Życie na księżycach
Najnowsze badania wskazują, że w Układzie Słonecznym nie tylko na Ziemi może istnieć życie.
Hipotezy na temat życia na planetach bliskich Ziemi dotyczą jedynie Marsa i Wenus. Inaczej sprawa ma się w przypadku niektórych księżyców gazowych gigantów - Jowisza i Saturna. Na tych mniejszych od naszego globu ciałach kosmicznych panują warunki, w których mogą funkcjonować mikroorganizmy. Wskazówek, że jest to możliwe, pojawiło się ostatnio wiele. Dotyczy to także najnowszych odkryć dokonanych przez biologów na Ziemi.
Na początku czerwca 2009 r. zespół badaczy z Penn State University poinformował o odkryciu mikroorganizmów, które przez ostatnie 120 tys. lat tkwiły pod powierzchnią lodowca na Grenlandii. Kolonie tych maleńkich bakterii znajdowały się na głębokości 3 km. Organizmy przetrwały mimo ekstremalnych warunków: niskiej temperatury, wysokiego ciśnienia i obniżonej zawartości tlenu oraz substancji odżywczych.
Amerykańscy eksperci pracujący pod kierunkiem dr Jean Brenchley stwierdzili, że komórki bakterii z Grenlandii są tak małe, iż przenikają nawet przez filtry mikrobiologiczne. Bakterie te, nazwane Chryseobacterium greenlandensis, są spokrewnione z innymi podobnie małymi bakcylami występującymi w wielu środowiskach na Ziemi.
Zaledwie półtora miesiąca wcześniej zespół naukowców kierowany przez dr Jill Mikucki z Uniwersytetu Harvarda odkrył na Antarktydzie jeszcze dawniejsze mikroorganizmy żyjące w równie ekstremalnych - można powiedzieć - kosmicznych warunkach. Mikroorganizmy te, wraz z całym ich środowiskiem w lodowych głębinach, były odcięte od reszty świata przez miliony lat. Wyniki badań przeprowadzonych przez amerykańskich uczonych nie tylko demonstrują możliwości przystosowawcze ziemskich mikroorganizmów, ale też wiele wnoszą do badań nad istnieniem życia w kosmosie.
Eksperci dr Mikucki przeanalizowali materiał pobrany z tak zwanych Blood Falls - złogów substancji o czerwonym kolorze wypływających z czoła antarktydzkiego Lodowca Taylora. - Podstawowym składnikiem Blood Falls jest woda morska, która trafiła między warstwy lodów Antarktydy w okresie pomiędzy 1,5 a 4 milionami lat temu - wyjaśnia dr Jill Mikucki. - Złogom w lodzie czerwony kolor nadają silnie skoncentrowane tlenki żelaza, czyli zwyczajna rdza.
Wnioski płynące z tych ustaleń są jednak nadzwyczajne. Według naukowców, to właśnie obecność żelaza w morskiej wodzie sprawiła, że uwięzione pod lodem kolonie mikroorganizmów mogły przetrwać i rozwijać się w tak ekstremalnych warunkach. Związki żelaza wpływały na proces przetwarzania związków siarki, którymi odżywiają się pradawne mikroorganizmy.
Badacze z grupy dr Jill Mikucki przeprowadzili analizy DNA mikrobów z Antarktydy, ustalając, że w enklawach pod lodem żyje kilka ich gatunków. To odkrycie, jak też podobne dokonane na Grenlandii, wspiera hipotezę mówiącą, że mikroorganizmy przystosowane do ekstremalnych warunków mogą dziś żyć na innych planetach lub księżycach nie tylko w odległym kosmosie, ale również w Układzie Słonecznym. Przykładowo, wodę w formie lodu odkryto już na Europie, księżycu Jowisza.
Badaniem Europy zajęli się Rosjanie. Rosyjski Instytut Badań Kosmicznych złożył na początku lutego 2009 r. oświadczenie, że rozpoczął prace nad programem wysłania sondy na Europę. Sonda ma wystrzelić próbnik, który wyląduje na tym księżycu Jowisza i zbada panujące tam warunki.
Dotychczasowe ustalenia wielu ośrodków naukowych wykazały, że satelitę Jowisza pokrywa gruby na kilka kilometrów płaszcz lodu. Pod tą wieczną zmarzliną znajdują się przypuszczalnie wielkie masy być może słonej wody.
Ocean na Europie, jak się zakłada, pokrywa całą powierzchnię księżyca, a jego głębokość można mierzyć nawet w dziesiątkach kilometrów.
- Według najnowszych założeń, wody tego oceanu mogą być podgrzewane dzięki oddziaływaniu sił przyciągania Jowisza oraz jego satelitów - oświadczył w wypowiedzi dla agencji informacyjnych dr Lew Zielienyj, dyrektor rosyjskiego Instytutu Badań Kosmicznych. - Z badań nad formami życia w głębinach ziemskich oceanów wiemy, że życie potrafi przystosować się do ekstremalnych warunków i może się rozwijać bez udziału światła słonecznego.
Projekt "Europa" ruszył, jednak jeszcze nie wiadomo, kiedy rosyjska sonda wyląduje na księżycu Jowisza. Trzeba pamiętać, że sam lot potrwa kilka lat. Warto jednak podjąć ten trud. Nie tylko Europa daje nadzieję na spotkanie z pozaziemskim życiem. Zespół naukowców z University of Michigan po przeanalizowaniu uzyskanych z różnych źródeł danych na temat Enceladusa, księżyca Saturna odkrył, że także na tym obiekcie może istnieć życie. Opublikowane w połowie lutego 2009 r. wyniki analiz opartych między innymi na informacjach przekazanych przez sondę Cassini wskazują, że Enceladus pokryty jest warstwą lodu, pod którą przypuszczalnie znajduje się ocean płynnej wody.
- Ustaliliśmy, że ze szczelin w lodowej okrywie Enceladusa ulatnia się para wodna - twierdzi dr Christopher Parkinson, astrobiolog biorący udział w badaniach. - Te gejzery pary wodnej są wskazówką, że pod powierzchnią lodu panuje temperatura odpowiednia, by woda była w stanie płynnym, co z kolei jest warunkiem rozwoju życia. Wiemy już tyle, że hipotetycznie, gdybyśmy wysłali na ten księżyc sondę z ładunkiem mikrobów, to byśmy go "zakazili" życiem. Oczywiście tego nie zrobimy - tym bardziej, że na Enceladusie mogą już istnieć jakieś organizmy.
Na to, że w oceanie ukrytym pod lodami skuwającymi powierzchnię Enceladusa mogą przebiegać jakieś procesy życiowe, wskazuje analiza pary wodnej. Oprócz cząsteczek wody odkryto tam metan, dwutlenek węgla i krzemiany.
W takich warunkach może tworzyć się, bardzo atrakcyjny dla mikrobów, metanol - wyjaśnia dr Parkinson. - W okrytym lodem oceanie przypuszczalnie tworzą się prądy, które roznoszą te cząstki po całym księżycu. Mogą tam panować bardzo podobne warunki jak na Ziemi, w jeziorze Wostok na Antarktydzie.
Najbardziej obiecującym miejscem jest Tytan, największy z księżyców Saturna. Wyniki najnowszych badań potwierdzają, że ten satelita gazowego olbrzyma jest jedynym w Układzie Słonecznym księżycem posiadającym prawdziwą atmosferę. Składa się ona w większości z metanu i azotu. Na powierzchni Tytana znajdują się też jeziora i rzeki płynnego metanu. Co ważne, bardzo podobny skład chemiczny miała pierwotna atmosfera Ziemi, dlatego ten księżyc budzi wielkie zainteresowanie naukowców.
Eksperci zakładają, że w odległej przyszłości atmosfera Tytana może stać się podobna do dzisiejszej atmosfery Ziemi, a więc może pojawić się tam życie. Coraz poważniej traktowana jest też hipoteza, że na tym księżycu już dziś żyją jakieś organizmy. Analizy danych przekazywanych przez sondę Cassini i lądownik Huygens wykazują, że Tytan jest, poza Ziemią, jedynym w Układzie Słonecznym miejscem, gdzie zachodzą aktywne procesy hydrologiczne, tyle że z udziałem ciekłych węglowodorów, a nie wody. Coraz głośniej mówi się, że to dowody rozwijającego się na Tytanie życia, które jest bardzo odmienne od tego, które znamy na Ziemi.
W jaki jednak sposób życie dotarło na Europę, Enceladusa i Tytana?
Eksperci zakładają, że substancje potrzebne do powstania życia, a nawet całe kolonie mikroorganizmów, zostały na księżyce przeniesione w meteorytach.
Wskazuje na to zarówno odkrycie skamielin bakterii w znalezionym na Antarktydzie meteorycie z Marsa, jak też wyniki analiz meteorytu z rejonu kanadyjskiego jeziora Tagish.
Meteoryt ten 7 lat temu wpadł do zamarzniętego jeziora. Próbki pobrano z niego na tyle szybko, że nie doszło do niszczącego oddziaływania ziemskiej atmosfery. W kanadyjskim meteorycie znaleziono małe sferyczne struktury zawierające organiczny materiał, węgiel oraz cząsteczki ciężkich izotopów wodoru i azotu. Ustalono, że węgiel odkryty w bolidzie z całą pewnością nie pochodzi z Ziemi. Badania wskazują, że powstał w temperaturze bliskiej zera absolutnego w czasach, kiedy prawdopodobnie nie było jeszcze naszej planety, a być może nawet i Słońca.
Według ekspertów te ustalenia potwierdzają hipotezę, iż materiał organiczny może wędrować przez próżnię kosmiczną we wnętrzu meteorytów. Z kolei odkrycia biologów dokonane na Grenlandii i Antarktydzie dowodzą, że życie może trwać i rozwijać się w najbardziej ekstremalnych warunkach.
Tadeusz Oszubski
Wydanie internetowe:
www.mag.media.pl http://media.wp.pl/kat,1022957,page,3,w ... omosc.html