Elm adamları yerdən kənar həyatı necə axtarırlar

2024 Müəllif: Seth Attwood | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2023-12-16 15:57

Ola bilsin ki, kainatın haradasa başqa məskunlaşmış dünyaları var. Ancaq biz onları tapana qədər minimum proqram Yerdən kənarda həyatın heç olmasa müəyyən formada olduğunu sübut etməkdir. Biz buna nə qədər yaxınıq?

Son vaxtlar biz yerdənkənar həyatın mövcudluğuna “göstərəcək” kəşflər haqqında getdikcə daha çox eşidirik. Yalnız 2020-ci ilin sentyabrında Venerada fosfin qazının - mikrob həyatının potensial əlaməti - və Marsda mikrobların da mövcud ola biləcəyi duz göllərinin kəşfi haqqında məlum oldu.

Ancaq son 150 il ərzində kosmos tədqiqatçıları bir neçə dəfə xəyalpərəstlikdən uzaqlaşdılar. Əsas suala hələ də etibarlı cavab yoxdur. Yoxsa hər halda var, amma elm adamları vərdişdən ehtiyatlıdırlar?

Teleskop xətləri

1870-ci illərdə italyan astronomu Giovanni Schiaparelli teleskop vasitəsilə Marsın səthində uzun, nazik xətlər görüb və onları "kanallar" elan edib. O, kəşfi ilə bağlı kitaba birmənalı olaraq “Mars planetində həyat” adını verib. “Marsda bizim yer landşaftını təşkil edən şəkillərə oxşar şəkilləri görməmək çətindir”, o yazıb.

İtalyancada canali sözü həm təbii, həm də süni kanallar mənasını verirdi (alim özü onların təbiətinə əmin deyildi), lakin tərcümə edildikdə bu qeyri-müəyyənliyi itirdi. Schiaparelli-nin davamçıları quraq bir iqlimdə nəhəng suvarma qurğuları yaradan sərt Mars sivilizasiyası haqqında artıq açıq şəkildə ifadə etdilər.

1908-ci ildə Persival Louellin "Mars və onun kanalları" kitabını oxuyan Lenin yazırdı: "Elmi iş. Marsda insanların yaşadığını, kanalların texnologiya möcüzəsi olduğunu, oradakı insanların ondan 2/3 dəfə böyük olması lazım olduğunu sübut edir. yerli əhali, üstəlik, gövdəli, tük və ya heyvan dərisi ilə örtülmüş, dörd-altı ayaqlı.

N … bəli, müəllifimiz bizi aldatdı, Mars gözəllərini natamam təsvir edərək, reseptə uyğun olmalıdır: "Alçaq həqiqətlərin qaranlığı bizə hiylə yetişdirdiyimizdən daha əzizdir". Louell milyonçu və keçmiş diplomat idi. O, astronomiyanı sevirdi və öz pulu ilə Amerikanın ən qabaqcıl rəsədxanalarından birini tikdi. Mars həyatı mövzusunun dünyanın ən böyük qəzetlərinin birinci səhifələrində yer alması Louelin sayəsində oldu.

Düzdür, artıq 19-cu əsrin sonlarında bir çox tədqiqatçılar "kanalların" açılmasına şübhə ilə yanaşırdılar. Müşahidələr daim fərqli nəticələr verdi - kartlar hətta Schiaparelli və Loeull üçün ayrıldı. 1907-ci ildə bioloq Alfred Wallace sübut etdi ki, Marsın səthindəki temperatur Louellin güman etdiyindən çox aşağıdır və atmosfer təzyiqi suyun maye halında mövcud olması üçün çox aşağıdır.

1970-ci illərdə kosmosdan planetin fotoşəkillərini çəkən planetlərarası "Mariner-9" stansiyası kanalların tarixinə son qoydu: "kanallar" optik illüziyaya çevrildi.

20-ci əsrin ikinci yarısından etibarən yüksək mütəşəkkil bir həyat tapmaq ümidləri azaldı. Kosmik gəmilərin köməyi ilə aparılan tədqiqatlar göstərdi ki, yaxınlıqdakı planetlərdə vəziyyət Yerdəki vəziyyətə belə yaxın deyil: çox güclü temperatur enişləri, oksigen əlamətləri olmayan atmosfer, güclü küləklər və böyük təzyiq.

Digər tərəfdən, Yerdəki həyatın inkişafının öyrənilməsi kosmosda oxşar proseslərin axtarışına marağı artırdı. Axı biz hələ də bilmirik ki, prinsipcə həyat necə və nə sayəsində yaranıb.

Son illər bu istiqamətdə çoxlu hadisələr baş verib. Əsas maraq su, zülal həyat formalarının əmələ gələ biləcəyi üzvi birləşmələr, həmçinin bioimzalar (canlılar tərəfindən istehsal olunan maddələr) və meteoritlərdə mümkün bakteriya izlərinin axtarışıdır.

Maye sübutu

Suyun varlığı, bildiyimiz kimi həyatın mövcudluğu üçün ilkin şərtdir. Su müəyyən növ zülallar üçün həlledici və katalizator kimi çıxış edir. O, həmçinin kimyəvi reaksiyalar və qida maddələrinin daşınması üçün ideal bir mühitdir. Bundan əlavə, su infraqırmızı radiasiyanı udur, buna görə də istiliyi saxlaya bilir - bu, işıqdan olduqca uzaq olan soyuq göy cisimləri üçün vacibdir.

Müşahidə məlumatları göstərir ki, su bərk, maye və ya qaz halında Merkurinin qütblərində, meteorit və kometlərin daxilində, həmçinin Yupiter, Saturn, Uran və Neptunda mövcuddur. Alimlər həmçinin Yupiterin peykləri Europa, Qanymede və Callisto-nun maye sudan ibarət geniş yeraltı okeanlara malik olduğunu irəli sürdülər. Onlar onu bu və ya digər formada ulduzlararası qazda və hətta ulduzların fotosferası kimi inanılmaz yerlərdə tapdılar.

Ancaq su izlərinin tədqiqi astrobioloqlar (yerdənkənar biologiya üzrə mütəxəssislər) üçün yalnız digər uyğun şərtlər olduqda perspektivli ola bilər. Məsələn, eyni Saturn və Yupiterdəki temperatur, təzyiq və kimyəvi tərkib canlı orqanizmlərin onlara uyğunlaşması üçün çox həddindən artıq və dəyişkəndir.

Başqa bir şey bizə yaxın olan planetlərdir. Bu gün onlar qonaqpərvər görünsələr də, onların üzərində "keçmiş dəbdəbənin qalıqları" olan kiçik vahələr qala bilər.

2002-ci ildə Mars Odyssey orbitatoru Marsın səthinin altında su buzu çöküntülərini aşkar etdi. Altı il sonra Phoenix zondu qütbdən buz nümunəsindən maye su əldə edərək sələfinin nəticələrini təsdiqlədi.

Bu, son zamanlarda (astronomik standartlara görə) Marsda maye suyun mövcud olduğu nəzəriyyəsinə uyğun idi. Bəzi mənbələrə görə, Qırmızı Planetə "cəmi" 3,5 milyard il əvvəl, digərlərinə görə isə hətta 1,25 milyon il əvvəl yağış yağmışdı.

Ancaq dərhal bir maneə yarandı: Marsın səthində su maye vəziyyətdə mövcud ola bilməz. Aşağı atmosfer təzyiqində dərhal qaynamağa və buxarlanmağa başlayır - və ya donur. Buna görə də planetin səthində məlum olan suyun çox hissəsi buz vəziyyətindədir. Ən maraqlısının yerin altında baş verdiyinə ümid var idi. Marsın altındakı duz gölləri haqqında fərziyyə belə yaranıb. Və bir gün əvvəl o, təsdiq aldı.

İtaliya Kosmik Agentliyinin alimləri Marsın qütblərindən birində 1,5 kilometrdən çox dərinlikdə yerləşən maye suyu olan dörd göldən ibarət sistem aşkar ediblər. Kəşf radio zond məlumatlarından istifadə etməklə edilib: cihaz radiodalğaları planetin daxili hissəsinə yönəldir və alimlər onların əks olunması ilə onun tərkibini və strukturunu müəyyən edirlər.

Əsərin müəlliflərinin fikrincə, bütöv bir göl sisteminin mövcudluğu bunun Mars üçün adi bir hadisə olduğunu deməyə əsas verir.

Mars göllərində duzların dəqiq konkret konsentrasiyası, eləcə də onların tərkibi hələ də məlum deyil. Mars proqramının elmi direktoru Roberto Oroseinin sözlərinə görə, söhbət “on faiz” duzlu çox güclü həllərdən gedir.

Yer üzündə yüksək duzluluğu sevən halofil mikroblar var, mikrobioloq Yelizaveta Bonç-Osmolovskaya izah edir. Su-elektrik balansını qorumağa və hüceyrə strukturlarını qorumağa kömək edən maddələr buraxırlar. Ancaq hətta 30% -ə qədər konsentrasiyası olan həddindən artıq duzlu yeraltı göllərdə (brinlərdə) belə mikroblar azdır.

Oroseinin fikrincə, planetin səthində daha isti iqlim və su mövcud olduğu və şərtlər Yerin ilk dövrünü xatırladan zaman mövcud olan həyat formalarının izləri Mars göllərində qala bilərdi.

Ancaq başqa bir maneə var: suyun özü. Mars torpağı perkloratlar - perklor turşusu duzları ilə zəngindir. Perklorat məhlulları adi və hətta dəniz suyundan xeyli aşağı temperaturda donur. Lakin problem ondadır ki, perkloratlar aktiv oksidləşdiricilərdir. Onlar üzvi molekulların parçalanmasını təşviq edirlər, yəni mikroblar üçün zərərlidirlər.

Ola bilsin ki, biz həyatın ən ağır şərtlərə uyğunlaşmaq qabiliyyətini düzgün qiymətləndirmirik. Ancaq bunu sübut etmək üçün ən azı bir canlı hüceyrə tapmaq lazımdır.

Atəşsiz "Kərpiclər"

Yer üzündə yaşayan canlıları tərkibində karbon olan mürəkkəb üzvi molekullar olmadan təsəvvür etmək mümkün deyil. Hər bir karbon atomu digər atomlarla eyni vaxtda dördə qədər bağ yarada bilər, nəticədə çoxlu birləşmələr yaranır. Karbon "skeleti" bütün üzvi maddələrin - o cümlədən həyatın ən mühüm "tikinti blokları" sayılan zülalların, polisaxaridlərin və nuklein turşularının əsasında mövcuddur.

Panspermiya fərziyyəsi sadəcə həyatın ən sadə formalarında Yerə kosmosdan gəldiyini iddia edir. Ulduzlararası fəzada bir yerdə mürəkkəb molekulları yığmağa imkan verən şərait yarandı.

Bəlkə də hüceyrə şəklində deyil, bir növ protogenom - ən sadə şəkildə çoxalda bilən və molekulun yaşaması üçün lazım olan məlumatları kodlaşdıra bilən nukleotidlər şəklində.

İlk dəfə belə qənaətə gəlmək üçün əsaslar 50 il əvvəl yaranıb. 1969-cu ildə Avstraliyaya düşən Markison meteoritinin içərisində urasil və ksantin molekulları tapılıb. Bunlar nukleotidlər əmələ gətirməyə qadir olan azotlu əsaslardır, onlardan nuklein turşusu polimerləri - DNT və RNT artıq ibarətdir.

Alimlərin vəzifəsi bu tapıntıların Yerdəki çirklənmənin nəticəsi olub-olmadığını, yıxıldıqdan sonra və ya yerdən kənar mənşəli olduğunu müəyyən etmək idi. Və 2008-ci ildə radiokarbon metodundan istifadə edərək müəyyən etmək mümkün oldu ki, urasil və ksantin həqiqətən də meteorit Yerə düşməzdən əvvəl əmələ gəlib.

İndi Marchison və oxşar meteoritlərdə (onlara karbonlu xondritlər deyilir) elm adamları həm DNT, həm də RNT-nin qurulduğu hər cür əsasları tapdılar: mürəkkəb şəkərlər, o cümlədən riboza və deoksiriboza, müxtəlif amin turşuları, o cümlədən əsas yağ turşuları. Üstəlik, üzvi maddələrin birbaşa kosmosda əmələ gəldiyinə dair əlamətlər var.

2016-cı ildə Avropa Kosmik Agentliyinin Rosetta aparatının köməyi ilə Gerasimenko kometasının quyruğunda ən sadə amin turşusu - qlisinin, eləcə də həyatın yaranması üçün vacib komponent olan fosforun izləri aşkar edilib. -Çuryumov.

Lakin bu cür kəşflər daha çox həyatın Yerə necə gətirilə biləcəyini göstərir. Yer şəraitindən kənarda uzun müddət yaşayıb inkişaf edə bilməyəcəyi hələ də bəlli deyil. Astronom Dmitri Vibe deyir: “Yer üzündə heç bir seçim olmadan üzvi kimi təsnif edəcəyimiz böyük molekullar, mürəkkəb molekullar kosmosda canlıların iştirakı olmadan sintez edilə bilər.” Biz bilirik ki, ulduzlararası üzvi maddələr Günəş sisteminə daxil olub Lakin sonra onun başına başqa bir şey gəldi - izotop tərkibi və simmetriyası dəyişirdi.

Atmosferdəki izlər

Həyatı axtarmağın başqa bir perspektivli yolu bioimza və ya biomarkerlərlə əlaqələndirilir. Bunlar planetin atmosferində və ya torpağında olması mütləq həyatın mövcudluğundan xəbər verən maddələrdir. Məsələn, Yer atmosferində bitkilərin və yaşıl yosunların iştirakı ilə fotosintez nəticəsində əmələ gələn çoxlu oksigen var. Tənəffüs zamanı qaz mübadiləsi prosesində bakteriyalar və digər canlı orqanizmlər tərəfindən əmələ gələn çoxlu metan və karbon qazı da var.

Amma atmosferdə (eləcə də suda) metan və ya oksigen izlərinin tapılması hələ şampan açmaq üçün səbəb deyil. Məsələn, metan ulduza bənzər cisimlərin - qəhvəyi cırtdanların atmosferində də tapıla bilər.

Oksigen isə güclü ultrabənövşəyi şüaların təsiri altında su buxarının parçalanması nəticəsində əmələ gələ bilər. Belə hallar temperaturun 230 dərəcə Selsiyə çatdığı GJ 1132b ekzoplanetində müşahidə olunur. Belə şəraitdə yaşamaq mümkün deyil.

Qazın bioimza sayılması üçün onun biogen mənşəyi sübuta yetirilməlidir, yəni canlıların fəaliyyəti nəticəsində dəqiq əmələ gəlməlidir. Qazların belə mənşəyi, məsələn, onların atmosferdəki dəyişkənliyi ilə göstərilir. Müşahidələr göstərir ki, Yer kürəsində metan səviyyəsi mövsümə görə dəyişir (canlıların fəaliyyəti isə mövsümdən asılıdır).

Əgər başqa bir planetdə metan atmosferdən yoxa çıxırsa, o zaman görünür (və bu, məsələn, bir il ərzində qeydə alına bilər), deməli, kimsə onu buraxır.

Mars yenidən "canlı" metanın mümkün mənbələrindən biri oldu. Torpaqda bunun ilk əlamətlərini 1970-ci illərdə planetə göndərilən Vikinq proqramının cihazları aşkar etdi - sadəcə üzvi maddələrin axtarışı üçün. Kəşf edilmiş metan molekulları xlorla birlikdə ilkin olaraq sübut kimi götürülüb. Lakin 2010-cu ildə bir sıra tədqiqatçılar bu fikrə yenidən baxdılar.

Onlar tapdılar ki, Mars torpağında artıq bizə məlum olan perkloratlar qızdırıldıqda üzvi maddələrin çoxunu məhv edir. Və Vikinqlərdən alınan nümunələr qızdırıldı.

Marsın atmosferində metan izləri ilk dəfə 2003-cü ildə aşkar edilib. Tapıntı dərhal Marsın yaşaması ilə bağlı söhbətləri canlandırdı. Fakt budur ki, bu qazın atmosferdəki hər hansı əhəmiyyətli miqdarı uzun sürməyəcək, ancaq ultrabənövşəyi radiasiya ilə məhv ediləcəkdir. Metan parçalanmazsa, alimlər Qırmızı Planetdə bu qazın daimi mənbəyinin olduğu qənaətinə gəliblər. Bununla belə, alimlərin qəti inamı yox idi: əldə edilən məlumatlar aşkar edilən metanın eyni “çirklənmə” olduğunu istisna etmirdi.

Lakin 2019-cu ildə Curiosity roverindən aparılan müşahidələr metan səviyyələrində anormal artım qeydə aldı. Üstəlik, məlum olub ki, hazırda onun konsentrasiyası 2013-cü ildə qeydə alınan qaz səviyyəsindən üç dəfə çoxdur. Və sonra daha müəmmalı bir şey baş verdi - metanın konsentrasiyası yenidən fon dəyərlərinə düşdü.

Metan tapmacasının hələ də birmənalı cavabı yoxdur. Bəzi versiyalara görə, rover yeraltı metan mənbəyinin olduğu kraterin dibində yerləşə bilər və onun buraxılması planetin tektonik fəaliyyəti ilə bağlıdır.

Bununla belə, bioimzalar olduqca qeyri-aşkar ola bilər. Məsələn, 2020-ci ilin sentyabrında Kardiff Universitetində bir qrup anaerob bakteriyaların metabolizmində iştirak edən xüsusi fosfor birləşməsi olan Venerada fosfin qazının izlərini aşkar etdi.

2019-cu ildə kompüter simulyasiyaları göstərdi ki, canlı orqanizmlərin fəaliyyətinin nəticəsi istisna olmaqla, bərk nüvəli planetlərdə fosfin əmələ gələ bilməz. Venerada tapılan fosfinin miqdarı, bunun səhv və ya təsadüfi bir çirklənmə olmadığının lehinə danışdı.

Lakin bir sıra elm adamları bu kəşfə şübhə ilə yanaşır. Astrobioloq və fosforun azaldılmış vəziyyətləri üzrə ekspert Metyu Pasek kompüter simulyasiyalarında nəzərə alınmayan bəzi ekzotik proseslərin olduğunu təklif etdi. Venerada baş tuta bilən o idi. Pasek əlavə edib ki, elm adamları hələ də Yerdəki həyatın necə fosfin istehsal etdiyinə və onun ümumiyyətlə orqanizmlər tərəfindən istehsal edilib-edilməməsinə əmin deyillər.

Daşa basdırılıb

Yenidən Marsla əlaqəli həyatın başqa bir mümkün əlaməti, planetdən alınan nümunələrdə canlıların qalıqlarına bənzər qəribə strukturların olmasıdır. Bunlara Mars meteoriti ALH84001 daxildir. Təxminən 13.000 il əvvəl Marsdan uçdu və 1984-cü ildə Antarktidada Allan Hills (ALH - Allan Hills deməkdir) ətrafında qar arabası sürən geoloqlar tərəfindən Antarktidada tapıldı.

Bu meteorit iki xüsusiyyətə malikdir. Birincisi, bu, həmin "yaş Mars" dövründən, yəni üzərində suyun ola biləcəyi zamandan olan qaya nümunəsidir. İkincisi - orada daşlaşmış bioloji obyektləri xatırladan qəribə strukturlar tapıldı. Üstəlik, onların tərkibində üzvi maddələrin izləri olduğu ortaya çıxdı! Halbuki bu “qalıqlaşmış bakteriyalar”ın yerüstü mikroorqanizmlərlə heç bir əlaqəsi yoxdur.

Onlar hər hansı yerüstü hüceyrə həyatı üçün çox kiçikdirlər. Lakin ola bilsin ki, belə strukturlar həyatın sələflərinə işarə edir. 1996-cı ildə NASA-nın Conson Mərkəzindən David McKay və onun həmkarları meteoritdə sözdə psevdomorflar - (bu halda) bioloji bədənin formasını təqlid edən qeyri-adi kristal strukturlar tapdılar.

1996-cı il elanından qısa müddət sonra, Arizona Universitetində planetoloq olan Timothy Swindle, elmi ictimaiyyətin iddialara münasibətini öyrənmək üçün 100-dən çox elm adamı arasında qeyri-rəsmi sorğu keçirdi.

Bir çox elm adamı McKay qrupunun iddialarına şübhə ilə yanaşırdı. Xüsusilə, bir sıra tədqiqatçılar bu daxilolmaların vulkanik proseslər nəticəsində yarana biləcəyini iddia etdilər. Digər etiraz isə strukturların çox kiçik (nanometr) ölçüləri ilə bağlı idi. Lakin tərəfdarlar nanobakteriyaların yer üzündə tapıldığına etiraz etdilər. Müasir nanobakteriyaların ALH84001 obyektlərindən əsaslı şəkildə fərqlənmədiyini göstərən bir iş var.

Müzakirələr Venera fosfini ilə eyni səbəbdən dalana dirənir: bu cür strukturların necə əmələ gəldiyi barədə hələ də az təsəvvürümüz var. Oxşarlığın təsadüf olmadığına heç kim zəmanət verə bilməz. Üstəlik, Yer kürəsində kerat kimi kristallar var ki, onları hətta adi mikrobların (az öyrənilmiş nanobakteriyaları demirəm) "qalıqlaşmış" qalıqlarından ayırmaq çətindir.

Yerdən kənar həyatın axtarışı öz kölgənizin arxasınca qaçmağa bənzəyir. Deyəsən cavab qarşımızdadır, sadəcə yaxınlaşmaq lazımdır. Ancaq o, uzaqlaşır, yeni mürəkkəbliklər və ehtiyatlar əldə edir. Elm belə işləyir - "yanlış müsbətləri" aradan qaldırmaqla. Bəs spektral analiz səhv olarsa? Əgər Marsda metan sadəcə yerli anomaliyadırsa? Bəs bakteriyaya bənzəyən strukturlar sadəcə təbiətin oyunudursa? Bütün şübhələri tamamilə istisna etmək olmaz.

Tamamilə mümkündür ki, kainatda həyat alovlanmaları daim peyda olur - burada və orada. Biz isə teleskoplarımız və spektrometrlərimizlə həmişə görüşə gecikirik. Və ya əksinə, biz çox erkən çatırıq. Ancaq Kainatın bütövlükdə homojen olduğunu və yerdəki proseslərin başqa yerdə baş verməli olduğunu söyləyən Kopernik prinsipinə inanırsınızsa, gec-tez kəsişəcəyik. Bu zaman və texnologiya məsələsidir.