Co oprócz wody może podtrzymywać życie na innych planetach?
Ciekła woda jest uważana za główny warunek pojawienia się życia podobnego do tego na Ziemi. Posiada szereg właściwości, które pozwalają mu być medium dla procesów biochemicznych. Naukowcy zastanawiają się jednak, jakie substancje na innych planetach mogłyby go zastąpić.
Woda i inne substancje mogą być rozpuszczalnikami biologicznymi na innych planetach.
Dlaczego woda jest niezbędna do istnienia życia
Istnieje ogromna ilość spekulacji na temat tego, jak może wyglądać życie na innych planetach. Alternatywna biochemia obejmuje nie tylko wykorzystanie różnych aminokwasów w białkach i nukleotydów w DNA, ale także znacznie odważniejsze pomysły. W większości przypadków pozostają fantastyczne. Jednak w nowym artykule opublikowanym w arXiv naukowcy próbowali odpowiedzieć na pytanie, czy istnieje alternatywa dla wody na innych planetach.
Ciekła woda jest uważana za najlepszy biomarker, czyli oznakę możliwości istnienia życia na ciele niebieskim. Powodem jest to, że jest uniwersalnym rozpuszczalnikiem i medium dla procesów biochemicznych, zarówno wewnątrz, jak i na zewnątrz komórek. Istnieje jednak wiele innych płynów we wszechświecie, które teoretycznie mogłyby go zastąpić.
Naukowcy rozpoczęli od zidentyfikowania głównych czynników, które sprawiają, że woda jest akceptowalnym środowiskiem dla życia. W sumie są ich cztery:
- Woda rozpuszcza większość cząsteczek, ale nie wszystkie;
- odgrywa ważną rolę w metabolizmie żywych organizmów;
- Nie rozkłada szerokiej gamy złożonych substancji organicznych;
- nie rozkłada się przez miliardy lat pod wpływem czynników zewnętrznych.
Uważa się, że woda jest jedyną substancją, która jest wystarczająco rozpowszechniona, aby spełnić wszystkie trzy parametry. Naukowcy postanowili jednak poszukać alternatywy.Co może zastąpić wodę?
Naukowcy rozpoczęli poszukiwania substytutu wody od amoniaku NH4. W warunkach ziemskich jest to gaz. Jednak w niższych temperaturach zamienia się w ciecz. Substancja ta spełnia pierwsze trzy z powyższych warunków, ale rozpuszcza się pod wpływem światła ultrafioletowego. Oczywiście są miejsca, w których cząsteczka ta jest przed nim chroniona. Ale woda może tam również występować w stanie ciekłym. Jest więc mało prawdopodobne, aby był to główny rozpuszczalnik biologiczny.
Inną opcją jest stężony kwas siarkowy H2SO4. Spełnia trzy warunki, ale wciąż nie wiadomo, czy może zawierać wystarczająco złożone cząsteczki organiczne do budowy komórek. Kwestia ta jest obecnie dokładnie badana, ponieważ wpływa na możliwość istnienia życia w chmurach Wenus.
Wreszcie, naukowcy zwrócili uwagę na dwutlenek węgla. Podobnie jak amoniak, w niskich temperaturach występuje jako ciecz. Niewiele wiadomo o jego właściwościach w tym stanie. Uważa się, że jest to dość słaby rozpuszczalnik, ale jednocześnie lepiej niż woda integruje się z procesami biologicznymi. W każdym razie autorzy badania uważają, że jest ono warte dalszych badań.
Ostatecznie naukowcy doszli do wniosku, że inne planety rzeczywiście mogą zastąpić wodę innymi substancjami. Na przykład morza Tytana są bogate w węglowodory i inne złożone cząsteczki organiczne. Satelity zimnej egzoplanety mogą posiadać oceany CO2, NH4 i H2O. Wciąż wiele nie rozumiemy na temat chemii kriogenicznej na zimnych egzoplanetach. Tak więc, podczas gdy wody życia prawdopodobnie istnieją w kosmosie, morza życia na niektórych światach mogą być znacznie bardziej egzotyczne.
