Plik astrobiologia lub egzobiologia Jest to gałąź biologii zajmująca się pochodzeniem, rozmieszczeniem i dynamiką życia, zarówno w kontekście naszej planety, jak i całego wszechświata. Moglibyśmy zatem powiedzieć, że astrobiologia jest dla wszechświata nauką, tym czym biologia jest dla planety Ziemi.
Ze względu na szerokie spektrum działania astrobiologii zbiegają się w niej inne nauki, takie jak między innymi: fizyka, chemia, astronomia, biologia molekularna, biofizyka, biochemia, kosmologia, geologia, matematyka, informatyka, socjologia, antropologia, archeologia..
Astrobiologia postrzega życie jako zjawisko, które może być „uniwersalne”. Zajmuje się ich możliwymi kontekstami lub scenariuszami; jego wymagania i minimalne warunki; zaangażowane procesy; jego ekspansywne procesy; wśród innych tematów. Nie ogranicza się do inteligentnego życia, ale bada każdy możliwy typ życia.
Indeks artykułów
Być może historia astrobiologii sięga początków ludzkości jako gatunku i jej zdolności do zadawania sobie pytań o kosmos i życie na naszej planecie. Stamtąd rodzą się pierwsze wizje i wyjaśnienia, które są nadal obecne w mitach wielu dzisiejszych ludów..
Arystotelesowska wizja uważała Słońce, Księżyc, pozostałe planety i gwiazdy za idealne kule, które krążą wokół nas, tworząc wokół nas koncentryczne okręgi..
Wizja ta stanowiła geocentryczny model wszechświata i była koncepcją, która naznaczyła ludzkość w średniowieczu. Prawdopodobnie nie mogło mieć wówczas sensu kwestia istnienia „mieszkańców” poza naszą planetą.
W średniowieczu Nicolás Copernicus zaproponował swój heliocentryczny model, który umieścił Ziemię jako kolejną planetę krążącą wokół Słońca.
To podejście głęboko wpłynęło na sposób patrzenia na resztę wszechświata, a nawet na samych siebie, ponieważ umieściło nas w miejscu, które być może nie było tak „wyjątkowe”, jak myśleliśmy. Wtedy otworzyła się możliwość istnienia innych planet podobnych do naszej, a wraz z nią życia innego niż to, które znamy..
Francuski pisarz i filozof Bernard le Bovier de Fontenelle już pod koniec XVII wieku zaproponował, że życie może istnieć na innych planetach.
W połowie XVIII wieku wielu uczonych związanych z oświetlenie, pisali o życiu pozaziemskim. Nawet czołowi astronomowie tamtych czasów, tacy jak Wright, Kant, Lambert i Herschel, zakładali, że planety, księżyce, a nawet komety mogą być zamieszkane.
Tak rozpoczął się XIX wiek, kiedy większość naukowców akademickich, filozofów i teologów podzielało przekonanie o istnieniu życia pozaziemskiego na prawie wszystkich planetach. W tamtym czasie uznano to za rozsądne założenie, oparte na rosnącym naukowym zrozumieniu kosmosu..
Przytłaczające różnice między ciałami niebieskimi Układu Słonecznego (dotyczące ich składu chemicznego, atmosfery, grawitacji, światła i ciepła) zostały zignorowane.
Jednak wraz ze wzrostem mocy teleskopów i pojawieniem się spektroskopii astronomowie byli w stanie zacząć rozumieć chemię pobliskich atmosfer planetarnych. Można więc wykluczyć, że pobliskie planety były zamieszkane przez organizmy podobne do ziemskich..
Astrobiologia koncentruje się na badaniu następujących podstawowych pytań:
Z tych pytań wynika wiele innych pytań, wszystkie związane z przedmiotem badań astrobiologii.
Czerwona planeta, Mars, była ostatnim bastionem hipotez dotyczących życia pozaziemskiego w Układzie Słonecznym. Idea istnienia życia na tej planecie wywodzi się początkowo z obserwacji astronomów na przełomie XIX i XX wieku..
Twierdzili, że ślady na powierzchni Marsa były w rzeczywistości kanałami zbudowanymi przez populację inteligentnych organizmów. Te wzory są obecnie uważane za produkt wiatru..
Sondy kosmiczne Marynarz, Stanowią przykład epoki kosmicznej, która rozpoczęła się pod koniec lat 50. Ta era umożliwiła bezpośrednią wizualizację i badanie powierzchni planet i Księżyca w Układzie Słonecznym; wykluczając w ten sposób roszczenia do wielokomórkowych i łatwo rozpoznawalnych pozaziemskich form życia w Układzie Słonecznym.
W 1964 misja NASA Mariner 4, wysłał pierwsze bliskie zdjęcia powierzchni Marsa, przedstawiające w zasadzie pustynną planetę.
Jednak kolejne misje na Marsa i na planety zewnętrzne umożliwiły szczegółowy widok tych ciał i ich księżyców, a zwłaszcza w przypadku Marsa, częściowe zrozumienie ich wczesnej historii..
W różnych pozaziemskich środowiskach naukowcy odkryli środowiska podobne do zamieszkałych na Ziemi..
Najważniejszym wnioskiem z tych pierwszych misji kosmicznych było zastąpienie spekulatywnych założeń dowodami chemicznymi i biologicznymi, co pozwala na ich obiektywne badanie i analizę..
W pierwszej kolejności wyniki misji Marynarz potwierdzają hipotezę o nieistnieniu życia na Marsie. Musimy jednak wziąć pod uwagę, że poszukiwano życia makroskopowego. Kolejne misje podały w wątpliwość brak mikroskopijnego życia.
Na przykład z trzech eksperymentów mających na celu wykrycie życia, przeprowadzonych przez sondę naziemną misji Wiking, dwa były pozytywne, a jeden negatywny.
Mimo to większość naukowców zaangażowanych w eksperymenty sondy Wiking zgadzają się, że nie ma dowodów na istnienie bakterii na Marsie, a wyniki są oficjalnie niejednoznaczne.
Po kontrowersyjnych wynikach rzuconych przez misje Wiking, Europejska Agencja Kosmiczna (ESA) rozpoczęła misję w 2003 roku Mars Express, specjalnie zaprojektowany do badań egzobiologicznych i geochemicznych.
Ta misja obejmowała sondę o nazwie Beagle 2 (homonim dla statku, którym podróżował Karol Darwin), zaprojektowany do poszukiwania oznak życia na płytkiej powierzchni Marsa.
Sonda ta niestety straciła kontakt z Ziemią i nie mogła w zadowalający sposób wykonać swojej misji. Podobny los spotkał sondę NASA "Mars Polar Lander" w 1999.
Po tych nieudanych próbach, w maju 2008 roku, misja Feniks z NASA dotarła na Marsa, uzyskując niezwykłe wyniki w zaledwie 5 miesięcy. Jego główne cele badawcze były egzobiologiczne, klimatyczne i geologiczne.
Ta sonda była w stanie wykazać istnienie:
Eksploracja Marsa trwa do dziś dzięki zaawansowanym technologicznie robotom. Misje Łaziki (MER-A i MER-B) dostarczyły imponujących dowodów na aktywność wody na Marsie.
Na przykład znaleziono dowody na istnienie słodkiej wody, wrzących źródeł, gęstej atmosfery i aktywnego obiegu wody..
Na Marsie uzyskano dowody, że niektóre skały zostały uformowane w obecności ciekłej wody, takie jak Jarosite, wykryte przez Wędrowiec MER-B (Okazja), który był aktywny od 2004 do 2018 roku.
Plik Wędrowiec MER-A (Ciekawość) mierzył sezonowe wahania metanu, które zawsze były związane z aktywnością biologiczną (dane opublikowane w 2018 roku w czasopiśmie Science). Odkrył również cząsteczki organiczne, takie jak tiofen, benzen, toluen, propan i butan..
Chociaż powierzchnia Marsa jest dziś niegościnna, istnieją wyraźne dowody na to, że w odległej przeszłości marsjański klimat pozwalał na gromadzenie się na niej wody w stanie ciekłym, podstawowego składnika życia, jaki znamy..
Dane z Wędrowiec MER-A (Ciekawość), ujawniają, że miliardy lat temu jezioro w kraterze Gale zawierało wszystkie składniki niezbędne do życia, w tym składniki chemiczne i źródła energii.
Niektórzy badacze uważają marsjańskie meteoryty za dobre źródło informacji o planecie, sugerując nawet, że zawierają one naturalne cząsteczki organiczne, a nawet mikroskamieniałości bakterii. Podejścia te są przedmiotem debaty naukowej.
Te meteoryty z Marsa są bardzo rzadkie i stanowią jedyne bezpośrednio analizowalne próbki czerwonej planety..
Jedna z hipotez, która sprzyja badaniu meteorytów (a także komet), została nazwana panspermią. Polega to na założeniu, że w przeszłości doszło do kolonizacji Ziemi przez mikroorganizmy, które dostały się do tych meteorytów..
Obecnie istnieją również hipotezy sugerujące, że woda lądowa pochodziła z komet, które w przeszłości bombardowały naszą planetę. Ponadto uważa się, że komety te mogły przynieść ze sobą pierwotne cząsteczki, które umożliwiły rozwój życia lub nawet już rozwinięte życie osadzone w środku..
Niedawno, we wrześniu 2017 r., Europejska Agencja Kosmiczna (ESA) pomyślnie zakończyła misję Rosseta, wystrzelony w 2004 roku. Misja ta polegała na zbadaniu komety 67P / Churyumov-Gerasimenko z sondą Philae które dotarły do niego i okrążyły, a następnie opadły. Wyniki tej misji są nadal badane.
Można powiedzieć, że pierwotne pytanie, które motywuje do studiowania astrobiologii, brzmi: czy jesteśmy sami we wszechświecie??
W samej Drodze Mlecznej istnieją setki miliardów systemów gwiezdnych. Fakt ten, w połączeniu z wiekiem wszechświata, sugeruje, że życie powinno być powszechnym zjawiskiem w naszej galaktyce..
Wokół tego tematu słynne jest pytanie postawione przez laureata Nagrody Nobla Enrico Fermiego: „Gdzie są wszyscy?”, Które sformułował w kontekście lunchu, podczas którego dyskutowano o życiu galaktyki..
To pytanie doprowadziło do paradoksu, który nosi jego imię i jest sformułowany w następujący sposób:
„Przekonanie, że wszechświat zawiera wiele zaawansowanych technologicznie cywilizacji, w połączeniu z naszym brakiem dowodów obserwacyjnych na poparcie tego poglądu, jest niespójne”.
Jedną z możliwych odpowiedzi na paradoks Fermiego może być to, że cywilizacje, o których myślimy, faktycznie istnieją, ale ich nie szukaliśmy..
W 1960 roku Frank Drake wraz z innymi astronomami rozpoczął program Search for Extraterrestrial Intelligence (SETI)..
W ramach tego programu podjęto wspólne wysiłki z NASA w poszukiwaniu oznak życia pozaziemskiego, takich jak sygnały radiowe i mikrofalowe. Pytania, jak i gdzie szukać tych znaków, doprowadziły do wielkich postępów w wielu gałęziach nauki..
W 1993 roku Kongres Stanów Zjednoczonych anulował fundusze dla NASA na ten cel, w wyniku błędnych przekonań co do znaczenia tego, co sugerują poszukiwania. Dziś projekt SETI jest finansowany ze środków prywatnych.
Projekt SETI zrodził nawet filmy z Hollywood, takie jak Kontakt, z aktorką Jodie Foster, zainspirowana tytułową powieścią napisaną przez światowej sławy astronoma Carla Sagana.
Frank Drake oszacował liczbę cywilizacji posiadających umiejętności komunikacyjne, używając wyrażenia, które nosi jego imię:
N = R * x fp x ni x fl x fja x fdo x dł
Gdzie N oznacza liczbę cywilizacji posiadających zdolność komunikowania się z Ziemią i jest wyrażone jako funkcja innych zmiennych, takich jak:
Drake sformułował to równanie jako narzędzie do „oceny” problemu, a nie jako element do konkretnych szacunków, ponieważ wiele jego warunków jest niezwykle trudnych do oszacowania. Istnieje jednak zgoda co do tego, że liczba, którą zwykle rzuca, jest duża.
Należy zauważyć, że kiedy formułowano równanie Drake'a, było bardzo mało dowodów na istnienie planet i księżyców poza naszym Układem Słonecznym (egzoplanety). Pierwsze dowody na istnienie egzoplanet pojawiły się w latach dziewięćdziesiątych XX wieku.
Na przykład misja Kepler NASA wykryła 3538 kandydatów na egzoplanety, z których co najmniej 1000 znajduje się w „strefie nadającej się do zamieszkania” w rozpatrywanym systemie (odległość, która pozwala na istnienie wody w stanie ciekłym).
Jedną z zalet astrobiologii jest to, że w dużym stopniu zainspirowała ona chęć poznania naszej własnej planety. To z nadzieją na zrozumienie przez analogię funkcjonowania życia w innych scenariuszach.
Na przykład badanie kominów hydrotermalnych na dnie oceanu pozwoliło nam po raz pierwszy zaobserwować życie niezwiązane z fotosyntezą. Oznacza to, że badania te pokazały nam, że mogą istnieć systemy, w których życie nie zależy od światła słonecznego, co zawsze było uważane za niezbędny wymóg..
To pozwala nam przypuszczać możliwe scenariusze życia na planetach, na których można uzyskać wodę w stanie ciekłym, ale pod grubymi warstwami lodu, co uniemożliwiłoby dotarcie światła do organizmów..
Innym przykładem jest badanie suchych dolin Antarktydy. Tam uzyskali bakterie fotosyntetyzujące, które przeżywają pod osłoną skał (bakterie endolityczne).
W tym przypadku skała służy zarówno jako podpora, jak i jako ochrona przed niekorzystnymi warunkami panującymi w miejscu. Tę strategię wykryto również w solankach i gorących źródłach.
Naukowe poszukiwania życia pozaziemskiego nie powiodły się. Ale staje się coraz bardziej wyrafinowany, ponieważ badania astrobiologiczne dostarczają nowej wiedzy. Następna dekada badań astrobiologicznych będzie świadkiem:
Wszystkie te postępy niewątpliwie zwiększą nasze prawdopodobieństwo znalezienia życia na planetach podobnych do Ziemi. Ale być może życie pozaziemskie nie istnieje lub jest tak rozproszone po całej galaktyce, że prawie nie mamy szansy go znaleźć..
Nawet jeśli ten drugi scenariusz jest prawdziwy, badania astrobiologiczne w coraz większym stopniu poszerzają naszą perspektywę życia na Ziemi i jego miejsca we wszechświecie..
Jeszcze bez komentarzy