De ontdekking van zeven exoplaneten rond een ster op 40 lichtjaar van onze zon heeft de mogelijkheid vergroot dat ze leven zouden kunnen herbergen.

Waarom? Omdat de astronomen die de ontdekking deden geloven dat sommige planeten vloeibaar water hebben. En op aarde, overal waar vloeibaar water is, er is leven.

Maar we geloven dat we veel dichter bij de aarde kunnen kijken voor potentiële kandidaten voor bewijs van buitenaards leven, zoals we deze maand vermelden in de Internationaal tijdschrift voor astrobiologie .

Recente ontdekkingen door de ruimtemissies van NASA Voyager en Cassini leiden de aanwezigheid af van vloeibare oceanen onder een zee-ijskorst op enkele van de manen van Jupiter en Saturnus.

Deze bieden de meest waarschijnlijke locaties voor het vinden van buitenaards leven in ons zonnestelsel.

Net als op aarde

De onafhankelijke wetenschapper James Lovelock, vooral bekend voor het ontwikkelen van de Gaia-hypothese, werd in de jaren zestig gecontracteerd door NASA om atmosferische en planetaire sensoren te ontwikkelen voor de Viking-sondes die vervolgens in 1975 op Mars werden ingezet.

Na een voorlopige op aarde gebaseerde beoordeling, Lovelock theoretiseerde dat de rode planeet waarschijnlijk verstoken was van leven vanwege het chemische evenwicht in de atmosfeer. In tegenstelling tot, De atmosfeer van de aarde is dynamisch in beweging vanwege de biologische activiteit die op het oppervlak plaatsvindt.

Ondanks de voortdurende onduidelijkheid over het al dan niet leven, of ooit is geweest, aanwezig op Mars, Lovelock schiep een krachtig precedent voor het opkomende gebied van astrobiologie - de vergelijkende benadering met de aarde in de zoektocht naar buitenaards leven.

Energie en leven

In ons streven om de vraag te beantwoorden of we alleen in het heelal zijn, we hebben een enkele aanwijzing:"volg de energie".

De aarde is ons enige referentiepunt, en het leven op aarde vereist energie - thermische energie voor het smelten van water en chemische energie om het leven in stand te houden. Dat is het. Slechts twee vormen van energie definiëren de kosmische noodzaak voor het leven zoals wij dat kennen.

Maar ironisch genoeg, we weten niet wanneer, waar of hoe het leven op aarde is ontstaan.

Wat we wel weten, is dat de oudste en meest voorkomende levensvormen op de planeet micro-organismen zijn. Biologische aanpassing wordt niet beperkt door structurele eenvoud, omdat microben elke denkbare ecologische niche op aarde bezetten.

Als we de eenvoudige prokaryote cel accepteren als de universele blauwdruk van het leven, dan is ET ofwel een samensmelting van microben of is het nog steeds een microbe.

Volg de energie =volg het water

Het mandaat om "de energie te volgen" is synoniem met "volg het water". De recente ontdekking van bewijs van vloeibaar water op het oppervlak van Mars is daarom intrigerend, maar er is veel meer op Jupiter's Europa en Saturnus' Enceladus.

Deze manen zijn dwingende doelen voor astrobiologie vanwege de afgeleide aanwezigheid van oceanen onder een zee-ijskorst die over geologische tijdschalen zijn blijven bestaan.

Een nieuwe interpretatie van gegevens verzameld door het Cassini-ruimtevaartuig suggereert dat de oceaan onder het ijs op Enceladus niet alleen beperkt is tot het zuidelijke poolgebied. Net als Europa, het is globaal.

Nu blijkt ook dat de ijsschelp van Europa bestaat uit een mobiele, platentektonisch systeem dat over warm convecterend ijs ligt en een zout zeewaterreservoir dat 30-35 keer zo groot is als de oceaan van de aarde.

Moet meer water gelijk staan ​​aan meer leven? Niet noodzakelijk. Er zijn veel biologische beperkingen op de bewoonbaarheid in extreme omgevingen.

Het leven zoals we dat kennen lijkt afwezig op het oppervlak van Europa en Enceladus vanwege ioniserende straling en extreem lage temperaturen. Fotosynthese zoals we die kennen, is ook zeer onwaarschijnlijk onder ijs dat kilometers dik is.

Warmwaterkraters, een habitat voor diepzee-ecosystemen op aarde, al dan niet bestaan ​​op de manen.

Dus is dit het einde van de vergelijking met de aarde en het einde van het verhaal? Eigenlijk niet, omdat het mogelijk is dat micro-organismen die momenteel in zee-ijs op aarde leven, ook in het ijswater-interface en ijsspleten op Europa of Enceladus kunnen leven.

Leven in extreme omstandigheden

De moleculaire basis voor aanpassing wordt niet volledig begrepen, maar extremofielen (organismen die in extreme omstandigheden leven) moeten steile temperatuurverschillen tolereren, zoutgehalte, zuurgraad en anorganische voedingsstoffen, evenals opgeloste gas- en lichtsignaturen.

Stressgerelateerde scheuren in de ijsschelpen van Europa en Enceladus zijn complex, en ons begrip van hun topografie is gebaseerd op theoretische modellen. Maar kloven lijken actief vloeistof uit de ondergrondse oceanen uit te wisselen naar de buitenkant van het ijs.

De fysiologische eisen aan alle microbiële organismen zouden uitzonderlijk zijn, maar deze functies kunnen kleinschalige, biologisch permissieve domeinen. Zelfs korte perioden van fotosynthese zijn mogelijk.

Extremofielen zijn relevante referentie-organismen omdat ze zich aanpassen aan meerdere stressoren op manieren die we niet helemaal begrijpen.

Leven op deze manen is misschien mogelijk, maar hoe waarschijnlijk is het? De vergelijkende benadering vereist een goed begrip van hoe deze microben reageren op meerdere stressoren en de limieten waartoe ze kunnen worden geduwd.

Maar de zoektocht naar buitenaards leven wordt belemmerd omdat we geen raamwerk hebben dat het aanpassingsvermogen koppelt aan de variabiliteit van de omgeving. Toekomstig onderzoek en verkenning van deze manen zullen profiteren van experimenteel werk dat de grenzen van het leven in het zee-ijsecosysteem definieert.

uiteindelijk, we moeten theoretische biologische limieten karakteriseren die verschillen van de limieten die worden opgelegd aan op aarde gebaseerde analogen.

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation. Lees het originele artikel.