Vann. Den finnes overalt på jorden, fra polare iskapper til dampgeysirer. Og der de finner vann, finner de liv, nesten uten unntak. "Når vi finner vann her på jorden - det være seg isdekkede innsjøer, dyphavs hydrotermiske ventilasjonsåpninger, tørre ørkener - hvis det er noe vann, finner vi mikrober som klarer å leve i det," sier Brian Glaser, en havforsker ved University of Hawaii på Manoa, studerer astrobiologi.
Derfor var NASAs uvanlige motto i jakten på utenomjordisk liv "følg vannet."
Nylig kunngjorde forskere fra NASA et funn på Mars: de mørke bekker som forskerne har sett i løpet av sommermånedene på Mars i mer enn ti år, viste seg å være bevis på rennende vann. Selv om saltstrømmer kan være for overmettet i kloridsalter til å støtte liv, øker de sannsynligheten for liv på Mars på dette tidspunktet.
Men hvorfor er vann et så viktig molekyl for livet? Kan det være andre ingredienser som gir den perfekte oppskriften på livet på andre planeter?
Det viser seg at flere kjemiske egenskaper ved vann gjør det uunnværlig for levende ting. Ikke bare løser vann opp nesten alt, men det er også et av få materialer som kan være faste, flytende og gassformige i et relativt smalt temperaturområde.
Nåværende liv
Nesten alt liv på jorden bruker en membran som skiller kroppen fra omgivelsene. For å holde seg i live tar kroppen på seg viktige materialer for å produsere energi og filtrerer ut giftige stoffer som avfall. I denne forbindelse er vann nødvendig fordi det forblir flytende ved jordtemperaturer. Når det flyter, gir det en effektiv måte å overføre stoffer fra cellen til cellens miljø. Å frigjøre energi fra faste stoffer er mye vanskeligere (selv om det er mikrober som spiser berg), sier Glazer.
Salgsfremmende video:
Den andre delen av ligningen - i tillegg til at vann kan føre stoffer inn og ut av cellen - er relatert til en unik kjemisk konfigurasjon. Det ydmyke vannmolekylet består av to hydrogenatomer bundet til et oksygenatom.
"Måten de kombineres på, gjør vann til et fantastisk universelt løsemiddel," som gjør det mulig å løse opp omtrent hvilket som helst stoff, sier Glaser.
Dette skyldes først og fremst at molekylet har polaritet, hydrogenatomer klynger seg på den ene siden av molekylet, og danner et positivt område, og oksygen i den andre enden danner en negativ ladning. Den positive hydrogenenden tiltrekker seg negative ioner (eller atomer med et ekstra elektron i det ytre skallet), mens den negative enden tiltrekker seg positive ioner (som er fratatt en av elektronene deres).
Vannets bemerkelsesverdige oppløsningsegenskaper gjør det ideelt for å overføre stoffer som fosfater eller kalsiumioner inn og ut av cellen.
Vannfaser
Et annet uvanlig trekk ved vann er at det kan være fast, flytende og gassformig innenfor temperaturområdet som finnes på jorden. Andre molekyler som er blitt identifisert som gode kandidater for å støtte liv, har en tendens til å forbli flytende ved temperaturer eller trykk som vil være ugjestmilde for de mest kjente livsformene.
"Vann er faktisk et søtt sted," sier Glazer.
At vann kan være i alle tre faser i et relativt smalt trykkområde skaper mange muligheter for livet til å blomstre, legger han til.
"Alle tre vannforholdene som er tilgjengelige på planeten vår skaper et hyggelig utvalg av naturtyper og mikroklima," sier Glazer. For eksempel kan frossen is finnes i fjellbreer, mens vanndamp er med på å varme opp atmosfæren.
Livets vann vugge
Vann kan være mer enn en væske som gjør livet lettere - det kan være den beskyttende vuggen som brakte byggesteinene til livet til Jorden, sier Ralph Kaiser, fysiker og kjemiker ved University of Hawaii som studerer astrokjemi.
I følge en av teoriene om livets opprinnelse på jorden, teorien om panspermia, styrtet iskometer ned i jorden og bar små organiske molekyler som ble grunnlaget for livet. Men å reise gjennom verdensrommet er en prøvelse, først og fremst på grunn av de kraftige strålingsnivåene som kan ødelegge delikate organiske molekyler.
Imidlertid kan vann i sin faste form beskytte molekyler mot stråling. "Kanskje fordi byggesteinene var frosset i vannet, ble det deres beskyttende mantel."
På leting etter vikariater
Selv om vann er avgjørende for livet på vår egen planet, kan det selvfølgelig være livsformer som ikke lever etter jordingsreglene.
Forskere leter også etter andre væsker som kan spille en lignende rolle som et universelt løsemiddel og transportmedium. Toppkonkurrenter inkluderer ammoniakk og metan, sier Chris McKay, en astrobiolog ved NASAs Ames Research Center i Moffett Field, California. Ammoniakk, som vann, er et polært molekyl relativt vanlig i universet, men forskere har ennå ikke funnet store kropper med ammoniakk i solsystemet.
Metan er ikke polar, men det kan løse opp mange andre stoffer. I motsetning til vann blir metan imidlertid flytende bare ved veldig kalde temperaturer - ved minus 182 grader celsius.
"Vi vet at Titan har store innsjøer med flytende metan og etan," dette er en av Saturns måner, sier McKay. "Så det veldig interessante spørsmålet er om livet kan bruke flytende metan eller etan."
Ilya Khel
