Pandangan dekat dari "garis harimau" di bulan Saturnus Enceladus, yang dianggap menyimpan lautan besar air cair di bawah permukaannya yang sejuk.
(Imej: © NASA, ESA, JPL, SSI, Cassini Imaging Team)
SAN FRANCISCO - Sekiranya ada makhluk berenang di lautan terkubur dari sistem suria luar, mereka mungkin tidak berkaitan dengan kita, penyelidikan baru menunjukkan.
Sebilangan saintis percaya bahawa kehidupan telah melonjak dari dunia ke dunia di sekitar sistem suria, di atas potongan batu yang diletupkan ke angkasa oleh komet atau hentakan asteroid. Memang, ada sebuah aliran pemikiran bahawa kehidupan yang penuh dengan kehidupan di Bumi ini sebenarnya berasal dari Marikh, yang mungkin membanggakan keadaan yang dapat dihuni lebih awal daripada planet kita sendiri. (Idea menunggang batu ini dikenali sebagai "lithopanspermia," subset dari pengertian panspermia yang lebih luas, yang membayangkan penyebaran dengan cara apa pun, baik secara semula jadi atau dipandu oleh tangan pintar.)
Tetapi apa kemungkinan bahawa perintis yang berpotensi dapat menjajah harta tanah yang boleh dihuni lebih jauh - khususnya, Bulan Musytari Europa dan Saturnus Satelit Enceladus, yang mana kedua-duanya menyimpan lautan besar air cair masin di bawah cengkerang ais mereka?
Ahli geofizik Universiti Purdue Jay Melosh menjawab soalan ini dan menyampaikan hasilnya minggu lalu semasa ceramah di sini pada pertemuan musim gugur tahunan Kesatuan Geofizik Amerika.
Melosh menggunakan model komputer untuk mengikuti nasib 100,000 zarah Mars yang disimulasikan yang dilancarkan dari Planet Merah akibat hentaman. Dia memodelkan tiga kelajuan pelepasan yang berbeza: 1, 3, dan 5 kilometer sesaat (masing-masing sekitar 2,240 mph, 6,710 mph dan dan 11,180 mph).
Dalam simulasi, sebilangan kecil zarah akhirnya memukul Enceladus sepanjang 4.5 bilion tahun - hanya 0,0000002% hingga 0,0000004% daripada jumlah yang mempengaruhi Bumi. Angka adalah sekitar 100 kali lebih tinggi untuk Europa; bulan itu mendapat 0.00004% hingga 0.00007% bahagian zarah Bumi.
Kita tahu bahawa kira-kira 1 tan batu Mars yang bersaiz penumbuk atau hujan lebih besar turun di Bumi setiap tahun. Dengan menggunakan angka itu, Melosh mengira Europa mendapat kira-kira 0.4 gram Marikh bahan per tahun, dan Enceladus hanya menerima 2-4 miligram. Ini adalah purata, tegasnya; jisim Mars bulan hampir pasti datang dari ketibaan batu bersaiz yang sangat jarang berlaku, bukan aliran barang kecil yang stabil.
Angka serupa jika sumber batu adalah Bumi dan bukan Marikh, kata Melosh.
Hasil ini nampaknya memberi pertanda baik untuk penyebaran hidup; walaupun begitu, mungkin hanya satu kesan batu galas mikroba untuk mengubah Europa atau Enceladus dari dihuni menjadi didiami. Tetapi ada lebih banyak faktor yang perlu dipertimbangkan, dan mereka mengurangkan keyakinan.
Sebagai contoh, Melosh mendapati bahawa masa transit median bagi meteorit Mars yang akhirnya mencecah Enceladus adalah 2 bilion tahun. Mikroba sukar, tapi itu adalah masa yang lama untuk menahan keadaan ruang yang dalam. Dan simulasi menunjukkan bahawa batu Marikh yang masuk ini akan melanda Enceladus dengan jarak antara 5 dan 31 km / s (11,180 mph hingga 69,350 mph). Hujung bawah julat itu mungkin dapat bertahan, tetapi sukar untuk membayangkan apa-apa yang hidup melalui kesan yang lebih melampau itu, kata Melosh.
"Jadi, intinya: Sekiranya kehidupan dapat dijumpai di lautan Europa atau Enceladus, kemungkinan besar ia berasal dari Bumi, Marikh atau (terutama) sistem suria yang lain," kata Melosh semasa ceramah AGU. (Pengiraannya mengetepikan kebarangkalian meteorit eksoplanet mempengaruhi Bumi selama 4.5 bilion tahun yang lalu dengan hanya 0.01%. Peluangnya jauh lebih rendah untuk Europa dan Enceladus, katanya.)
Itu berita menarik, jika dilihat dari perspektif tertentu. Europa dan Enceladus - dan dunia lain yang berpotensi dapat dihuni di sistem suria luar, seperti Titan bulan besar Saturnus - mungkin tetap tidak terkontaminasi selama bertahun-tahun, memberikan peluang yang cukup bagi bentuk kehidupan asli untuk berakar dan berkembang. Oleh itu, sistem suria kita mungkin mempunyai pelbagai jenis kehidupan, dan bukannya satu yang meluas. (Sudah tentu, melihat bagaimana kehidupan seperti Bumi akan berkembang selama berbilion tahun di lautan yang sejuk dan terkubur juga cukup menarik.)
Dan jika kita menemui hanya satu "genesis kedua" dalam sistem suria kita, kita akan tahu bahawa hidup bukanlah keajaiban dan mesti biasa di seluruh alam semesta.
Kami mungkin hampir dapat menjawab beberapa soalan mendalam ini. Sebagai contoh, NASA sedang mengembangkan misi yang dipanggil Europa Clipper, yang akan mencirikan samudera satelit dan mengintai lokasi touchdown yang berpotensi untuk misi pendaratan kehidupan mendatang, antara tugas-tugas lain. Clipper dijadualkan dilancarkan pada awal hingga pertengahan 2020, tetapi masa depan pendarat suram; walaupun Kongres telah memerintahkan NASA untuk mengembangkan misi permukaan, itu tidak jelas sama ada pembiayaan akan dicapai untuk mewujudkannya.
Satu lagi misi NASA, dipanggil Pepatung, akan dilancarkan pada tahun 2026 untuk mempelajari kimia kompleks Titan. Rotorcraft robot ini berpotensi mengesan tanda-tanda kehidupan di udara bulan besar, jika ada yang dapat dijumpai. Dan dalam jangka masa yang lebih panjang, para penyelidik mencari jalan untuk mendapatkan robot melalui cengkerang es di Europa dan Enceladus dan ke lautan yang mungkin menyokong kehidupan mereka. Tidak ada misi seperti itu di buku, tetapi seseorang boleh turun pada tahun 2030-an jika kita bernasib baik.
Akan ada tindakan astrobiologi yang serius yang dekat dengan rumah juga. NASA merancang untuk melancarkan rover pemburu nyawa ke Mars musim panas depan, seperti juga Badan Angkasa Eropah dan Rusia, yang bekerjasama melalui program yang disebut ExoMars. Kedua-dua robot beroda ini akan memberi tumpuan untuk mencari tanda-tanda organisma Planet Merah kuno, yang tidak ada sekarang. (Sudah tentu, kemungkinan wajar bahawa orang Mars, jika ada, berkaitan dengan kita.)
Exoplanet adalah sebahagian dari gambar juga. Teleskop Angkasa James Webb NASA, yang akan dilancarkan pada tahun 2021, akan dapat mengendus atmosfer dunia asing yang berdekatan untuk potensi biosignature, begitu juga tiga pemerhati darat gergasi yang dijadualkan untuk online dalam pertengahan hingga akhir 2020-an - Giant Teleskop Magellan, Teleskop Sangat Besar dan Teleskop Tiga Puluh Meter.
- Foto: Europa, Bulan Musytari Misteri Misteri
- Foto: Enceladus, Saturnus, Bulan Cerah
- Bagaimana Rasanya Hidup di Bulan Musytari Europa?
Buku Mike Wall mengenai pencarian kehidupan asing, "Di luar sana"(Penerbitan Grand Central, 2018; digambarkan oleh Karl Tate, keluar sekarang. Ikuti dia di Twitter @michaeldwall. Ikuti kami di Twitter @Spacedotcom atau Facebook.
