2015 yılında NASA Baş Bilim İnsanı Ellen Stofan, “İnanıyorum ki önümüzdeki on yıl içinde Dünya'nın ötesinde güçlü bir yaşam belirtileri ve önümüzdeki 10 ila 20 yıl içinde kesin kanıtlar elde edeceğiz.” Mars ve dış Güneş Sistemi'nde yaşamın geçmişini (geçmiş ve şimdiki) delil aramak için planlanan birden fazla görevle, bu neredeyse gerçekçi olmayan bir değerlendirme gibi görünüyor.
Fakat elbette, yaşamın kanıtını bulmak kolay bir iş değildir. Kontaminasyon konusundaki endişelere ek olarak, Güneş Enerjisi Sisteminde yaşam arayışının kesinlikle içereceği aşırı ortamlarda çalışmanın getirdiği ve tehlikeleri de vardır. Tüm bu endişeler, MIT'den Christopher Carr'ın ev sahipliğinde “Yaşam Tespiti için In-Situ Sıralamasına Doğru” başlıklı yeni bir FISO konferansında gündeme getirildi.
Carr, MIT’in Dünya, Atmosfer ve Gezegen Bilimleri Bölümü’nde (EAPS) araştırma uzmanı ve Massachusetts Genel Hastanesi’nde Moleküler Biyoloji Bölümünde Araştırma Görevlisi olarak çalışmaktadır. Neredeyse 20 yıldır, yaşamı araştırmaya ve diğer gezegenlerde araştırmaya kendini adadı. Bu yüzden neden Karasal Olmayan Genomları Ara (SETG) aracının bilim asıl araştırmacısı (PI).
Maria T. Zuber - MIT'de E. A. Griswold Jeofizik Profesörü ve EAPS başkanı - SETG'nin arkasındaki disiplinler arası grup, MIT, Caltech, Brown Üniversitesi, arvard ve Claremont Biosolutions'dan araştırmacıları ve bilim adamlarını içeriyor. NASA'nın desteğiyle SETG ekibi, yaşamı yerinde test edebilecek bir sistemin geliştirilmesi için çalışıyor.
Dünya dışı yaşam arayışını başlatan Carr, temel yaklaşımı şöyle tarif etti:
“Bilmediğimiz için hayatı arayabiliriz. Ama bence hayattan başlamak önemli gibi bunu biliyoruz - hem yaşamın özelliklerini hem de yaşamın özelliklerini ayıklamak ve yaşamı, bildiğimiz gibi, Dünya'nın ötesinde yaşam arama bağlamında da aramamamız gerektiğini düşünmek. ”
Bu amaçla, SETG ekibi, robotik görevler tarafından kullanılabilecek bir enstrüman oluşturmak için in situ biyolojik testlerdeki son gelişmeleri güçlendirmeyi amaçlamaktadır. Bu gelişmeler, Minion gibi taşınabilir DNA / RNA test cihazlarının ve Biyomolekül Sıralayıcı araştırmasının oluşturulmasını içerir. 2016'da astronot Kate Rubin tarafından gerçekleştirilen bu, Uluslararası Uzay İstasyonu'nda gerçekleşen ilk DNA dizilişiydi.
Bunları ve ISS ekiplerinin yerinde DNA örneklerini sıralamasına ve araştırmasına olanak tanıyacak gelecek Uzayda Genler programı üzerine SETG ekibi, herhangi bir DNA veya RNA bazlı organizmayı izole edebilen, tespit edebilen ve sınıflandırabilen bir cihaz yaratmaya çalışıyor dünya dışı ortamlarda. Bu süreçte, bilim insanlarının Mars'taki ve Güneş Sistemindeki diğer yerlerin (eğer varsa) Dünya'daki yaşamla ilgili olduğu hipotezini test etmelerine izin verecektir.
Bu hipotezi yıkmak için, nükleobazlar ve riboz öncüllerini içeren karmaşık organiklerin sentezinin Güneş Sistemi tarihinde erken gerçekleştiği ve gezegenlerin hepsinin oluşturduğu Güneş bulutsusu içinde gerçekleştiği yaygın olarak kabul gören bir teoridir. Bu organikler daha sonra Geç Ağır Bombardıman döneminde kuyrukluyıldızlar ve göktaşları tarafından potansiyel olarak yaşanabilir birçok bölgeye verilmiş olabilir.
Litopansermi olarak bilinen bu teori, yaşamın evren boyunca kuyrukluyıldızlar, asteroitler ve planetoidler (diğer bir deyişle panspermi) tarafından dağıtıldığı fikrini hafifçe büküyor. Dünya ve Mars örneğinde, yaşamın ilişkili olabileceğine dair kanıtlar kısmen Kızıl Gezegenden Dünya'ya gelmiş olduğu bilinen meteorit örneklerine dayanmaktadır. Bunlar kendilerini Mars'a vuran ve sonunda Dünya tarafından yakalanan ejektaları tekmeleyen asteroitlerin ürünüdür.
Bilim adamları, Mars, Europa ve Enceladus gibi yerleri araştırarak, yaşam arayışı söz konusu olduğunda daha doğrudan bir yaklaşım sergileyebilecekler. Carr'ın açıkladığı gibi:
“Birkaç ana yaklaşım var. Yakın zamanda tanımlanan bazı dış gezegenlere bakarak dolaylı bir yaklaşım izleyebiliriz. Ve umut, James Webb Uzay Teleskobu ve diğer yer tabanlı teleskoplar ve uzay tabanlı teleskoplar ile, bu gezegenlerin dışlanmasının karakterizasyonundan çok daha ayrıntılı olarak dış gezegenlerin atmosferini görüntülemeye başlayacağımızdır. ] bugüne kadar. Ve bu bize son teknoloji verecek, birçok farklı potansiyel dünyaya bakma yeteneği verecektir. Ama oraya gitmemize izin vermeyecek. Ve sadece dolaylı kanıtlara, örneğin, atmosferik spektrumlarla sahip olacağız. ”
Mars, Europa ve Enceladus, yaşam için elverişli (veya) koşullar ortaya koyduğu için yaşam bulmak için doğrudan bir fırsat sunmaktadır. Mars'ın bir zamanlar yüzeyinde sıvı su olduğuna dair çok sayıda kanıt olmasına rağmen, Europa ve Enceladus'un her ikisinin de yeraltı okyanusları var ve jeolojik olarak aktif olduğuna dair kanıtlar gösterdiler. Bu nedenle, bu dünyalara yönelik herhangi bir görev, yaşam kanıtlarını tespit etmek için doğru yerlere bakmakla görevlendirilecektir.
Mars'ta Carr, bunun bir su döngüsü olan yerlere bakmaya geleceğini ve muhtemelen biraz spelunking'i içereceğini belirtiyor:
“Bence en iyi bahisimiz, yeryüzüne erişmek. Ve bu çok zor. Organik malzemeyi yok edebilecek uzay radyasyonunun erişemeyeceği bölgelere sondaj yapmamız veya başka bir şekilde erişmemiz gerekiyor. Ve bir olasılık, taze çarpma kraterlerine gitmek. Bu darbe kraterleri radyasyonla işlenmemiş materyalleri ortaya çıkarabilir. Ve belki de gitmek isteyebileceğimiz bir bölge, yeni bir etki kraterinin daha derin bir yeraltı ağına bağlanabileceği bir yer olabilir - belki de yeraltından çıkan malzemeye erişebiliriz. Sanırım bugün Mars'ta yaşam bulmak için muhtemelen en iyi bahisimiz bu. Ve bakabileceğimiz bir yer mağaralar içinde olurdu; örneğin, bir UV tüpü veya UV-radyasyon kalkanı sunabilecek ve belki de Mars yüzeyi içindeki daha derin bölgelere biraz erişim sağlayabilecek bir tür mağara sistemi. ”
Enceladus gibi “okyanus dünyaları” na gelince, yaşam belirtileri aramak büyük olasılıkla geçmişte uzun boylu su tüylerinin gözlemlendiği ve incelendiği güney kutup bölgesinde araştırmayı içerecektir. Europa'da, büyük olasılıkla yüzey buzuyla iç okyanus arasında etkileşimlerin olabileceği noktalar olan “kaos bölgelerini” araştırmayı içerecektir.
Bu ortamları keşfetmek doğal olarak bazı ciddi mühendislik zorlukları doğurur. Yeni başlayanlar için, kontaminasyonun önlenmesini sağlamak için kapsamlı gezegen korumaları gerekir. Bu korumalar, yanlış pozitiflerden kaçınılmasını sağlamak için de gerekli olacaktır. Başka bir astronomik cisim üzerinde bir DNA suşu keşfetmekten daha kötü bir şey değil, sadece lansmandan önce tarayıcıya düşen bir deri tabakası olduğunu anlamak için!
Ve sonra, aşırı bir ortamda robotik bir görevi yürütmenin getirdiği zorluklar var. Mars'ta her zaman güneş radyasyonu ve toz fırtınaları sorunu vardır. Ancak Europa'da Jüpiter'in yoğun manyetik ortamının yarattığı ilave tehlike var. Enceladus'tan gelen su eriklerini keşfetmek, o zamanlar gezegeni geçecek olan bir yörünge için de çok zordur.
Ancak bilimsel atılımlar potansiyeli göz önüne alındığında, böyle bir görev ağrılara ve acılara değer. Gökbilimcilerin Güneş Sistemimizdeki yaşamın evrimi ve dağılımı hakkındaki teorileri test etmelerine izin vermekle kalmaz, aynı zamanda önemli uzay araştırma teknolojilerinin geliştirilmesini kolaylaştırabilir ve bazı ciddi ticari uygulamalara yol açabilir.
Geleceğe baktığımızda, sentetik biyolojideki ilerlemelerin hastalıklar için yeni tedavilere ve 3-B biyolojik dokuları (diğer bir deyişle “bioprinting”) yazdırma yeteneğine yol açması bekleniyor. Aynı zamanda kemik yoğunluğu kaybı, kas atrofisi ve azalan organ ve bağışıklık fonksiyonunu ele alarak uzayda insan sağlığının sağlanmasına yardımcı olacaktır. Ve sonra diğer gezegenlerde yaşam için özel olarak tasarlanmış organizmalar yetiştirme yeteneği var (terraforming diyebilir misiniz?)
Hepsinden önemlisi, diğer Güneş gezegenlerinde yerinde yaşam arama yeteneği, bilim insanlarına on yıllardır mücadele ettikleri yanan bir soruyu cevaplama fırsatı da sunuyor. Kısacası, karbon bazlı yaşam evrensel midir? Şimdiye kadar, bu soruyu cevaplamak için yapılan tüm girişimler büyük ölçüde teorikti ve bildiğimiz gibi yaşam belirtilerini aradığımız, özellikle dolaylı yöntemler kullanarak “düşük asılı meyve çeşidi” ni içeriyordu.
Dünya dışındaki ortamlardan gelen örnekler bularak, kendimizi yolda olabilecek “yakın buluşmalar” için hazırlamaya yönelik bazı önemli adımlar atacağız.
