Transfer życia między planetami

0

Zagadnienia transferu życia, panspermii, są interesujące nie tylko z filozoficznego punktu widzenia związanego z ludzkim światopoglądem. Istotną kwestią są także względy etyczne i techniczne, ponieważ niektóre mikroorganizmy mogą lub mogły zostać przetransportowane przez ludzi w trakcie misji kosmicznych.

Niezwykłą odpornością wykazują się mikroorganizmy halofilne, które narażone są na ciągłe odwodnienie żyjąc w słonych środowiskach, zabójczych dla innych stworzeń. W takich warunkach bytowania wykształciły sprawne mechanizmy reparacji uszkodzonego DNA. W środowisku kosmicznym, w warunkach próżni oraz zwiększonego natężenia promieniowania tła, taka zdolność umożliwia przetrwanie dużej części populacji.

Skąd to wiemy? Na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej przeprowadzono szereg eksperymentów na ten temat. Oprócz niepotwierdzonych informacji o glonach po zewnętrznej stronie okien MSS, posiadamy także wyniki rzeczywistych badań naukowych poświęconych przetrwaniu (lecz nie rozwojowi!) mikroorganizmów w środowisku znacznie różniącym się od ziemskiego.

W eksperymencie EXPOSE-R, który trwał dwa lata, na warunki kosmiczne wystawiono przetrwalniki Halorubrum chaoviator (archean) oraz Synechococcus nägelli (cyjanobakteria). Część z nich posiadała pełną ochronę przed promieniowaniem ultrafioletowym, część ograniczoną, a jeszcze inna grupa wcale. Ku zaskoczeniu naukowców mikroorganizmy chronione przed UV przetrwały dwa lata w próżni. Pozostałe próbki zostały zniszczone w zetknięciu się z promieniowaniem UV. (Ultafiolet uszkadza DNA – zasady azotowe, albo rozrywa pojedyncze lub, w najgorszym wypadku, podwójne wiązania).

Płynące z tego wnioski są z jednej strony niepokojące: stosunkowo łatwo moglibyśmy skazić Marsa ziemskimi mikroorganizmami. Z drugiej strony są ekscytujące: przy odpowiednich warunkach “podróży” transfer życia między planetami jest możliwy.

Rozszerzymy nieco wieści niepokojące. Dwa lata temu, w 2013 roku, opisano nowy gatunek bakterii, który zamieszkuje ekstremalne środowisko: clean roomy, gdzie integrowany jest kosmiczny sprzęt, na Florydzie i w Kourou. Wysokie standardy czystości tworzą z tych miejsc odżywcze pustynie. Tersicoccus phoenicis, bakteria wielkości 1 mikrometra, jest w stanie przetrwać w takich warunkach. Czy zamknięta wewnątrz ładunku, ukryta za ścianami sondy kosmicznej, mogłaby dotrzeć i “skolonizować” inną planetę? Zakładając, że tak się stało lub stanie się, naukowcy muszą dokładnie poznać ten szczep, żeby w razie odkrycia życia na innych planetach nie okazało się, że to ziemskie organizmy.

Mikroorganizmy mogą podróżować także przy użyciu naturalnych środków transportu jakimi są skały wybite z powierzchni Ziemi w trakcie impaktu meteorytów. Jednak spełnionych być musi kilka warunków: kolizja musi wystąpić w miejscu gdzie występują mikroorganizmy zdolne przetrwać w przestrzeni kosmicznej. Szok przy uderzeniu (termiczny) nie może wysterylizować wybitej skały. Skała musi mieć nadaną odpowiednią prędkość i kąt, umożliwiające ucieczkę z ziemskiego pola grawitacyjnego, następnie musi zostać skierowana na odpowiednią trajektorię w kierunku planety docelowej. Mikroorganizmy powinny przebywać w środowisku kosmicznym jak najkrócej ze względu na promieniowanie kosmiczne. Powinny przetrwać impakt na planecie docelowej, mieć możliwość wydostania się ze skały, w której się znajdują i trafić do środowiska nietoksycznego, zasobnego w składniki odżywcze i wodę.

Na te tematy prowadzone są badania statystyczne ujmujące prawdopodobieństwo przetrwania na każdym kroku tej ścieżki, jednakże ilość posiadanych przez nas danych nie jest wystarczająca do przekazania pewnych wyników.

Jedne z ciekawszych oszacowań dotyczą przypadku uderzenia meteorytu o wielkości porównywalnej ze skałą, która utworzyła krater Chicxulub. Obliczono, że w wyniku impaktu na poszczególne obiekty Układu Słonecznego przetransportowane zostało bardzo dużo ziemskiego materiału: na Enceladusa setki skał, na Europę miliony a na Marsa setki milionów. Co więcej, istnieje także (niewielkie) prawdopodobieństwo transferu między różnymi systemami gwiezdnymi w galaktyce. Jednakże są to przede wszystkim oszacowania, oparte często na dobranych ad hoc wskaźnikach. Istotniejszą kwestią transferu pozostaje ochrona planetarna.

Badania tego typu będą coraz dokładniejsze wraz z rozwojem biotechnologii i uzupełnianiem ziemskich zasobów danych astronomicznych. Wtedy też utracą dużą dozę niepewności, którą się cechują.

Źródła: arXiv, Astrobiology Magazine, International Journal of Astrobiology, NASA JPL

Przekaż dalej

Komentarze są wyłączone.