სხვა ვარსკვლავის გარშემო მოძრავ რომელიმე პლანეტაზე, ანუ ეგზოპლანეტაზე სიცოცხლის არსებობის მტკიცებულებას პირველად ალბათ მისი ატმოსფეროს აირების ანალიზის შედეგად ვიპოვით. ჩვენ მიერ აღმოჩენილ დედამიწის მსგავს პლანეტათა რაოდენობა სულ უფრო იზრდება და სულ მალე შეიძლება რომელიმე მათგანის ატმოსფეროში ისეთი აირებიც აღმოვაჩინოთ, რომლებიც აქ, დედამიწაზე სიცოცხლესთან არის დაკავშირებული.
თუმცა, იქნებ არამიწიერი არსებები ჩვენგან გარკვეულწილად განსხვავებულ ქიმიას იყენებენ? ჟურნალ Nature Astronomy-ში გამოქვეყნებული ახალი კვლევის მიხედვით, ატმოსფეროების გამოყენებით სიცოცხლის მტკიცებულების პოვნის საუკეთესო შანსია, რომ ის ვეძებოთ არა მხოლოდ დედამიწის მსგავს პლანეტებზე, არამედ ისეთებზეც, რომლებსაც წყალბადის ატმოსფერო აქვთ.
ეგზოპლანეტის ატმოსფეროს შესწავლა შესაძლებელია მაშინ, როდესაც ის თავის დედავარსკვლავის წინ გაივლის. ასეთი ტრანზიტის დროს, ვარსკვლავის სინათლე ჩვენთან მოღწევამდე გადის პლანეტის ატმოსფეროში, რა დროსაც მისი გარკვეული ნაწილი შთაინთქმება.
ვარსკვლავის სპექტრის, ანუ ტალღის სიგრძეებამდე დაშლილ მის სინათლეზე დაკვირვებით და იმის გარკვევით, რომელი სინათლე აკლია, დგინდება ამ ატმოსფეროს შემადგენლობა. ეგზოპლანეტების ატმოსფეროს ასეთი შესწავლა უკვე ბევრჯერ გადადებული ჯეიმს ვების კოსმოსური ტელესკოპის ერთ-ერთი მთავარი დანიშნულებაა.
თუკი აღმოვაჩენთ ატმოსფეროს, რომელსაც იმისგან განსხვავებული ქიმიური შემადგენლობა აქვს, რასაც ველოდით, ერთ-ერთი ყველაზე მარტივი ახსნა ის იქნება, რომ ამის მიზეზი შეიძლება სიცოცხლის პროცესები იყოს.
ასეთი გახლავთ დედამიწის შემთხვევა. ჩვენი პლანეტის ატმოსფერო შეიცავს მეთანს (CH₄), რომელიც ბუნებრივად შედის რეაქციაში ჟანგბადთან და წარმოქმნის ნახშირორჟანგს. თუმცა, მეთანის დიდ ნაწილს წარმოქმნის ბიოლოგიური პროცესები.
ამაზე დაკვირვების კიდევ ერთი გზაა ის, რომ ჟანგბადი იქ საერთოდ არ უნდა იყოს, თუ ის ფოტოსინთეზის გზით მიკრობებმა ნახშირორჟანგიდან არ გამოათავისუფლეს დედამიწაზე მომხდარი ე. წ. ჟანგბადის კატასტროფის მოვლენის დროს, რომელიც ჩვენს პლანეტაზე დაახლოებით 2,4 მილიარდი წლის წინ დაიწყო..
ჟანგბადის ატმოსფეროებს მიღმა ყურება
ახალი კვლევის ავტორთა მტკიცებით, ძიება უნდა დავიწყოთ დედამიწაზე დიდი პლანეტებიდან, რომელთა ატმოსფეროშიც წყალბადი დომინირებს. შეიძლება იქ საერთოდ არ იყოს თავისუფალი ჟანგბადი, რადგან წყალბადი და ჟანგბადი ძლიერ აალებად ნარევს წარმოქმნიან.
წყალბადს ყველაზე მსუბუქი მოლეკულები აქვს და კოსმოსში ისინი ადვილად გარბიან. იმისათვის, რათა კლდოვან პლანეტას წყალბადის ატმოსფეროს შენარჩუნებისთვის საჭირო გრავიტაციული სიძლიერე ჰქონდეს, ის ე. წ. სუპერდედამიწა უნდა იყოს, ანუ ჩვენს პლანეტაზე მასით დაახლოებით 2-10-ჯერ მეტი.
წყალბადის დაჭერა შეიძლება მოხერხდეს პირდაპირ გაზის ღრუბლიდან პლაბეტის ზრდისას ან მოგვიანებით გამოიყოს რკინასა და წყალს შორის მიმდინარე ქიმიური რეაქციით.
წყალბადით მდიდარი ატმოსფეროს სიმკვრივე ზედა ფენებში 14-ჯერ სწრაფად მცირდება, ვიდრე აზოტით მდიდარ ატმოსფეროებში, როგორც ეს დედამიწას აქვს. შედეგად, ასეთი პლანეტის გარშემო უნდა იყოს 14-ჯერ უფრო დიდი ატმოსფერული გარსი, რაც სპექტრულ მონაცემებში მას უფრო ადვილად შესამჩნევს გახდის.
გარდა ამისა, ასეთი დიდი ზომები ასევე გაზრდის ასეთ ატმოსფეროებზე ოპტიკური ტელესკოპებით პირდაპირი ვიზუალიზაციის შანსებს.
წყალბადით სუნთქვა ლაბორატორიაში
ავტორებმა ჩაატარეს ლაბორატორიული ექსპერიმენტები, რომლებშიც აჩვენეს, რომ ბაქტერია ნაწლავის ჩხირს (E. coli) შეუძლია წყალბადის ატმოსფეროში გადარჩენა და გამრავლება, ჟანგბადის საერთოდ არარსებობის პირობებში.
იგივე დადასტურდა საფუარის ბაქტერიების შემთხვევაშიც.
მიუხედავად იმისა, რომ საკმაოდ საინტერესოა, ეს ექსპერიმენტი ბევრ წონას ვერ მატებს იმ არგუმენტს, რომ სიცოცხლე შეიძლება ყვაოდეს წყალბადის ატმოსფეროს ქვეშ.
უკვე ცნობილია დედამიწის ქერქის ბინადარი მრავალი მიკრობი, რომლებიც წყალბადის მეტაბოლიზებით ცოცხლობენ; უფრო მეტიც, არსებობს მრავალუჯრედიანი ორგანიზმიც, რომელიც მთელ სიცოცხლეს უჟანგბადო გარემოში ატარებს ხმელთაშუა ზღვის ფსკერზე.
ნაკლებად სავარაუდოა, რომ დედამიწის ატმოსფეროში, რომელიც თავიდან ჟანგბადს საერთოდ არ შეიცავდა, ოდესმე ყოფილიყო შემადგენლობის ერთ პროცენტზე მეტი წყალბადი. თუმცა, ადრეული სიცოცხლე მეტაბოლიზმს შეიძლება წყალბადისა და ნახშირბადის რეაქციით მეთანის წარმოქმნის გზით ახდენდა და არა ჟანგბადისა და ნახშირბადის რეაქციით ნახშირორჟანგის წარმოსაქმნელად, როგორც ამას ადამიანები ვაკეთებთ.
ბიოლოგიური ხელწერის მატარებელი აირები
კვლევამ გააკეთა ერთი მნიშვნელოვანი აღმოჩენა. მკვლევრებმა აჩვენეს, რომ წყალბადის ქვეშ ბინადარი ნაწლავის ჩხირის პროდუქტები „საოცარი მრავალფეროვნების“ ათობით აირს წარმოქმნის.
მრავალი მათგანი, მაგალითად, დიმეთილსულფიდი, კარბონილსულფიდი და იზოპრენი შეიძლება იყოს დაფიქსირებადი „ბიოხელწერა“ წყალბადის ატმოსფეროში. ეს კი აძლიერებს ჩვენს შანსებს, რომ ამოვიცნოთ სიცოცხლის ნიშნები ეგზოპლანეტასთან, რისთვისაც აუცილებელია ვიცოდეთ, რას ვეძებთ.
მიუხედავად ამისა, მეტაბოლური პროცესები, რომლებიც წყალბადს იყენებს, ნაკლებ ეფექტიანია მათთან შედარებით, რომლებიც ჟანგბადს იყენებს. თუმცა, წყალბადის მსუნთქავი სიცოცხლე უკვე მიღებული კონცეპტია ასტრობიოლოგებს შორის.
წყალბადით მსუნთქავი გონიერი არსებები სამეცნიერო ფანტასტიკაშიც კი გამოჩნდა, მაგალითად, ამერიკელი მწერლის, დევიდ ბრინის რომანებში.
ახალი კვლევის ავტორები ასევე შენიშნავენ, რომ საკმარისი კონცენტრაციის მქონე მოლეკულურმა წყალბადმა შეიძლება, სათბურის აირის მსგავსად იმოქმედოს. ეს კი პლანეტის ზედაპირზე უზრუნველყოფს თხევადი წყლის შენარჩუნებისთვის საჭირო სითბოს და შესაბამისად, ხელს შეუწყობს ზედაპირზე სიცოცხლეს.
ავტორები არაფერს ამბობენ სიცოცხლის პოვნის შანსებზე იუპიტერის მსგავს გაზის გიგანტ პლანეტებზე.
მიუხედავად ამისა, სასიცოცხლო პლანეტების დიაპაზონის გაფართოება წყალბადით მდიდარი ატმოსფეროს მქონე სუპერდედამიწების ჩართვით, თითქმის ორმაგდება იმ პლანეტურ სხეულთა რაოდენობა, სადაც შეიძლება პირველად დავაფიქსიროთ არამიწიერი სიცოცხლის ასე ზედმეტად მოუხელთებელი ნიშნები.
კვლევა ჟურნალ Nature Astronomy-ში გამოქვეყნდა.
მომზადებულია The Conversation-ის მიხედვით.
