Maapealse elu jahtimisel kipuvad teadlased kasutama nn madala rippuva puuvilja lähenemisviisi. See seisneb tingimuste otsimises, mis sarnanevad siin Maa peal kogetuga ja mille hulka kuuluvad hapnik, orgaanilised molekulid ja palju vedelat vett. Huvitav on see, et mõned kohad, kus neid koostisosi leidub arvukalt, hõlmavad jäiste kuude, nagu Europa, Ganymede, Enceladus ja Titan, interjööre.
Kui meie päikesesüsteemis on ainult üks maapealne planeet, mis on võimeline elu toetama (Maa), siis on selliseid kuude moodi mitu ookeanimaailma. Astudes selle sammu kaugemale, viis Harvard Smithsoniani astrofüüsika keskuse (CfA) teadlaste meeskond läbi uuringu, mis näitas, kuidas potentsiaalselt asustatavad siseookeanidega jäised kuud on palju tõenäolisemad kui universumi maismaaplaneedid.
Uuringu pealkirjaga “Suburface Exolife” viisid läbi Manasvi Lingam ja Abraham Loeb Harvardi Smithsonaini astrofüüsika keskusest (CfA) ja Harvardi ülikooli teooria ja arvutamise instituudist (ITC). Autorid uurivad oma uurimuse huvides kõike seda, mis määratleb ümmarguse asustatava vööndi (teise nimega “Goldilocksi tsoon”) ja eluohtuse kuude sees sise ookeanidega.
Alustuseks käsitlevad Lingam ja Loeb tendentsi segi ajada elamiskõlblikke vööndeid (HZ) elamiskõlblikkusega või käsitleda kahte mõistet omavahel asendatavatena. Näiteks HZ-s asuvad planeedid ei pruugi tingimata elu toetada - selles osas on Mars ja Venus suurepärased näited. Kui Marsil on liiga külm ja õhustik elu toetamiseks liiga õhuke, kannatas Veenus põgenenud kasvuhooneefekti tõttu, mis muutis selle kuumaks, põrgulikuks kohaks.
Teisest küljest on leitud, et väljaspool HZ-sid asuvad kehad omavad vedelat vett ja eluks vajalikke koostisosi. Sel juhul on suurepärased näited Europa, Ganymede, Enceladus, Dione, Titan ja mitmed teised. Tänu loodejõudude põhjustatud vee ja geotermilise kuumuse levimusele on kõigil kuudel sise ookeanid, mis võiksid elu hästi toetada.
Nagu Lingam, ITC ja CfA järeldoktor ning uuringu juhtiv autor, rääkis ajakirjale Space Magazine e-postiga:
„Planeedi asustatavuse tavapärane mõiste on asustatav tsoon (HZ), nimelt mõiste, et planeet peab asuma tähest õigel kaugusel, nii et selle pinnal võiks olla vedel vesi. Selle määratluse kohaselt eeldatakse, et elu on: (a) pinnapõhine, (b) tähe tiirleval planeedil ja (c) vedelal veel (lahustina) ja süsinikuühenditel. Seevastu meie töö lõdvestab eeldusi (a) ja (b), ehkki endiselt säilitame punkti c. ”
Sellisena laiendavad Lingam ja Loeb oma elamiskõlblikkuse kaalumist, hõlmates maailmu, millel võivad olla maa-alused biosfäärid. Sellised keskkonnad ulatuvad kaugemale sellistest jäistest kuudest nagu Europa ja Enceladus ning võivad hõlmata ka palju muud tüüpi sügavat maa-alust keskkonda. Lisaks sellele on ka spekuleeritud, et Titan'i metaanijärvedes (s.o metanogeensetes organismides) võis eksisteerida elu. Lingam ja Loeb otsustasid keskenduda hoopis jäistele kuudele.
„Ehkki kui arvestada elu maa-aluste ookeanide jää / kivimürakate all, võib elu eksisteerida ka pinna all olevates hüdreeritud kivimites (s.o veega); viimast nimetatakse mõnikord maa-aluseks eluks, ”rääkis Lingam. „Teise võimalusega me ei tegelenud, kuna paljud järeldused (kuid mitte kõik) maa-aluste ookeanide kohta kehtivad ka nende maailmade kohta. Sarnaselt, nagu eespool märgitud, ei arvesta me eksootilistel kemikaalidel ja lahustitel põhinevaid eluvorme, kuna nende omadusi pole lihtne ennustada. ”
Lõppkokkuvõttes otsustasid Lingam ja Loeb keskenduda maailmadele, mis tiirlevad tähtede vahel ja sisaldavad tõenäoliselt maa-alust elu, mida inimkond oleks võimeline ära tundma. Seejärel uuriti, kui tõenäoline on selliste kehade asustatavus, milliste eeliste ja väljakutsetega peab elu selles keskkonnas hakkama saama, ning tõenäosus, et sellised maailmad eksisteerivad väljaspool meie päikesesüsteemi (võrreldes potentsiaalselt asustatavate maapealsete planeetidega).
Alustuseks on „Ookeanimaailmadel” elu toetamisel mitmeid eeliseid. Jovia süsteemis (Jupiter ja selle kuud) on suur probleem kiirgus, mille põhjuseks on laetud osakeste takerdumine gaasihiiglaste võimsasse magnetvälja. Selle ja kuu keerukate atmosfääride vahel oleks elu pinnal väga raske elada, kuid jää all elav elu oleks palju parem.
"Üks oluline eelis, mis jäistel maailmadel on, on see, et maa-alused ookeanid suletakse enamasti pinnalt," ütles Lingam. "Seetõttu ei mõjuta tõenäoliselt ultraviolettkiirgus ja kosmilised kiired (energeetilised osakesed), mis suurtes annustes tavaliselt kahjustavad pinnapõhist elu, tõenäoliselt nende maaaluste ookeanide oletatavat elu."
"Negatiivse poole pealt," jätkas ta, "päikesevalguse kui rohke energiaallika puudumine võib viia biosfääri, kus on palju vähem organisme (mahuühiku kohta) kui Maal. Lisaks on enamik nende biosfääride organisme tõenäoliselt mikroobid ja keeruka elu kujunemise tõenäosus võib Maaga võrreldes olla väike. Teine probleem on eluks vajalike toitainete (nt fosfor) saadavus; soovitame, et need toitained oleksid neis maailmades saadaval ainult madalamates kontsentratsioonides kui Maa. "
Lõpuks leidsid Lingam ja Loeb, et kogu kosmoses võib laiades elupaikades esineda lai mõõduka paksusega jääkestadega maailm. Selle põhjal, kui statistiliselt tõenäolised sellised maailmad on, järeldasid nad, et sellised „ookeanimaailmad” nagu Europa, Enceladus ja teised sarnased on umbes 1000 korda tavalisemad kui kivised planeedid, mis eksisteerivad tähtede HZ-des.
Need leiud mõjutavad maapealse ja päikeseenergiavälise elu otsimist drastiliselt. Sellel on ka oluline mõju sellele, kuidas elu universumi kaudu jaotada võib. Nagu Lingam kokku võttis:
„Me järeldame, et elu nendes maailmades seisab kahtlemata silmitsi märkimisväärsete väljakutsetega. Kuid teisest küljest pole ühtegi kindlat tegurit, mis takistaks elu (eriti mikroobse elu) arengut nendel planeetidel ja kuudel. Panspermia osas kaalusime võimalust, et maa-alust eksolifeerivat vabalt ujuvat planeeti võiks täht ajutiselt „hõivata“ ja see võib ehk külvata elu teistele planeetidele (tiirleb seda tähte). Kuna muutujaid on palju, ei saa kõiki neid täpselt mõõta. "
Professor Leob - Harvardi ülikooli teaduste professor Frank B. Baird Jr, ITC direktor ja uuringu kaasautor - lisasid, et selle elu näidete leidmine kujutab endast oma osa väljakutsetest. Nagu ta rääkis ajakirjale Space Magazine:
„Maa-aluse pinna elu on eemalt (suurelt kauguselt) teleskoopide abil väga raske tuvastada. Võib otsida liigset soojust, kuid see võib tuleneda looduslikest allikatest, näiteks vulkaanidest. Kõige usaldusväärsem viis pinnaaluse elu leidmiseks on maanduda sellisele planeedile või kuule ja puurida läbi pinna jääkihi. See on lähenemisviis, mida kaalutakse NASA tulevasel missioonil Euroopas Päikesesüsteemis. ”
Uurides täiendavalt panspermia mõjusid, kaalusid Lingam ja Loeb ka seda, mis võib juhtuda, kui Maa-sugune planeet kunagi Päikesesüsteemist välja heidetakse. Nagu nad oma uuringus märgivad, on varasemad uuringud näidanud, kuidas paksu atmosfääri või ookeani all olevad planeedid võiksid tähtedevahelises ruumis hõljudes siiski elu toetada. Nagu Loeb selgitas, kaalusid nad ka seda, mis juhtuks, kui see kunagi Maaga kunagi juhtuks:
“Huvitav küsimus on see, mis juhtuks Maaga, kui see heidetaks Päikesesüsteemist külma ruumi ilma, et Päike seda soojendaks. Oleme avastanud, et ookeanid külmuvad 4,4 kilomeetri sügavusele, kuid Maa ookeani kõige sügavamates piirkondades, näiteks Mariana kraavis, püsivad vedelvee taskud ja nendes ülejäänud pinnapealsetes järvedes võib elada. See tähendab, et maa-alust elu võiks üle viia planeedisüsteemide vahel. ”
See uuring on ka meeldetuletus, et kuna inimkond uurib rohkem Päikesesüsteemi (peamiselt maavälise elu leidmise huvides), mõjutab see ka meie teadmisi elu jahtimisest ülejäänud universumis. See on üks madala rippuva puuvilja lähenemise eeliseid. See, mida me ei tea, on informeeritud, kuid see, mida teeme, ja see, mida leiame, aitab mõista meie ootusi selle suhtes, mida veel võiksime leida.
Ja muidugi, see on seal väga suur universum. See, mida võime leida, läheb tõenäoliselt kaugemale sellest, mida praegu suudame ära tunda!
