Novi Metod Za Traženje Vanzemaljskog Života: Analiza Organizacije Molekula Može Pomoći — Europa Clipper Kao Primer

Naučnici su predložili novu metodologiju za pronalaženje vanzemaljskog života koja ne zavisi samo od otkrivanja pojedinačnih organskih molekula, već i od načina na koji su ti molekuli organizovani u skupu. Autori tvrde da analiza raznovrsnosti i raspodele molekula može pomoći da se razlikuje biološko od abiotičkog porekla i da se bolje prioritetizuju ciljevi za dalja ispitivanja.

Osnovna ideja

Živi organizmi proizvode i koriste zajednice organskih jedinjenja — poput amino kiselina i masnih kiselina — koje se smatraju potencijalnim biosignaturama. Međutim, iste supstance mogu nastati i bez životnih procesa, putem abiotičkih hemijskih reakcija, što otežava tumačenje nalaza. Tim pod vođstvom Gideona Yoffea sa Weizmann Institute i Fabianom Klennerom (UC Riverside) predložio je da se pored same prisutnosti molekula analizira i njihova organizacija: koliko su različiti i koliko su ravnomerno raspoređeni.

Šta su pronašli

Istraživači su analizirali oko 100 datasetova koji obuhvataju uzorke iz asteroida, meteorita, fosila, mikroba, zemljišta i laboratorijski sintetizovanih uzoraka. Pokazali su sledeće obrasce:

• Amino kiseline iz bioloških izvora obično su raznovrsnije i ravnomernije raspoređene nego amino kiseline nastale abiotičkim putem.
• Masne kiseline su, suprotno, u biološkim uzorcima često manje raznovrsne i manje ravnomerno raspoređene nego u abiotičkim uzorcima.

Ovi obrasci ukazuju na to da tipična "organizacija" molekula može biti dodatni indikator koji pomaže pri razlikovanju izvora molekula.

Ograničenja i kontekst

Istraživači jasno naglašavaju da metod nije nepogrešiv i ima važne ograničavajuće faktore. Prvo, dosad je testiran samo na amino i masnim kiselinama — slične tendencije za druge klase molekula još treba proveriti. Drugo, analiza zahteva širi hemijski kontekst: za pouzdano tumačenje potrebna je inventura srodnih molekula i detaljnije poznavanje okruženja uzorka. To znači da izolovana detekcija jedne molekule, poput dimetil sulfida (DMS) na egzoplaneti K2-18b, sama po sebi nije dovoljna za ovu vrstu analize.

"Za pojedinačne molekule poput DMS-a situacija je drugačija. Za K2-18b, sam DMS ne bi bio dovoljan za našu analizu — potrebna bi bila šira inventura srodnih molekula," rekao je Fabian Klenner.

Primena u Sunčevom sistemu — Mars i Evropa

Metod može biti posebno koristan unutar Sunčevog sistema, gde su uzorci i podaci detaljniji nego za udaljene egzoplanete. Zanimljivo je da obrasci organizacije mogu opstati i u degradiranim uzorcima — na primer, fosilizovani ostaci i stari uzorci mogu zadržati tragove raspodele i raznovrsnosti molekula. To daje nadu da isti pristup može pomoći u potrazi za drevnim životom na Marsu.

Jedna posebno obećavajuća meta je Jupiterov mesec Evropa, koji krije globalni okean ispod ledene kore. NASA-in brod Europa Clipper, koji treba da stigne do Jupitera oko 2031. godine, neće moći direktno da probije led, ali će analizirati čestice leda koje potencijalno potiču iz okeana. Instrument Surface Dust Analyzer na Clipperu moći će da meri odnose organike u takvim česticama — a ako se otkriju porodice organskih molekula, analiza zasnovana na raznovrsnosti može pomoći da se proceni njihovo poreklo.

Zaključak

Predloženi pristup ne može sam po sebi potvrditi postojanje vanzemaljskog života — za to bi bile potrebne višestruke, nezavisne linije dokaza. Ipak, analiza organizacije molekularnih skupova može značajno poboljšati efikasnost potrage za životom tako što će ukazivati na najperspektivnije uzorke i lokacije za detaljnije ispitivanje.

Rad je objavljen 11. maja u časopisu Nature Astronomy.