Når vi tenker på om det er romvesener som eksisterer eller ikke, forestiller vi oss dem på en jordlignende planet som kretser et sted rundt en fjern stjerne. Knapt noen tror at de bor i rommet selv. Men denne ideen har rett til liv. I april 2016 ble forskere enda mer overbevist om at nøkkelelementene i livet kan dukke opp fra enkle stoffer under tvilsomme forhold for livet i det interstellare rom.
Cornelia Meinert fra University of Nice i Frankrike og hennes kolleger har vist at en blanding av frossent vann, metanol og ammoniakk - som alle er rikelig i de "molekylære skyene" der stjerner dannes - kan omdannes til en lang rekke sukkermolekyler når de blir utsatt for ultrafiolette stråler. fyll også plass. Blant disse sukker og ribose, en del av et DNA-lignende RNA-molekyl.
Det følger at livets grunnleggende molekyler kan dannes i det ytre rom, for deretter å gå til planeter som Jorden, sammen med iskometer og meteoritter. Så hva, spør du? Vi har visst i flere tiår at andre byggesteiner i livet kan oppstå fra kjemiske reaksjoner som dette, og deretter falle i kometer, asteroider og planeter. Men det er ikke så enkelt. Kanskje trenger ikke livet i seg selv en varm og koselig planet badet i solstrålene for å bli født. Hvis rå ingredienser er suspendert i verdensrommet, kan livet stamme fra dem?
Ideer om livets opprinnelse vurderer sjelden dette scenariet. Det er allerede vanskelig å finne ut hvordan livet oppsto på den tidlige Jorden, for ikke å nevne forhold der temperaturene er nær absolutt null, og i stedet for atmosfæren er det nesten et fullstendig vakuum.
Å lage de grunnleggende byggesteinene i livet, sukker og aminosyrer er like enkelt som alltid. Det er mange kjemisk mulige måter å gjøre dette på, med minst enkle molekyler av unge solsystemer tilgjengelig.
Det er mye vanskeligere å få disse komplekse molekylene til å samle seg i noe som kan støtte livsprosesser som reproduksjon og metabolisme. Det har ingen gjort. Ingen foreslo en mulig måte å gjøre dette på - selv ikke i det mest komfortable laboratoriemiljøet, enn si i det ytre rom.
Og likevel er det ingen grunn til at livet ikke kunne ha vist seg langt fra noen stjerne, et sted i den karrige ørkenen i det interstellare rommet. Ganske motsatt.
Salgsfremmende video:
Men først må vi være enige om hva som teller som "liv." Det er tross alt ikke nødvendig å se etter noe kjent. Du kan for eksempel forestille deg noe som den svarte skyen i den klassiske science fiction-romanen med samme navn av Fred Hoyle i 1959: en slags levende gass som flyter i det interstellare rom og er overrasket over å finne liv på planeten. Riktignok ga Hoyle ikke en klar forklaring på hvordan en gass uten en viss kjemisk sammensetning kunne bli rimelig. Kanskje vi vil representere noe mer solid.
Selv om vi ikke kan være sikre på at alt liv er karbonbasert, slik vi er på jorden, er det all grunn til å tro at det er det. Karbon er en mye mer fleksibel byggestein for komplekse molekyler enn silisium, det nest mest populære teoretiske grunnlaget for livet. Forskere elsker å spekulere i hvordan silisiumbasert fremmed biokjemi kan leve i utgangspunktet.
Astrobiolog Charles Cockell ved University of Edinburgh i Storbritannia mener at livsgrunnlaget på jorden - karbon og behovet for vann - "gjenspeiler en universell norm." Han innrømmer at synet hans er noe konservativt, som vitenskapen som regel avviser. Men la oss ta et vanlig liv på karbon. Hvordan kunne det ha sitt utspring i dype rom?
Med den kjemiske basen er alt klart. Som sukker trenger liv på jorden aminosyrer, byggesteinene til proteiner. Men vi vet at de kan dannes i det ytre rom, fordi de finnes i "primitive" meteoritter som aldri har sett overflaten av planeten.
De kan vises i isgranuler i en kjemisk reaksjon kalt Strecker-syntese, oppkalt etter det tyske kjemikeren fra 1800-tallet som oppdaget det. Denne reaksjonen involverer enkle organiske molekyler, ketoner eller aldehyder, i kombinasjon med hydrogensyanid og ammoniakk. Kjemi kombinert med ultrafiolett lys foreslås som et alternativ for initiering.
Ved første øyekast ser det ut til at disse reaksjonene ikke har noen plass i det dype rommet, siden det ikke er noen kilder til varme eller lys som driver dem. Molekyler som kolliderer i kalde, mørke forhold har ikke nok energi til å starte en kjemisk reaksjon. Det ser ut til at de prøver å hoppe over en barriere som er for høy for dem.
Men på 1970-tallet viste den sovjetiske kjemikeren Vitaly Gol'dansky det motsatte. Noen kjemikalier kan reagere selv når de er avkjølt til fire grader over absolutt null - nesten som temperaturen i rommet selv. Alt de trenger å gjøre er å hjelpe høyenergistråling som gammastråler eller elektronstråler - kosmiske stråler som sveiper gjennom verdensrommet.
Under disse forholdene, som Goldansky oppdaget, kan formaldehyd, et karbonbasert molekyl som er vanlig i molekylære skyer, samle seg i flere hundre molekyler i polymerkjeder. Goldansky mente at slike kosmiske reaksjoner kunne hjelpe de molekylære byggesteinene i livet til å samles fra enkle ingredienser, hydrogensyanid, ammoniakk og vann.
Å få slike molekyler til å smelte sammen til mer komplekse former er mye vanskeligere. Strålingen med høy energi som kan ha bidratt til å sette i gang de første reaksjonene, blir nå et problem. Ultrafiolett lys og andre former for stråling kan forårsake reaksjoner som de som er demonstrert av Meinert. Men Cockell sier at de vil bryte molekyler i tillegg til å sette dem sammen. Mulige biomolekyler - forløpere til proteiner og RNA, for eksempel - vil bryte fra hverandre raskere enn de kan produseres.
"Sluttresultatet er spørsmålet om et helt fremmed miljø kan støtte fremveksten og veksten av selvrepliserende kjemiske systemer som kan utvikle seg," sier Cockell.”Jeg ser ingen grunn til at dette ikke kunne skje under veldig kalde forhold eller på overflatene til isgranulater, men generelt tviler jeg på at veldig komplekse molekyler kan vises under slike forhold.
Planetene tilbyr to mykere energikilder: varme og lys. Livet på jorden er avhengig av sollys, så det vil ikke være overflødig å anta at livet på "eksoplaneter" i nærheten av andre stjerner også vil stole på energireservene til deres egne armaturer.
Vital varme er også overalt. Noen forskere mener at det første livet på jorden ikke var avhengig av sollys, men på vulkansk energi som kom ut av det indre av planeten, så vel som på varme kilder i dyphavet. Selv i dag spyr disse fjærene et varmt brygg som er rikt på mineraler.
Det er også varme på de store månene til Jupiter. Det er født i løpet av handlingen fra kraftige tidevannskrefter som utøves på satellittene av en gigantisk planet, som komprimerer tarmene til månene og oppvarmer dem i prosessen med indre friksjon. Disse tidevannsenergiene får havene til å smelte på de iskalde månene Europa og Ganymede, og Io har generelt det kraftigste vulkanske systemet i solsystemet.
Det er vanskelig å forestille seg hvordan molekyler, tvunget til å gjemme seg i iskornene i det interstellare rommet, kunne finne denne pleie energien. Men det kan være andre alternativer?
I 1999 antydet planetforsker David Stevenson fra California Institute of Technology at galakser kan være fulle av "useriøse planeter" som flyter utenfor stjerners omgivelser, for langt fra sin moderstjerne til å føle dens tyngdekraft, varme eller lys.
Disse verdenene, sa Stevenson, kunne ha dannet seg som en vanlig planet, nær en stjerne, i sitt miljø av gass og støv. Men så førte tyngdekraften til store planeter som Jupiter eller Saturn til at planetene forlot banen og ble kastet ut i det tomme rommet mellom stjernene. Det kan se ut til at de står overfor en kald og karrig fremtid. Men Stevenson hevdet at tvert imot, disse useriøse planetene kan være "de mest levende verdenene i universet" - fordi de kan forbli varme nok til å støtte eksistensen av flytende vann under jorden.
Alle solide planeter i det indre solsystemet har to indre varmekilder.
For det første har hver planet en brennende kjerne som er enda varmere etter dannelse. For det andre er det radioaktive elementer. De varmer opp det indre av planeten i prosessen med forfall - et stykke uran er varmt å ta på. På jorden utgjør radioaktivt forfall i mantelen halvparten av den totale oppvarmingen.
Den innledende varmen og det radioaktive forfallet i solide, sirkulære planeter kan holde dem varme i milliarder av år - kanskje lenge nok til at planetene forblir vulkansk aktive og har nok energi til å starte livet.
Rogue planeter kan også ha tette, varmefangende atmosfærer. Sammenlignet med gassgiganter som Jupiter og Saturn, er jordas atmosfære tynn og skjør ettersom varmen og lyset fra sola fører bort lette gasser som hydrogen. Kvikksølv er så nær solen at det ikke har noen atmosfære i det hele tatt.
Men streifende planeter i jordstørrelse som er langt fra innflytelsen fra den innfødte stjernen, kan også ha en overordnet atmosfære. Stevenson beregnet at temperaturen og trykket på en slik planet ville være nok til å holde vannvæske på overflaten selv i mangel av sollys.
Dessuten vil useriøse planeter ikke bli utsatt for store meteoritter som Jorda en gang gjorde. De kan kastes ut av sitt solsystem hjemme, selv med satellittene i bånd, som senere vil gi litt oppvarming på grunn av tidevannskrefter.
Selv om en slik planet ikke har en tett atmosfære, kan den fortsatt være beboelig.
I 2011 beregnet planetforsker Dorian Abbott og astrofysiker Eric Schwitzer fra University of Chicago at planeter tre og en halv ganger jordens størrelse helt kunne dekkes med tykk is. Under det vil det være et hav med flytende vann mange kilometer under overflaten, varmet av tarmen.
"Den samlede biologiske aktiviteten vil være lavere enn på en planet som Jorden, men du kan fremdeles finne noe," sa Abbott. Han håper at når romundersøkelser utforsker havoverflaten til Jupiters isete måne de kommende tiårene, vil vi lære mer om muligheten for liv på isplanetene.
Abbott og Schwitzer kaller disse tapte verdenene for "Steppenwolf-planetene" fordi "ethvert liv på slike verdener vil være som en ensom ulv som streiferer rundt den galaktiske steppen." Levedyktigheten til livet på en slik planet kan være opptil 10 milliarder år eller så, som den på jorden, sier Abbott.
Hvis han har rett, kan det være vandrende planeter i det interstellare rommet utenfor solsystemet vårt, og på dem fremmede liv. Det er veldig vanskelig å finne dem på en slik avstand, bittesmå og mørke. Men hvis du er heldig, kan en slik planet passere i en avstand på tusenvis av AU. e. (avstand fra jorden til solen) og reflekterer en liten mengde sollys. Vi kunne prøve å se det med våre moderne teleskoper.
Hvis livet kan danne seg og overleve på den interstellare planeten Steppenwolf, sier Abbott og Schwitzer, kan den enkle konklusjonen trekkes fra dette: Livet må være overalt i universet. Ja, livet på dem ville være rart som faen. Se for deg å svømme i varme vulkanske kilder under en evig natt som Island om vinteren. Men for de som ikke vet noe annet, vil det føles som hjemme.
