Žemė yra mūsų namai ir kol kas vienintelė žinoma planeta, kurioje egzistuoja gyvybė. Tačiau mokslininkai vis aktyviau ieško gyvybės požymių kitose planetose ir net Saulės sistemos objektuose.
Planetų dydžių palyginimas
Egzoplanetų paieškos
Tokių planetų, arba egzoplanetų, tyrimai šiandien atrodo kasdienybė, tačiau pirmoji jų aptikta prieš mažiau kaip 30 metų. 1992-aisiais paskelbtas pirmasis mokslinis straipsnis apie atrastą planetą - netgi dvi - už Saulės sistemos ribų. Tiesa, jos sukasi aplink pulsarą - mirusios žvaigždės liekaną. Dar po trejų metų planeta pirmą kartą aptikta prie pagrindinės sekos žvaigždės.
Dauguma egzoplanetų iki šiol aptiktos netiesioginiais būdais, iš kurių pagrindiniai yra du: radialinių greičių metodas ir tranzitų metodas.
Radialinių greičių metodas remiasi tuo, kad planeta orbitoje skrieja ne aplink žvaigždę, o kartu su žvaigžde sukasi aplink bendrą masės centrą. Stebėdami žvaigždę, astronomai gali užfiksuoti, kad ji kartais tolsta nuo mūsų, o kartais artėja, ir taip apskaičiuoti greta skriejančios planetos masę bei metų trukmę.
Tranzitų metodas naudingas tuo atveju, kai planeta praskrieja tarp mūsų ir žvaigždės disko, jį kuriam laikui užstodama. Tranzitų metodas tinka ir biopėdsakų paieškai. Kai planeta skrieja tarp žvaigždės ir mūsų, dalį žvaigždės šviesos užstoja pati planeta, dalį - jos atmosfera. Pro atmosferą kai kurių bangos ilgių spinduliuotė prasiskverbia sunkiau nei kitų, nes įvairūs cheminiai elementai ir junginiai sugeria skirtingo ilgio fotonus.
Tranzito metodas
Pirmą kartą egzoplanetos - HD 209458 b - atmosferos sudėtis išmatuota 2001 m. Pirmoji atmosferos analizė atskleidė ten egzistuojant natrio atomus.
Kol kas egzoplanetų atmosferų atradimų nėra itin daug. Iš viso šiuo metu išmatuota maždaug šimto egzoplanetų atmosferų sudėtis. Bet situacija netrukus gali reikšmingai pakisti. Panašiai kaip Keplerio kosminis teleskopas dešimtis kartų padidino žinomų egzoplanetų skaičių, taip artimiausiu metu darbą pradėsiantis Jameso Webbo kosminis teleskopas ir šio dešimtmečio antroje pusėje planuojamos PLATO bei ARIEL misijos turėtų dešimteriopai praplėsti žinias apie egzoplanetų atmosferas. Jei gyvybės Paukščių Take yra daug, per artėjančius dešimt metų turėtume aptikti ir pėdsakų, kuriuos ji palieka savo planetų atmosferose.
Biopėdsakai
Tokios dujos kaip fosfinas vadinamos biopėdsakais. Biopėdsakas - tai bet koks cheminis elementas ar junginys, galintis egzistuoti planetos atmosferoje ir daugiausia išskiriamas gyvybinių procesų. Pavyzdžiui, Žemėje pagrindinis biopėdsakas yra deguonis: jei gyvybės mūsų planetoje neliktų, per kelis tūkstantmečius neliktų ir deguonies, nes visos jo molekulės sureaguotų su paviršiaus uolienomis ir taptų jų dalimi. Kitas biopėdsakas - metanas, kurį Žemėje taip pat išskiria beveik vien tik mikroorganizmų metabolizmas.
Ar deguonies atomai HD 209458 b galėtų būti biopėdsakas? Deja, ne. Ten atrastos ne molekulės, o deguonies atomai: įkaitusioje planetoje suyra dauguma molekulių, taip pat ir tos, į kurias įeina deguonis. Be to, dujinėse milžinėse vykstančios milžiniškos audros ir žaibo išlydžiai kartais suformuoja deguonies bei ozono atomus net ir be jokio gyvybės indėlio.
Gyvybės paieškos Saulės sistemoje
Gyvybės paieškos vykdomos ne tik egzoplanetose, bet ir Saulės sistemoje. Tokios paieškos turi didžiulį pranašumą: iki gretimų planetų įmanoma nusiųsti zondus - orbitinius, o kartais ir paviršinius. Tad ir gyvybės pėdsakų galima ieškoti iš daug arčiau, naudojant gerokai didesnį priemonių arsenalą.
Būtent vanduo yra pagrindinis cheminis junginys, kurio egzistavimas laikomas geru ženklu ieškant gyvybės. Jis būtinas visai žemiškai gyvybei. Nors kai kurie mikroorganizmai gali ilgai išgyventi be vandens, tokiomis sąlygomis sustoja jų metabolizmas ir dauginimasis. Be to, visur Žemėje, kur randame vandens, randame ir gyvų organizmų. Natūraliai norisi tikėti, kad ši tendencija galios ir kitur.
Marsas šiuo metu yra sausesnis už Žemės dykumas. Bet taip buvo ne visada: prieš keturis milijardus metų ten tekėjo upės, tyvuliavo ežerai, plytėjo jūros. Jaunas Marsas turėjo daug tankesnę atmosferą, kurios slėgis ir kuriamas šiltnamio efektas leido skystam vandeniui išlikti paviršiuje šimtus milijonų metų. Ar per tą laiką ten galėjo užsimegzti gyvybė? O jei užsimezgė, ar galėjo kur nors išlikti iki šių dienų, gal įlindusi į popaviršinius urvus? Į šiuos klausimus bandys atsakyti NASA misija „Perseverance“ („Atkaklumas“), jau vasarį nusileidusi Jezero krateryje, kuris kadaise buvo ežero dugnas, o į jį tekanti upė sunešė daugybę nuosėdų sluoksnių.
Gali būti, kad tolimoje praeityje vandens buvo ir Veneroje. Tačiau viskas radikaliai pasikeitė prieš pusę milijardo metų, kai kone visas Veneros paviršius persimainė. Gausūs ugnikalnių išsiveržimai užliejo planetą lava, išgarino vandenynus, o atmosferą pavertė pragarišku anglies dvideginio, azoto ir sieros oksido mišiniu.
Bet pakilę į 50 kilometrų aukštį rastume gerokai kitokią aplinką. Ten slėgis ir temperatūra primena tokius, kokie yra Žemės paviršiuje. O ir atmosferos sudėtis, maišantis iš apačios kylantiems junginiams ir veikiant ultravioletinei Saulės spinduliuotei, atrodo palanki visokiausioms cheminėms reakcijoms, kurios galėtų užmegzti gyvybę. Fosfino signalas, minėtas straipsnio pradžioje, kaip tik aptiktas šiame atmosferos sluoksnyje.
Jupiterio palydovas Europa astronomus sudomino XX a. pabaigoje, kai pastebėtos užuominos apie jos gelmėse egzistuojančius vandenynus. Ypač lygus Europos paviršius rodo, kad paviršiniai ledynai yra minkšti ir paslankūs - būtent tokie jie būtų, jei po jais būtų ne uolienos, o skystis. XXI a. pradžioje Europoje ir Saturno palydove Encelade aptikti geizeriai - iš gelmių į kosmosą besiveržiančios vandens čiurkšlės.
Saturno palydovas Titanas mokslininkus masina kaip galimos alternatyvios biologijos arealas. Titano sąlygomis gali vykti daugybė cheminių reakcijų ir formuotis sudėtingi junginiai, atitinkantys įvairiausias žemiškai gyvybei būtinas medžiagas.
Panspermijos hipotezė
Naciai ir Ateiviai. Sąmokslo Teorija. Apiemistika.lt
Panspermijos hipotezė sulaukė naujo dėmesio, kai buvo aptiktos pirmosios daugelio egzoplanetų sistemos, mat jose dažnai planetos yra gerokai arčiau viena kitos, nei Saulės sistemoje. Tokiose sistemose ir uolienų pernaša iš vienos planetos į kitą turėtų vykti sparčiau.
Nagrinėjami trys esminiai panspermijos etapai: gyvybės išlikimas išmetimo iš planetos į orbitą metu, gyvybės išlikimas tarpplanetinėje kelionėje, ir gyvybės išlikimas uolienai krentant į kitą planetą.
Blyškios jaunos Saulės paradoksas
Tačiau tuo laiku susidariusiose uolienose randame nuosėdas, aiškiai susiformavusias vandenyje ir gausias bakterijų fosilijas, liudijančias, kad tuo metu mūsų planeta buvo šiltas, apgyventas pasaulis jau po milijardo metų nuo pradžios ar panašiai. Šis neatitikimas, vadinamasis blyškios jaunos Saulės paradoksas, turi daug galimų sprendimų. Tačiau nei vienas neatrodo visai teisingas.
Pirmasis pasiūlymas tebelieka populiariausias: šiltnamio efektą sukeliančios dujos sulaikydavo daugiau silpnos Saulės spindulių.
Visi šie faktoriai - atmosferos sudėtis, sukimasis, albedo, debesų poveikis - galėtų būti paradokso sprendimo raktas. Arba gal atitraukia dėmesį nuo tikrosios priežasties. Mes paprasčiausiai to nežinome.
Saulės sistemos formavimosi modeliai
Tačiau, ko gero, labiausiai glumina įrodymai, kad mūsų kosminė kaimynystė buvo intensyviai bombarduojama. Žemėn „Apollo“ astronautų pargabentos uolienos rodė, kad Mėnulį nusėję krateriai yra prieš 3,9 mlrd.
Pagal šį tradicinio modelio patobulinimą, keturios mūsų Saulės sistemos planetos milžinės iš pradžių buvo susibūrusios daug arčiau, nei dabar. Tokia konfigūracija buvo nestabili, tad šimtus milijonų metų vyko gravitacinės kumštynės, per kurias gigantiškos planetos migravo į savo dabartines vietas, pakeliui sutrikdydamos milijonus senovinėje Saulės sistemoje išsibarsčiusių kūnų.
O štai tarp Marso ir Jupiterio skriejantys asteroidai buvo išklibinti iš orbitų, daug jų leidosi vidinių planetų link.
Gyvybės paieškos: Lietuva
Kalbant apie gyvybės paieškas, Lietuvoje gyvybės mokslų sektorius yra gan stiprus. Tad gyvybės mokslininkai gali prisidėti prie Europos kosmoso agentūros programų, susijusių su gyvybės paieška, naudotis surenkamais duomenimis ir nagrinėti gyvybės įvairovę ir galimus universalumus.
| Planetos pavadinimas | Atstumas nuo Žemės (šviesmečiais) | Dydis (lyginant su Žeme) | Vidutinė temperatūra |
|---|---|---|---|
| Kepler-22b | 600 | 2.5 karto didesnė | ~22 laipsniai šilumos |
| HD85512b | 36 | Bent 3.6 karto didesnė | Nėra duomenų |
| Gliese 581d | 20 | 7 kartus didesnė | Nėra duomenų |