užšalusio ledo, o vandens garai padeda sušildyti atmosferą.
Vandens gyvybės lopšys
Vanduo gali būti daugiau nei skystis, palengvinantis gyvenimą - tai gali būti apsauginis lopšys, atnešęs gyvybės statybinius elementus į Žemę, sako astrochemiją studijuojantis Havajų universiteto fizikas ir chemikas Ralphas Kaiseris.
Remiantis viena iš gyvybės Žemėje kilmės teorijų, panspermijos teorija, ledo kometos sudužo į Žemę, gabendamos mažytes organines molekules, kurios tapo gyvybės pagrindu. Tačiau kelionės per kosmosą yra sunkus išbandymas visų pirma dėl galingo radiacijos lygio, kuris gali sunaikinti subtilias organines molekules.
Tačiau kietas vanduo gali apsaugoti molekules nuo radiacijos. "Galbūt todėl, kad statybinės plytos buvo sušalusios vandenyje, tai tapo jų apsaugine mantija."
Ieškant pakaitalų
Žinoma, nors vanduo yra gyvybiškai svarbus mūsų pačių planetoje, gali būti gyvybės formų, kurios negyvena pagal žemininkų taisykles.
Mokslininkai taip pat ieško kitų skysčių, kurie galėtų atlikti panašų vaidmenį kaip universalus tirpiklis ir transportavimo terpė. Tarp svarbiausių pretendentų yra amoniakas ir metanas, sako Chrisas McKay, NASA Ames tyrimų centro Moffett Field mieste, Kalifornijoje, astrobiologas. Amoniakas, kaip ir vanduo, yra gana paplitusi visatoje polinė molekulė, tačiau mokslininkai dar nerado didelių kūnų su amoniaku Saulės sistemoje.
Metanas nėra poliarinis, tačiau jis gali ištirpinti daugelį kitų medžiagų. Tačiau skirtingai nuo vandens, metanas tampa skystas tik esant labai šaltai temperatūrai - esant minus 182 laipsniams Celsijaus.
„Mes žinome, kad Titane yra dideli skysto metano ir etano ežerai“, - sako vienas iš Saturno mėnulių, sako McKay. "Taigi labai įdomus klausimas yra tai, ar gyvenimas gali naudoti skystą metaną ar etaną".
Ilja Khel