Kepingan ais Antartika. Kredit gambar: NASA Klik untuk membesarkan
Pamela Conrad, ahli astrobiologi dengan Makmal Jet Propulsion NASA, telah melakukan perjalanan ke hujung Bumi untuk mempelajari kehidupan. Conrad baru-baru ini muncul dalam dokumentari 3-D James Ali, "Aliens of the Deep," di mana dia dan beberapa saintis lain menyiasat makhluk aneh yang mendiami dasar laut.
Pada 16 Jun 2005, Conrad memberikan kuliah yang bertajuk, "Tahun Bipolar: Apa yang Kita Dapat Pelajari Tentang Mencari Kehidupan di Planet Lain dengan Bekerja di Gurun Dingin."
Di bahagian 1 transkrip yang diedit ini, Conrad menerangkan jenis tanda apa yang dapat kita cari untuk melihat apakah ada kehidupan di persekitaran asing.
"Dalam tiga tahun terakhir, saya terlibat dalam projek dengan beberapa rakan saya yang membawa kami ke padang pasir panas dan sejuk. Kami ingin melihat tanda-tanda kehidupan, dan melihat apakah kami dapat mengetahui perbezaan antara tempat di mana kehidupan dan kehidupan tidak. Sebab kita pergi ke padang pasir adalah untuk mengurangkan jumlah pemboleh ubah yang membingungkan yang diperkenalkan oleh semua jenis kehidupan. Pada dasarnya, kami tidak mahu membuang kotoran anjing untuk mencari bakteria di dalam kotoran.
Tahun lalu ini kami mendapat hak istimewa untuk pergi ke Kutub Utara dan Antartika. Jadi ini adalah tahun bipolar saya, dan apa yang kami lakukan di sana relevan dengan penerokaan angkasa kerana, seperti padang pasir, keadaan di permukaan planet lain sangat teruk.
Kami melihat batu karang kerana, jika hidup telah dan sudah hilang - dengan kata lain, ia sudah mati, atau begitu mati, ia telah difosilkan dan diubah - anda dapat menemuinya dalam catatan rock.
Untuk mengesan kehidupan di mana sahaja, anda perlu dapat menyiasat persekitaran dan mencari petunjuk yang dapat diukur. Sekiranya bukan sesuatu yang dapat anda tentukan dalam istilah yang dapat diukur, itu bukan sains. Jadi menurut definisi, kami agak kedinginan,
Salah satu cabarannya adalah menghadapi istilah yang dapat diukur dengan mana anda dapat menentukan kehidupan. Istilah-istilah itu harus cukup universal untuk tidak melewatkan kehidupan di planet lain, jika tidak seperti kehidupan yang kita ada di sini. Kami mempunyai satu set contoh: biosfera di Bumi. Kami cuba menggunakan pengetahuan yang kami ada mengenai kehidupan di sini untuk menghasilkan istilah-istilah tersebut, dan oleh itu kami cuba memikirkan kehidupan dengan istilah deskriptif yang paling umum yang kami dapat.
Kami mencari kehidupan di tempat-tempat yang boleh dihuni; tempat yang mampu menyokong kehidupan. Tetapi kebiasaan sukar didefinisikan, kerana kita hanya memiliki pengertian yang tidak jelas tentang apa yang menjadikan persekitaran dapat dihuni. Di NASA, kami sangat ingin mencari air sebagai salah satu aspek kebiasaan.
Air sama pentingnya dengan kehidupan di padang pasir seperti halnya bagi kita. Selepas salji salji yang segar, ketika batu-batu memanas dan mencairkan ais, anda melihat bunga cyanobacteria di permukaan batu. Namun mereka dapat mempertahankan keberadaan minimal ketika tidak banyak curah hujan.
Salah satu sebab metabolisme melambatkan pada musim sejuk Antartika adalah kerana air berada dalam fasa padat dan tidak dapat diakses. Makhluk hidup hanya dapat menggunakan ais apabila ia mencair dan menjadi pelarut yang baik. Menggunakan ais adalah seperti menggunakan mineral dalam fasa kristal - ketika dalam bentuk pepejal, anda harus menggunakan sedikit tenaga untuk mematahkan ikatan tersebut untuk melakukan sesuatu dengannya. Ada organisma di Antartika yang mempunyai molekul jenis antibeku di dalamnya, ikan yang memiliki molekul yang disebut glikoprotein. Apabila kristal ais terbentuk di dalam ikan, molekul itu memegang kristal ais ketika ia mula tumbuh, dan tidak membiarkannya tumbuh ke arah yang paling mudah tumbuh dengan bertenaga. Kerana tidak boleh tumbuh, kristal ais melepaskan hantu dan berubah menjadi air.
Selain air, kami berpendapat bahawa unsur kimia tertentu penting untuk kehidupan di tempat lain. Kehidupan di Bumi terbuat dari karbon dan hidrogen dan fosfor serta beberapa perkara penting yang lain, dan kita memerlukan oksigen di udara. Tetapi ada mikroba di Bumi yang menghirup logam, dan mereka tidak peduli dengan oksigen.
Jadi kebiasaan boleh didiami oleh orang yang melihatnya. Semasa anda menentukannya, anda harus memikirkan sekumpulan terma yang paling luas untuk merangkumi jenis kehidupan yang mungkin dapat anda bayangkan. Penilaian utama sama ada tempat itu boleh dihuni, tentu saja, untuk melihat apakah tempat itu dihuni.
Anda mengajukan satu set soalan jika anda ingin tahu, "Bolehkah saya mengatur pengemasan di sini?" Anda mungkin bertanya sekumpulan pertanyaan lain jika anda ingin tahu, "Adakah orang di rumah?" Tetapi di tengah-tengah semua itu, sama ada atau mahu tinggal di sana atau hanya melihat jika ada orang di rumah, anda mesti mengetahui sesuatu tentang kawasan kejiranan. Anda masih perlu melakukan semua eksperimen yang memberitahu anda mengenai sifat geofizik, mineralogi, dan atmosfera planet ini. Sekiranya anda mencari kehidupan, anda mesti mempunyai idea tentang perkara seperti apa yang anda cuba sokong dengan persekitaran itu.
Meletus sekitar 5 juta tahun yang lalu, dari serangkaian patah tulang yang dikenali sebagai Cerberus Fossae, air mengalir turun dalam bencana banjir, berkumpul di daerah 800 x 900 km dan pada awalnya rata-rata kedalaman 45 meter. Klik gambar untuk paparan yang lebih besar. Kredit: ESA / Mars Express
Jadi apa yang akan menjadi bukti? Sekiranya anda ingin mengatakan bahawa sesuatu telah terbukti, anda harus mencapai tahap konsensus tertentu dalam komuniti ilmiah, jika tidak, rakan sebaya anda akan merobekkan anda dalam literatur. Sudah tentu, tidak pernah ada kesepakatan yang sepenuhnya: itulah sebabnya kami saintis jahat saling bertarung tanpa henti. Tetapi sekurang-kurangnya kita mesti membuat terma. Kita boleh bersetuju atau tidak bersetuju dengan teori satu sama lain, tetapi kita harus bersetuju dengan syarat dan ukurannya.
Oleh itu, ukuran apa yang dapat kita buat jika kita mencari kehidupan? Adakah planet kelihatan berbeza jika kehidupan telah ada? Contohnya, jika anda masuk ke dapur saya setelah saya makan, anda mungkin melihat pinggan atau serpihan. Itu petunjuk bahawa saya berada di sana. Terdapat petunjuk di peringkat planet juga. Biomarker - petunjuk yang mengatakan kehidupan ada - boleh menjadi apa sahaja yang dihasilkan oleh kehidupan. Petunjuk boleh menjadi bahan kimia, kerana bahan kimia merangkumi segalanya. Saya adalah sebotol bahan kimia, seperti podium ini adalah sebungkus bahan kimia. Bahan kimia apa saja yang ada, dan dalam perbandingan antara satu sama lain, dan bagaimana ia disusun dalam 3-D, inilah yang membezakan saya dari ini. Ini adalah kaedah mudah untuk membezakan kategori perkara.
Chirality adalah biomarker juga. Apa yang dimaksudkan dengan kekiringan adalah bahawa beberapa molekul adalah gambaran cermin antara satu sama lain, dan molekul yang hidup cenderung menjadi tangan tertentu. Mengenai asid amino, yang merupakan komponen protein yang membentuk kehidupan, makhluk hidup suka menggunakan bentuk tangan kiri. Dan mengenai gula, benda hidup suka menggunakan bentuk tangan kanan. Terdapat pengecualian untuk ini, tetapi itu adalah kes umum.
Isotop juga boleh menjadi penanda bio. Beberapa molekul terdapat dalam rasa isotop yang berbeza, di mana beberapa molekul sedikit lebih berat daripada yang lain. Makhluk hidup seperti varieti yang lebih ringan, mungkin kerana prosesnya lebih rendah dari segi tenaga.
Polimer kompleks juga boleh menjadi biomarker. Sudah tentu, plastik adalah polimer kompleks. Sekali lagi, kami membuat plastik. Jadi perbezaan ini antara semula jadi dan tidak semula jadi - jika manusia membuatnya, ia masih bersifat biogenik. Jadi fikirkan perkara itu. Kereta saya adalah biosignature. Apa jenis, saya tidak pasti.
Sekiranya anda akan menentukan kehidupan dalam istilah yang dapat diukur, saya ingin menjadikannya sederhana. Anda boleh menentukan kehidupan dengan apa yang dibuatnya, atau anda dapat menentukan kehidupan dengan apa yang dibuatnya. Saya ingin menentukan kehidupan dengan apa yang dibuatnya, kerana sebaik sahaja anda mengucapkan perkataan "tidak", anda akan membincangkan proses. Proses adalah sesuatu yang berlaku sepanjang masa. Kemudian anda harus mengetahui berapa kadar persampelan. Berapa kerap anda mesti melihat, dan berapa lama keseluruhan eksperimen itu? Prosesnya sedikit lebih bermasalah kerana memerlukan masa, dan anda mungkin salah tentang seberapa kerap mencarinya, atau berapa lama anda perlu mencarinya.
Proses - membuat barang, menghasilkan semula, atau berkembang - boleh berlaku dalam jangka masa yang berbeza. Oleh itu, jika anda hanya melihat proses, dan anda mempunyai dua proses yang sangat berbeza dalam skala masa mereka, anda tidak akan dapat melakukan eksperimen yang sama untuk melihat keduanya. Oleh itu, saya suka melihat kehidupan dari segi apa itu. Bukan bermaksud kami tidak dapat menambahkan sedikit perkara berdasarkan proses, tetapi apabila anda melihat apa itu kehidupan, ia menjadi mudah dengan cepat. Ini adalah kimia yang unik, sejenis bahan kimia berkadar, disusun dalam beberapa cara, dan "disusun dalam beberapa cara" adalah apa yang saya panggil struktur.
Sekiranya saya mencari kehidupan di planet lain atau bulan, saya akan mencari tempat-tempat di mana kimia yang menarik boleh berlaku, sehingga evolusi utama kimia itu dapat mewujudkan sistem hidup. Saya akan memikirkan tempat-tempat seperti Europa, yang mempunyai lautan di bawah ais. Saya akan memikirkan tempat-tempat lain di mana terdapat ais, seperti komet. Saya akan memikirkan Titan, bulan Saturnus. Saya akan memikirkan semua tempat di mana kimia menarik berlaku, kerana kimia itu pintar. Anda boleh mendapatkan semua jenis molekul yang menarik.
Sumber Asal: Astrobiologi NASA
