Biosygnatury na innych planetach nie muszą świadczyć o obecności życia
Cząsteczki obecne w atmosferach, które naukowcy mogą postrzegać jako oznaki życia znane jako biosygnatury, zostały wytworzone w laboratorium. Pierwotnie myślano, że tylko organizmy żywe mogą je emitować.
Jednym ze sposobów na zrozumienie potencjału życia na odległych egzoplanetach – krążących wokół gwiazd innych niż Słońce – jest badanie ich atmosfer. Obrazy z teleskopów często rejestrują ślady gazów, które mogą wskazywać na obecność życia i same planety nadające się do zamieszkania. Jednak wyniki nowego badania przeprowadzonego przez naukowców z University of Colorado Boulder podważają ten pomysł – wyprodukowali oni w laboratorium chemicznym jeden z rodzajów gazu często postrzegany jako wskaźnik życia bez obecności organizmów.
Badanie opublikowane w czasopiśmie The Astrophysical Journal Letters wykazało, że jeden z rodzajów cząsteczek, które naukowcy zwykle postrzegają jako oznakę życia, znany jako biosygnatury, może nie być tak silnym wskaźnikiem życia, jak wcześniej sądzono. Chemicy stworzyli siarczek dimetylu, rodzaj organicznego związku siarki często wytwarzanego przez mikroby morskie, w komorze reakcyjnej przy użyciu światła i gazów występujących w atmosferach wielu planet.
„Cząsteczki siarki, które wyprodukowaliśmy, były uważane za wskaźniki życia, ponieważ są wytwarzane przez ziemskie organizmy. Ale stworzyliśmy je w laboratorium bez życia – więc może to nie być jego oznaką, ale może wskazywać, że miejsce to jest dla niego gościnne. Organiczne związki siarki mogą nie być silnymi biomarkerami, ale mogą służyć jako markery potencjału metabolicznego” – mówi Ellie Browne z University of Colorado Boulder.
Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba NASA został wystrzelony w 2009 roku. Jedną z jego misji jest przechwytywanie obrazów egzoplanet, globów spoza ziemskiego Układu Słonecznego, w celu zrozumienia różnych atmosfer. Częścią misji jest próba odpowiedzi na pytanie – czy życie pozaziemskie istnieje.
Nowe badanie dotyczyło tego, co może się dziać w atmosferze planety, gdy gazy reagują ze światłem, tworząc „mgłę organiczną i gazy towarzyszące”, cząsteczki aerozolu powstałe w wyniku chemii atmosferycznej. Badacze skupili się na cząsteczkach organicznych zawierających siarkę, w tym siarczku dimetylu, które są wtórnymi produktami metabolizmu organizmów żywych na Ziemi.
„Jednym z najważniejszych odkryć było stworzenie siarczku dimetylu. Było to ekscytujące, ponieważ został on zmierzony w atmosferach egzoplanetarnych i wcześniej uważano go za oznakę możliwego obcego życia” – Nate Reed z University of Colorado Boulder.
Aby odtworzyć atmosfery planetarne w laboratorium, chemicy naśladowali te, w których światło reaguje z gazami. Wykorzystali światło UV do przekształcenia cząsteczek metanu i siarkowodoru w reaktywne związki, które wytwarzają gazy siarkoorganiczne – biosygnatury widoczne za pomocą Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba.
Badacze zauważyli, że choć odkrycia są ekscytujące, ograniczają się do jednego rodzaju atmosfery. „Istnieje wiele różnych atmosfer, a my przyjrzeliśmy się tylko niewielkim różnicom w jednej – nie można zbadać każdej atmosfery, która istnieje w laboratorium” – zaznacza Reed.
Naukowcy mają nadzieję, że ich badania zainspirują kolejne badania laboratoryjne nad podstawowymi reakcjami chemicznymi, zwłaszcza z siarką. Praca z tym pierwiastkiem jest trudna, z racji jej właściwości. Jednak brak badań nad reakcjami siarki uniemożliwia naukowcom pełne zrozumienie biosygnatury.
„Kiedy szukamy tych biosygnatury, mamy tendencję do ekscytacji, że wykryliśmy życie. Jednak atmosfery są naprawdę dobre w wytwarzaniu całej gamy różnych cząsteczek, ale tylko dlatego, że można je wyprodukować w laboratorium, nie oznacza, że nie są one źródłem tego życia” – podsumowuje Browne.
Emil Gołoś
