Is er leven buiten de aarde?

Recente ontdekkingen wijzen op prikkelende mogelijkheden.

Maar om de mogelijkheden te begrijpen, we moeten één belangrijk ding doen:stop met denken dat het leven zoals we het kennen - dat wat afhankelijk is van zuurstof - het enige soort leven is.

"Als er één ding is dat we hebben geleerd van deze planeet van ons, het is dat het heel gemakkelijk is om in paradigma's te vervallen en aan te nemen dat wat we weten in feite de limiet is, " zegt Barbara Sherwood Lollar van de Universiteit van Toronto. "Soms definiëren we wat we zoeken door wat we al weten en, gek genoeg, we kunnen dingen eigenlijk helemaal missen."

Sherwood Lollar is universiteitshoogleraar geologie en Canada Research Chair in Isotopen of the Earth and Environment. Ze was ook de voorzitter van de commissie die onlangs 'An Astrobiology Science Strategy for the Search for Life in the Universe' publiceerde. Het is een jaarverslag in wording, in opdracht van NASA, om een ​​benadering aan te bevelen om leven buiten de aarde te vinden in een geplande, strategische en open-minded manier.

"Ons werk was om het landschap te onderzoeken, identificeer ontdekkingen en beveel gebieden van nieuwe richting aan, ", zegt Sherwood Lollar. Het rapport maakt deel uit van een "basisproces" dat leidt naar de National Academies of Science, Decenniale onderzoeken van Engineering en Geneeskunde, waar wetenschappelijke gemeenschappen in kaart brengen waar de komende tien jaar op moet worden gefocust.

De overkoepelende benadering van de commissie is om de fascinerende discipline van de astrobiologie te gebruiken - de studie van de oorsprong, evolutie, verspreiding en aard van het leven in het heelal.

"Met zo'n definitie, " zegt Sherwood Lollar, "astrobiologie is enorm interdisciplinair. Om te zoeken naar leven buiten de aarde, we moeten proberen het leven en de dood van planeten en hun sterrenstelsels te begrijpen, zoals de invloed van de zon op ons zonnestelsel. En om dat te doen, je hebt heliofysica nodig, astronomie, astrofysica, biologie, microbiologie en geologie, evenals geavanceerde techniek en technologie. En we zullen enorme hoeveelheden data moeten kunnen interpreteren, dat is waar machine learning en kunstmatige intelligentie essentieel zullen zijn."

Met al deze mogelijkheden die nog moeten worden onderzocht, Sherwood Lollar en de commissie hebben aanbevolen om bij het zoeken naar leven rekening te houden met verschillende levensvormen.

"We moeten ruim denken over de zoektocht naar leven in het universum. Er kan zuurstof in de atmosfeer van een planeet zijn, maar dat veronderstelt dat het leven zal zijn als het leven op aarde, als gevolg van fotosynthese. Maar het leven kan overleven via andere metabole strategieën."

Ze wijst erop dat het leven op aarde alleen de afgelopen 2,5 miljard van de 4,5 miljard jaar van de planeet afhankelijk is geweest van zuurstof. Daarvoor, "we hadden veel leven, maar geen vrije zuurstof in de atmosfeer. En dat is belangrijk om te beseffen:planeten evolueren. Op een bepaald moment, Mars was waarschijnlijk beter bewoonbaar dan de aarde. We moeten die evolutie bekijken met andere planeten."

Dus het doel van een brede zoektocht is om "de oogkleppen af ​​te houden en de enorme verscheidenheid aan bewijslijnen te overwegen die belangrijk kunnen zijn om de vraag echt vast te stellen."

Een andere belangrijke richting voor toekomstig onderzoek is om te onderzoeken wat er zich onder het oppervlak van planeten afspeelt. Een deel van de opwinding rond de ontdekking van de oceaan diep onder het oppervlak van Europa, een maan in een baan om Jupiter, is dat er ondergronds leven op aarde is ontdekt, te.

"Een van de redenen waarom ik wetenschapper wilde worden, was de ontdekking op de oceaanbodem in de jaren zeventig dat het leven daar beneden niet werd aangedreven door de energie van de zon. "zegt Sherwood Lollar. "Het was geen fotosynthetisch leven, maar het leven is afhankelijk van chemicaliën.

"Hydrothermische ventilatieopeningen vermengd met oceaanwater om chemische energie te produceren en er werd ontdekt dat microben in die systemen in de diepe delen van deze planeet kunnen leven van die chemische energie. En het zou dan organismen van een hogere orde kunnen ondersteunen, zoals buiswormen. En het is sindsdien ontdekte dat het leven dat leeft van chemicaliën niet alleen op de oceaanbodem is, maar ook de continentale ondergrond."

En als deze levensvormen – vreemd voor ons, maar stilleven - kan gebeuren in de ondergrond van de aarde, zouden ze kunnen gebeuren in de diepe delen van andere planeten?

Overweeg deze ontdekkingen:

• In juli, onderzoekers vonden wat volgens hen een meer is onder de zuidelijke poolijskap van Mars. Water is een belangrijk onderdeel van het leven dat we kennen. "Dit kwalificeert zich echt als een waterlichaam. Een meer, niet een soort smeltwater dat een ruimte vult tussen steen en ijs, zoals gebeurt in bepaalde gletsjers op aarde, " vertelde Roberto Orosei van het Italiaanse Nationale Instituut voor Astrofysica aan de BBC.
• De ontdekking van duizenden exoplaneten - planeten buiten ons zonnestelsel - door het NASA Kepler-ruimtevaartuig vergrootte de mogelijkheid voor leven elders, vooral die exoplaneten op de speciale afstand van hun ster in een bewoonbare zone (dat wil zeggen, een gebied met de juiste leefomstandigheden). Planeten in ons zonnestelsel hebben manen; nu theoretiseren astronomen dat exoplaneten ook manen moeten hebben, waardoor de mogelijkheid voor het leven wordt vergroot.

Terwijl het rapport het verkennen door middel van een out-of-the-box focus stimuleert, Sherwood Lollar benadrukt ook dat "de commissie niet aanbeveelt dat ruimtewetenschappers en -agentschappen alles doen." In feite, ze zegt, het is essentieel om strategieën te bedenken en zorgvuldig te plannen en ervoor te zorgen dat regeringen, onderzoeksinstellingen en -agentschappen werken nauw samen om de zoektocht naar het leven uit te voeren.

"Het is in die zin een heel menselijk rapport. Het gaat om teamwerk. Het is geen eenzame, ivoren toren soort oefening. Wetenschappers moeten nauw betrokken zijn bij hun eigen gemeenschap en bij het bredere publiek. Zo doen we ons best op elk onderzoeksgebied."

Maar hoe belangrijk is deze zoektocht naar leven elders? Zouden de hoge uitgaven die gepaard gaan met ruimteonderzoek niet beter besteed kunnen worden aan de problemen die directer verband houden met het leven op aarde?

"Het is een uitstekende vraag en een die ik mezelf stel. Dus ik zeg dit:Astrobiologie gaat over de studie van het leven in het universum, wat betekent dat het over het leven op aarde gaat. We moeten de wetenschappelijke onderneming breed bekijken en erkennen dat de zoektocht naar leven buiten de aarde belangrijke gevolgen kan hebben voor wat we doen om deze planeet bewoonbaar te houden. Het leven blijft voor ons bestaan. De vraag is wat zal de kwaliteit van dat leven zijn?

"Dus als je om deze planeet geeft, er zijn aspecten van astrobiologie die diep geïntegreerd zijn in de gezondheid van de aarde. Het is geen of-of-voorstel. Het gaat over breed denken over hoe planetenstelsels met elkaar verbonden zijn. En dat wordt met de dag belangrijker met de klimaatverandering op deze planeet."