მზის სისტემაში არამიწიერი სიცოცხლის ძებნისას, სატურნის მთვარე ენცელადისადმი ინტერესი სულ უფრო იზრდება.
ენცელადისა და მისი ყინულების ქვეშ არსებული ოკეანის შესახებ ძირითადად კასინის მისიისგან ვიცით. სატურნის სისტემის კვლევა კასინიმ 2017 წელს დაასრულა, მაგრამ მის მიერ შეგროვებულ მონაცემებს მეცნიერები დღემდე ამუშავებენ.
ამ მონაცემებზე დაყრდნობით ჩატარებული ახალი კვლევა აძლიერებს იდეას, რომ ენცელადს სიცოცხლისთვის აუცილებელი ყველა ქიმიური ნივთიერება აქვს.
მისიისას, კასინიმ ენცელადის ყინულის ქერქიდან ამოფრქვეული წყლის გეიზერების მსგავსი ჭავლები დააფიქსირა. 2008 წელს, კასინიმ ენცელადს ახლოს გადაუფრინა და ჭავლებს ანალიზი თავისი ხელსაწყო კოსმოსური მტვრის ანალიზატორით (CDA) ჩაუტარა.
ამ ანალიზებმა აჩვენა, რომ ჭავლების წყალი აქროლადების საოცარ ნაზავს შეიცავდა, მათ შორის ნახშირორჟანგს, წყლის ორთქლსა და ნახშირჟანგს (ნახშირბადის მონოოქსიდი). ასევე მიაგნო მცირე ოდენობით მოლეკულურ აზოტს, მარტივ ნახშირწყალბადებსა და კომპლექსურ ორგანულ ქიმიურ ნივთიერებებს.
მისიის დასასრულს, ექვსი წლის წინ, NASA-მ კასინი სატურნის ატმოსფეროში მიზანმიმართულად გაანადგურა, მაგრამ მის მონაცემთა ანალიზი დღემდე გრძელდება. ერთ-ერთ ახალ კვლევაში ასტრონომებმა ახალი დეტალები გაარკვიეს.
კვლევა ძირითადად ეხება ენცელადის ოკეანეში ამიაკისა და არაორგანული ფოსფორის აღმოჩენას. იმის დასადგენად, თუ როგორ შეიძლება ამ ქიმიურმა ნივთიერებებმა ენცელადზე სიცოცხლე შესაძლებელი გახადოს, მკვლევრებმა ეკოლოგიური და მეტაბოლური თეორია და მოდელირება გამოიყენეს.
„ეკოსისტემების მხარდამჭერი ბიოაქტიური ნაერთების ზღვრული რაოდენობის სპეკულირების გარდა, მეტაბოლურ და ეკოლოგიურ თეორიას მძლავრი ინტერპრეტაცია შეუძლია მოგვცეს იმის შესაფასებლად, არის თუ არა არამიწიერი გარემოები ცოცხალ ეკოსისტემებთან თავსებადი“, — წერენ მკვლევრები.
ეკოლოგიური თეორიის კრიტიკული კომპონენტია რედფილდის პროპორცია. სახელი ამერიკელი ოკეანოგრაფის, ალფრედ რედფილდის პატივსაცემად ეწოდა. 1934 წელს, რედფილდმა გამოაქვეყნა კვლევა, რომელშიც აჩვენა, რომ ნახშირბადი-აზოტი-ფოსფორის (C:N:P) პროპორცია საოცრად თანმიმდევრული იყო ოკეანის ბიომასაში, 106:16:1-ით. სხვა მკვლევრებმა დაადგინეს, რომ რეგიონების მიხედვით ფიტოპლანქტონის სახეობათა არსებობის შემთხვევაში, პროპორცია ოდნავ იცვლებოდა. ახალმა კვლევებმა პროპორცია უფრო დააზუსტა, 166:22:1.
ზუსტი რიცხვები აუცილებლად კრიტიკული წერტილი არ არის. გადამწყვეტი ნაწილია რედფილდის დასკვნა. რედფილდის პროპორცია გამორჩეულ ერთიანობას აჩვენებს ოკეანის სიღრმის ბინადარ ცოცხალ არსებათა ქიმიასა და თავად ოკეანეს შორის. რედფილდმა ივარაუდა, რომ არსებობს წონასწორობა ოკეანის წყალსა და პლანქტონის საკვებ ნივთიერებებს შორის, რაც ბიოტურ უკუკავშირს ეფუძნება. მანვე აღწერა ქიმიური ჩარჩო საკვები ნივთიერებებისა და მარტივი სიცოცხლისათვის.
„როგორიც არ უნდა იყოს ამის ახსნა, ზღვაში ბიოლოგიურად ხელმისაწვდომი აზოტისა და ფოსფორის რაოდენობებს შორის შესაბამისობა და პროპორციები, რომლებითაც მას პლანქტონი მოიხმარს, ის ფენომენია, რომლისადმი ინტერესიც ძალიან დიდია“, — წერდა რედფილდი პუბლიკაციაში.
ამიტომ, ჩნდება კითხვა, როგორ უკავშირდება ენცელადის ოკეანეში ამიაკისა და ფოსფორის აღმოჩენა რედფილდის პროპორციას და ენცელადის ბიოლოგიურ პოტენციალს?
რედფილდის პროპორცია დედამიწაზე, მთელ სიცოცხლის ხეზეც ვრცელდება. როგორც მკვლევრები ამბობენ, ამ ერთი შეხედვით ყველგან გავრცელების გამო, რედფილდის პროპორცია ასტრობიოლოგიური სიცოცხლის აღმოჩენის სამიზნე ხელწერად ითვლება, განსაკუთრებით ევროპასა და ენცელადის მსგავს ოკეანურ სხეულებზე.
როდესაც საქმე სიცოცხლეს ეხება, ხელთ მხოლოდ დედამიწა გვაქვს. შესაბამისად, უპრიანია, რომ აქ, დედამიწაზე არსებული სიცოცხლის ქიმიის საფუძველი ასპექტები გამოვიყენოთ ლინზად, რომლითაც დავაკვირდებით სიცოცხლისათვის პოტენციურად ხელსაყრელ სხვა პლანეტებს.
ენცელადის გეიზერების შესახებ კასინის მიერ შეგროვებულ მონაცემებში ჩანს, რომ მის ზედაპირქვეშა ოკეანეში დიდი ოდენობით არის არაორგანული ფოსფატი. ამავეს მიუთითებს კასინის მონაცემებზე დაყრდნობით ჩატარებული სხვა გეოქიმიური სიმულაციებიც.
„ფოსფორამდე, ენცელადის ჭავლებში აღმოაჩინეს დედამიწის სიცოცხლის მრავალი ელემენტარული შემადგენელი (C, N, H, O)“, — წერენ მკვლევრები.
კიდევ უფრო მეტი ანალიზი მიუთითებს, რომ ენცელადის ოკეანე შეიცავს ცოცხალ ორგანიზმთათვის აუცილებელ მრავალ ქიმიურ ნივთიერებას, მათ შორის, ამინო პრეკურსორებს, ამონიუმსა და ნახშირწყალბადებს.
გამომდინარე აქედან, ენცელადის ოკეანეს მდიდარი ქიმია აქვს და მისი მრავალი ქიმიური ელემენტი სიცოცხლის ქიმიურ შემადგენლობას ასახავს. კერძოდ, არსებობს ჰიპოთეზა, რომ ენცელადს მეთანოგენეზის მხარდაჭერა შეუძლია.
დედამიწის არქეები მეთანოგენეზს მრავალ სხვადასხვა გარემოში წარმართავენ და თანაც, უკვე სამი მილიარდი წელია, ასეა. შესაბამისად, ისინი ძლიერ გამძლეები არიან. ბიოქიმიური მოდელირების მიხედვით, დედამიწის მეთანოგენეზი ენცელადის ოკეანესთან თავსებადია.
მკვლევრებმა ენცელადზე მეთანოგენეზის ახალი, უფრო დეტალური მოდელი შექმნეს, რათა ენახათ, გადარჩებოდნენ თუ არა ისინი იქ. მათი მოდელი დიდად ეყრდნობოდა რედფილდის პროპორციას. როგორც აღმოჩნდა, მიუხედავად იმისა, რომ ენცელადის ოკეანეში ფოსფორი დიდი ოდენობით არის, მთლიანი პროპორცია „შეიძლება შეზღუდული იყოს დედამიწის მსგავსი უჯრედებისთვის“.
„ამ საკვებ ნივთიერებათა დიდი მარაგი შეიძლება იწვევდეს მის არასრულ მოხმარებას მცირე ან მეტაბოლურად ნელი ბიოსფეროს გამო, ბიოსფეროსი, რომელიც არც ისე დიდი ხნის წინ აღმოცენდა. დისბალანსს შეიძლება სხვა მიზეზებიც განაპირობებდეს“, — წერენ მკვლევრები.
მაშ სად რჩება ენცელადზე სიცოცხლის პერსპექტივა?
ბიოხელწერის მეცნიერება ჯერ მხოლოდ ახლა იწყება. შეგვიძლია ცალკეულ ქიმიურ ნივთიერებათა იდენტიფიცირება, მაგრამ ასე შორ მანძილზე არ შეგვიძლია ენცელადის მთლიანი ქიმიის გაზომვა. ბიოხელწერათა ახალი კვლევები, მათ შორის ეს ბოლო პუბლიკაციაც, მიზნად ისახავს იმის იდენტიფიცირებას, როგორ ახდენენ ბიოლოგიური პროცესები ქიმიურ ელემენტთა რეორგანიზებას რაღაცის მიმანიშნებელი გზებით. მთელი ეკოსისტემების დათვალიერებით, როგორც ამას რედფილდი აკეთებდა, მეცნიერებმა შეიძლება აღმოაჩინონ ახალი, ნაკლებად ორაზროვანი ბიოხელწერები.
თუ ამას მოვახერხებთ, შეიძლება აღმოვაჩინოთ, რომ არამიწიერი სიცოცხლის ფორმები ქიმიურ ნივთიერებათა რეორგანიზებას სრულიად სხვანაირი გზით ახდენენ.
ეს კვლევა წარმოადგენს ახალი ძალისხმევის ნაწილს, რომლის მიზანიც არის ცალკეულზე უფრო მეტი ქიმიური ხელწერების დაფიქსირება, რომელთაგან ზოგიერთი შეიძლება ცრუ დადებითი იყოს. მაგალითად, მეთანი შეიძლება ბიოხელწერა იყოს, მაგრამ ამავე დროს, წარმოიქმნება აბიოტურად, გეოლოგიური პროცესების შედეგადაც. არის სხვა ასეთი ნივთიერებებიც, მაგალითად, ცოტა ხნის წინ ვენერაზე აღმოჩენილი ფოსფინი.
შემდეგი ნაბიჯია ეკოსისტემების მთლიანობაში გაგება. გასათვალისწინებელია მრავალი თავგზის ამბნევი ფაქტორი. იქნება ეს უჯრედის ზომა, საკვები ნივთიერებების ხელმისაწვდომობა, რადიაცია, მარილიანობა, ტემპერატურა და ა. შ. თუმცა, ენცელადის, ევროპას და სხვა სხეულთა ზოგადი ქიმიური გარემოს გაგებისათვის საჭიროა მეტი მონაცემი.
საბედნიეროდ, ინსტრუმენტების მეცნიერება წინ მიიწევს და ევროპას მომავალი მისიები უფრო სრულ სურათს მოგვცემს.
მკვლევართა ვარაუდით, ენცელადზე სიცოცხლის ძებნის საუკეთესო სტრატეგია შეიძლება სულაც არ იყოს დედამიწისეულ სიცოცხლესთან პირდაპირი პარალელების ძებნა ბიოქიმიის ფორმით.
როგორც ეს კვლევაც ნათლად აჩვენებს, სიცოცხლისათვის ხელსაყრელობის ჩვენეული გაგება მნიშვნელოვნად იზრდება.
ბუნებამ მრავალი სხვადასხვაგვარი პლანეტა შექმნა, თითოეული საკუთარი ქიმიური შემადგენლობით. მიუხედავად იმისა, რომ მათი მთელი დიდებულების კვლევისათვის შეგვიძლია სხვადასხვა ინსტრუმენტის გამოყენება, თუნდაც რედფილდის პროპორციის, გვირაბიდან ჯერ ვერ გავაღწიეთ.
სიცოცხლეს ენცელადზე ნამდვილად შეიძლება ეპოვა საკუთარი გზა. შეიძლება არსებობდეს სიცოცხლის არსებობის სრულიად სხვანაირი გზები, რომელთა შესახებაც, ამ ეტაპზე წარმოდგენა არ გვაქვს.
მომზადებულია Universe Today-ს მიხედვით.
