Για να βρούμε εξωγήινους, πρέπει να σκεφτούμε τη ζωή όπως δεν τη γνωρίζουμε

* Το άρθρο του αστροφυσικού, συγγραφέα και δημοσιογράφου, Ramin Skibba δημοσιεύτηκε στο Aeon. Τo Αeon, είναι διαδικτυακό περιοδικό, που θέτει μεγάλα ερωτήματα, αναζητώντας φρέσκες απαντήσεις και μια νέα οπτική στην κοινωνική πραγματικότητα, την επιστήμη, τη φιλοσοφία και τον πολιτισμό. Το NEWS 24/7 αναδημοσιεύει κάθε εβδομάδα μια ιστορία για όσους λατρεύουν την πρωτότυπη σκέψη πάνω σε παλιά και νέα ζητήματα.

Από μέδουσες που μοιάζουν με σταγόνες έως λειχήνες που μοιάζουν με βράχο, ο πλανήτης μας βρίθει από τέτοια ποικιλομορφία ζωής που είναι δύσκολο να αναγνωρίσουμε μερικούς οργανισμούς ακόμη και ως ζωντανούς. Αυτή η πολυπλοκότητα υποδηλώνει την πρόκληση της αναζήτησης ζωής όπως δεν τη γνωρίζουμε – την εξωγήινη βιολογία που μπορεί να έχει επικρατήσει σε άλλους πλανήτες, όπου οι συνθήκες θα μπορούσαν να είναι διαφορετικές από οτιδήποτε έχουμε δει πριν. “Το Σύμπαν είναι ένα πραγματικά μεγάλο μέρος. Οι ευκαιρίες είναι, αν μπορούμε να το φανταστούμε, πιθανότατα εκεί έξω κάπου σε έναν πλανήτη”, είπε η Μόργκαν Καμπλ, αστροχημικός στο Jet Propulsion Laboratory (Εργαστήριο Αεριώθησης) στην Πασαντένα της Καλιφόρνια. “Το ερώτημα είναι, θα μπορέσουμε να τις βρούμε;”.

Για δεκαετίες, οι αστρονόμοι έχουν οδηγηθεί σε αυτό το ερώτημα περιορίζοντας την αναζήτησή τους σε οργανισμούς γενικά παρόμοιους με αυτούς που υπάρχουν εδώ. Το 1976, οι προσεδαφίσεις του προγράμματος Viking της NASA εξέτασαν δείγματα εδάφους στον Άρη και προσπάθησαν να τα ζωντανέψουν χρησιμοποιώντας το είδος των οργανικών θρεπτικών συστατικών που αρέσουν στα μικρόβια της Γης, με αδιευκρίνιστα αποτελέσματα. Το 2017 το ExoMars Trace Gas Orbiter της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας άρχισε να ερευνά το μεθάνιο στην ατμόσφαιρα του Άρη, το οποίο θα μπορούσε να παραχθεί από βακτηριακή ζωή παρόμοια με της Γης. Το ρόβερ Mars 2020 της NASA σάρωσε επίσης για ενώσεις με βάση τον άνθρακα από πιθανούς οργανισμούς του παρελθόντος ή του παρόντος του Άρη.

Αλλά το περιβάλλον στον Άρη δεν μοιάζει πολύ με αυτό στη Γη, και οι εξωπλανήτες που βρίσκουν οι αστρονόμοι γύρω από άλλα αστέρια είναι ακόμα πιο περίεργοι – πολλοί από αυτούς δεν μοιάζουν με τίποτα στο ηλιακό μας σύστημα. Για το λόγο αυτό, είναι σημαντικό να διευρύνουμε την αναζήτηση για ζωή. Πρέπει να ανοίξουμε το μυαλό μας σε πραγματικά ξένα είδη βιολογικών, χημικών, γεωλογικών και φυσικών διεργασιών. “Όλοι ψάχνουν για «βιολογικές υπογραφές», αλλά δεν έχουν νόημα γιατί δεν έχουμε άλλα παραδείγματα βιολογίας”, είπε ο χημικός Λι Κρόνιν του Πανεπιστημίου της Γλασκώβης.

Για να “ανοίξουμε” το μυαλό μας, πρέπει να επιστρέψουμε στα βασικά και να εξετάσουμε τις θεμελιώδεις συνθήκες που είναι απαραίτητες για ζωή. Πρώτον, χρειάζεται κάποια μορφή ενέργειας, όπως από ηφαιστειακές θερμές πηγές ή υδροθερμικούς αεραγωγούς. Αυτό φαίνεται να αποκλείει τυχόν πλανήτες ή φεγγάρια που δεν έχουν ισχυρή πηγή εσωτερικής θερμότητας. Η ζωή χρειάζεται επίσης προστασία από τη διαστημική ακτινοβολία, όπως το στρώμα του όζοντος της ατμόσφαιρας. Πολλοί νέοι κόσμοι στο μέγεθος της Γης, συμπεριλαμβανομένων αυτών γύρω από το TRAPPIST-1 και το Proxima Centauri (Εγγύτατος Κενταύρου), περιφέρονται γύρω από κόκκινους νάνους αστέρες, των οποίων οι ισχυρές εκλάμψεις θα μπορούσαν να απομακρύνουν την ατμόσφαιρα ενός πλανήτη. Μελέτες από το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb (JWST), που πρόκειται να εκτοξευθεί το 2021, θα αποκαλύψουν εάν πρέπει να αποκλείσουμε και αυτούς τους κόσμους.

Τέλος, όλα όσα γνωρίζουμε για τη ζωή δείχνουν ότι απαιτείται κάποιο είδος υγρού διαλύτη στον οποίο οι χημικές αλληλεπιδράσεις μπορούν να οδηγήσουν σε αυτοαναπαραγώμενα μόρια. Το νερό είναι εξαιρετικά αποτελεσματικό από αυτή την άποψη. Διευκολύνει τη δημιουργία και τη διάσπαση χημικών δεσμών, τη συγκέντρωση πρωτεϊνών ή άλλων δομικών μορίων και – για έναν πραγματικό οργανισμό – τη διατροφή και την απαλλαγή από τα απόβλητα. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο οι πλανητολόγοι επικεντρώνονται επί του παρόντος στην “κατοικήσιμη ζώνη” γύρω από αστέρια, τις τοποθεσίες όπου ένας κόσμος θα μπορούσε να έχει τη σωστή θερμοκρασία για υγρό νερό στην επιφάνειά του.

Αυτοί οι περιορισμοί εξακολουθούν να αφήνουν ένα μπερδεμένο φάσμα πιθανοτήτων. Ίσως άλλα υγρά να μπορούσαν να πάρουν τη θέση του νερού. Ή μια λιγότερο εξωτική πιθανότητα: ίσως βιολογία να προκύψει στον θαμμένο ωκεανό σε έναν εξωγήινο κόσμο καλυμμένο με πάγο. Ένα τέτοιο περιβάλλον θα μπορούσε να προσφέρει ενέργεια, προστασία και υγρό νερό, αλλά δεν παρέχει σχεδόν κανένα εξωτερικό σημάδι ζωής, καθιστώντας δύσκολο τον εντοπισμό. Για πλανήτες γύρω από άλλα αστέρια, απλώς δεν γνωρίζουμε αρκετά ακόμα για να πούμε τι συμβαίνει (ή δεν συμβαίνει) εκεί. “Είναι δύσκολο να φανταστεί κανείς ότι θα μπορούσαμε να βρούμε με απόλυτη βεβαιότητα ζωή σε έναν εξωπλανήτη”, παραδέχτηκε ο Τζόναθαν Λουνίν, πλανητολόγος στο Πανεπιστήμιο Κορνέλ. “Αλλά το εξωτερικό ηλιακό σύστημα είναι προσβάσιμο σε εμάς”.

Επομένως, η αναζήτηση για εξωτική ζωή πρέπει να ξεκινήσει κοντά στο σπίτι. Τα φεγγάρια του Κρόνου και του Δία προσφέρουν μια δοκιμαστική περίπτωση για το εάν βιολογία θα μπορούσε να υπάρξει χωρίς ατμόσφαιρα. Η Ευρώπη του Δία και ο Εγκέλαδος του Κρόνου έχουν και οι δύο εσωτερικούς ωκεανούς και εσωτερικές πηγές θερμότητας. Ο Εγκέλαδος εκτοξεύει τεράστιους υδρατμούς από τον νότιο πόλο του. Η Ευρώπη φαίνεται να ξεφουσκώνει επίσης κατά καιρούς. Μελλοντικές διαστημικές αποστολές θα μπορούσαν να πετάξουν μέσα από τα νέφη και να τα μελετήσουν για πιθανές βιοχημικές ουσίες. Το προτεινόμενο Europa Lander της NASA, το οποίο μπορεί να εκτοξευθεί από το 2025 και μετά, θα μπορούσε να αναζητήσει πιθανά ωκεάνια νερά με μικρόβια που διέρρευσαν ή έπεσαν πίσω στην επιφάνεια.

Εν τω μεταξύ, ένα άλλο φεγγάρι του Κρόνου, ο Τιτάνας, θα μπορούσε να μας πει εάν μπορεί να προκύψει ζωή χωρίς υγρό νερό. Ο Τιτάνας είναι διάσπαρτος με λίμνες μεθανίου και αιθανίου, γεμάτες από μια εποχική βροχή υδρογονανθράκων. Ο Λουνίν και οι συνάδελφοί του έχουν υποθέσει ότι θα μπορούσε να προκύψει ζωή σε αυτό το παγωμένο περιβάλλον. Υπάρχουν αρκετές καλά διατυπωμένες (αλλά ακόμη μη χρηματοδοτούμενες) ιδέες για ένα αεροσκάφος που θα μπορούσε να ερευνήσει τις λίμνες μεθανίου του Τιτάνα, αναζητώντας μικροβιακή ζωή.

Ωστόσο, για την ετερόκλητη ομάδα των εξωπλανητών, για την οποία δεν υπάρχει κάτι αντίστοιχο στο ηλιακό μας σύστημα, οι επιστήμονες πρέπει να βασιστούν σε εργαστηριακά πειράματα και καθαρή φαντασία. «Ακόμη ψάχνουμε για τις βασικές φυσικές και χημικές απαιτήσεις που πιστεύουμε ότι χρειάζεται η ζωή, αλλά προσπαθούμε να διατηρήσουμε το δίκτυο όσο το δυνατόν ευρύτερο”, είπε η Καμπλ. Ερευνητές εξωπλανητών όπως η Σάρα Σίγκερ στο Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Μασαχουσέτης και η Βικτόρια Μίντοους στο Πανεπιστήμιο της Ουάσιγκτον μοντελοποιούν διαφορετικούς τύπους πιθανών πλανητικών ατμοσφαιρών και τα είδη των χημικών υπογραφών που μπορεί να αποτυπώσει η ζωή σε αυτές.

Τώρα το βάρος είναι στη NASA και σε άλλες διαστημικές υπηρεσίες να σχεδιάσουν όργανα ικανά να ανιχνεύουν όσο το δυνατόν περισσότερα σημάδια ζωής. Τα περισσότερα σημερινά τηλεσκόπια έχουν πρόσβαση μόνο σε ένα περιορισμένο εύρος μηκών κύματος. “Αν σκέφτεστε το φάσμα σαν ένα σετ βενετσιάνικων περσίδων, υπάρχουν μόνο μερικές λωρίδες που έχουν αφαιρεθεί. Αυτός δεν είναι ένας πολύ καλός τρόπος για να φτάσετε στη σύνθεση”, είπε ο Λουνίν. Σε απάντηση, αστρονόμοι με επικεφαλής την Σίγκερ και τον Σκοτ Γκάουντι του πανεπιστημίου του Οχάιο πρότειναν στη NASA την Αποστολή Απεικόνισης Εξωπλανήτων (HabEx) τη δεκαετία του 2030 ή του 2040. Θα μπορεί να σαρώνει εξωπλανήτες σε ένα ευρύ φάσμα οπτικών και σχεδόν υπέρυθρων μηκών κύματος για σημάδια οξυγόνου και υδρατμών.

Η ευρεία αναζήτηση για ET δεν θα είναι εύκολη και δεν θα είναι φθηνή, αλλά σίγουρα θα είναι μετασχηματιστική. Ακόμα κι αν οι αστροβιολόγοι δεν βρουν τίποτα, αυτή η γνώση θα μας πει πόσο ιδιαίτερη είναι η ζωή εδώ στη Γη. Και κάθε είδους επιτυχία θα είναι συνταρακτική. Η εύρεση βακτηρίων γήινου τύπου στον Άρη θα μας έδειχνε ότι δεν είμαστε μόνοι. Η εύρεση οργανισμών που κολυμπούν στο μεθάνιο στον Τιτάνα θα μας έλεγε, ακόμη πιο ολοκληρωτικά, ότι ο δικός μας δεν είναι ο μόνος τρόπος για να φτιάξουμε ζωή. Όπως και να έχει, εμείς οι Γήινοι δεν θα ξανακοιτάξουμε το σύμπαν με τον ίδιο τρόπο.