Antarktiske isark. Bildekreditt: NASA Trykk for større bilde
Pamela Conrad, en astrobiolog ved NASAs Jet Propulsion Laboratory, har reist til jordens ender for å studere livet. Conrad dukket nylig opp i James Camerons 3-D-dokumentar “Aliens of the Deep”, der hun og flere andre forskere undersøkte rare skapninger som bor på havbunnen.
16. juni 2005 holdt Conrad et foredrag med tittelen "Et bipolært år: Hva vi kan lære om å se etter liv på andre planeter ved å jobbe i kalde ørkener."
I del 1 av dette redigerte transkriptet beskriver Conrad hva slags tegn vi kunne se etter for å se om det er liv i et fremmed miljø.
"De siste tre årene har jeg vært engasjert i et prosjekt med flere av kollegene mine som tar oss med til varme og kalde ørkener. Vi ønsker å observere livets signaturer, og se om vi kan fortelle forskjellen mellom steder hvor livet er og hvor livet ikke er. Grunnen til at vi går til ørkener er å kutte ned på antall forvirrende variabler som blir introdusert av alle slags liv. I utgangspunktet ønsker vi ikke å skrape bort hundehøyden for å finne bakteriene i skitten.
Det siste året var vi priviligerte til å dra til både Arktis og Antarktis. Så dette er mitt bipolare år, og det vi gjorde der er relevant for romutforskning fordi forholdene på overflaten til andre planeter, som en ørken, er veldig tøffe.
Vi ser på steiner fordi hvis livet hadde vært og allerede er borte - med andre ord, det er dødt, eller det er så dødt at det er blitt fossilisert og endret - kan du finne det i bergensrekorden.
For å oppdage livet hvor som helst, må du kunne undersøke miljøet og finne målbare ledetråder. Hvis det ikke er noe du kan definere i målbare termer, er det ikke vitenskap. Så per definisjon er vi slags ute i kulden, så å si.
En av utfordringene er å komme med målbare begrep som du kan definere livet for. Begrepene må være universelle nok til å ikke gå glipp av liv på en annen planet, hvis det var i motsetning til livet vi har her. Vi har et prøvesett av en: biosfæren på jorden. Vi prøver å bruke kunnskapen vi har om livet her for å komme med de begrepene, og derfor prøver vi å tenke på livet i de mest generelle beskrivende begrepene vi kan.
Vi ser etter livet på steder som er beboelige; steder som er i stand til å støtte livet. Men brukbarhet er vanskelig å definere, fordi vi bare har en vag forestilling om hva som gjør et miljø beboelig. Hos NASA er vi veldig store på å lete etter vann som en av fasitene for beboelighet.
Vann er like viktig for livet i ørkenen som det er for oss. Etter et nytt snøfall, når bergarter blir oppvarmet og smelter isen, ser du en blomst av cyanobakterier på overflaten av fjellet. Likevel er de i stand til å opprettholde en minimal eksistens når det ikke er mye nedbør.
En av grunnene til at metabolismen må avta om vinteren i Antarktis, er fordi vannet er i en fast fase og ikke er tilgjengelig. Levende ting kan bare bruke is når det smelter og blir et godt løsningsmiddel. Å bruke is er som å bruke et mineral i krystallfasen - når det er i solid form, må du bruke litt energi på å buste opp disse bindingene for å gjøre noe med det. Det er organismer i Antarktis som har frostvæske typer molekyler i seg, fisk som har molekyler som kalles glykoproteiner. Når en iskrystall dannes i fisken, griper molekylet tak i iskrystallen når den begynner å vokse, og lar den ikke vokse i den retningen den energisk lettest vokser. Fordi den ikke kan vokse, gir iskrystallen spøkelset og blir tilbake til vann.
Foruten vann, tror vi at visse typer kjemiske elementer er viktige for livet andre steder. Livet på jorden er laget av karbon og hydrogen og fosfor og noen få andre viktige ting, og vi trenger oksygenet i luften. Men det er mikrober på jorden som puster metall, og de bryr seg ikke om oksygen.
Så brukbarhet er virkelig beboelig i betraktningens øyne. Når du definerer det, må du tenke på det bredeste sett med vilkår du kan for å omfatte alle slags liv du kanskje kan forestille deg. Den endelige vurderingen av om et sted er beboelig er selvfølgelig å se om det er bebodd.
Du stiller ett sett med spørsmål hvis du vil vite: "Kan jeg sette opp rengjøring her?" Du kan stille et annet sett med spørsmål hvis du vil vite: "Er det noen hjemme?" Men i hjertet av det hele, enten du vil bo der eller bare se om noen er hjemme, må du vite noe om nabolaget. Du må fortsatt gjøre alle eksperimentene som forteller deg om de geofysiske, mineralogiske og atmosfæriske egenskapene til planeten. Hvis du leter etter livet, må du ha noen forestillinger om hva slags ting du prøver å støtte med det miljøet.
For en utbrudd for rundt 5 millioner år siden, fra en serie brudd kjent som Cerberus Fossae, rant vannet ned i en katastrofal flom og samlet seg i et område 800 x 900 km og var opprinnelig et gjennomsnitt på 45 meter dypt. Klikk på bildet for større bilde. Kreditt: ESA / Mars Express
Så hva vil utgjøre bevis? Hvis du vil si at noe er bevist, må du oppnå et visst nivå av enighet i det vitenskapelige samfunnet, ellers vil jevnaldrende dine rive deg i små biter og deler i litteraturen. Selvfølgelig er det aldri en fullstendig enighet: det er grunnen til at vi ekle forskere kjemper uendelig med hverandre. Men vi må i det minste komme med vilkår. Vi kan være enige eller uenige med hverandres teorier, men vi må være enige om vilkårene og målingene.
Så hva slags målinger kunne vi gjort hvis vi var ute etter livet? Ser en planet annerledes ut hvis livet har vært der? For eksempel, hvis du går inn på kjøkkenet mitt etter at jeg har spist, kan du se en tallerken eller en smuldre. Det er en anelse om at jeg var der. Det er ledetråder på planetnivå også. En biomarkør - en ledetråd som sier at livet var der - kan være alt som ble produsert av livet. Ledetråden kan være kjemisk, fordi kjemikalier utgjør alt. Jeg er en sekk med kjemikalier, akkurat som dette podiet er en sekk med kjemikalier. Akkurat hvilke kjemikalier det er, og i hvilken proporsjon med hverandre, og hvordan de er ordnet i 3D, er det som skiller meg fra dette. Det er en enkel måte å skille kategorier av ting på.
Kiralitet er også en biomarkør. Det kiraliteten betyr er at noen molekyler er speilbilder av hverandre, og de levende molekylene har en tendens til å være en viss håndighet. Når det gjelder aminosyrer, som er bestanddelene i proteinene som utgjør liv, bruker levende ting den venstrehendte formen. Og når det gjelder sukkerertene, liker levende ting å bruke den høyrehendte skjemaet. Det er unntak fra disse, men det er en generell sak.
Isotoper kan også være en biomarkør. Noen molekyler har forskjellige isotopiske smaker, der noen er litt tyngre enn andre. Levende ting som den lettere sorten, sannsynligvis fordi det er energiskillig billigere å bearbeide.
Komplekse polymerer kan også være biomarkører. Naturligvis er plast en kompleks polymer. Vi laget plasten igjen. Så hele skillet mellom naturlig og unaturlig - hvis mennesker gjorde det, er det fremdeles biogen. Så tenk på det. Bilen min er en biosignatur. Hva slags er jeg ikke sikker på.
Hvis du skal definere livet i målbare termer, vil jeg holde det veldig enkelt. Du kan definere livet ut fra hva det er laget av, eller du kan definere livet ut fra det det gjør. Jeg liker å definere livet ut fra hva det er laget av, for så snart du sier ordet "gjør", snakker du om en prosess. En prosess er noe som skjer gjennom tid. Så må du finne ut hva prøvetakingshastigheten skal være. Hvor ofte skal du se, og hvor lang tid bør hele eksperimentet ta? En prosess er litt mer problematisk fordi det tar tid, og du kan ta feil om hvor ofte du skal se, eller hvor lenge du skal se etter.
Prosesser - å lage ting, reprodusere eller utvikle seg - kan foregå over forskjellige tidsskalaer. Så hvis du bare ser på prosesser, og du har to som er veldig forskjellige i tidsskalaene, vil du ikke kunne gjøre det samme eksperimentet for å se på begge deler. Så jeg liker å se på livet i forhold til hva det er. For ikke å si at vi ikke kunne legge til litt prosessbaserte ting, men når du ser på hva livet er, blir det enkelt veldig raskt. Det er unik kjemi, en slags proporsjonale kjemikalier, ordnet på en eller annen måte, og "arrangert på noen måte" er det jeg kaller struktur.
Hvis jeg lette etter liv på en annen planet eller en måne, ville jeg se etter steder der interessant kjemi kunne skje, slik at den endelige utviklingen av den kjemien kunne skape et levende system. Jeg vil tenke på steder som Europa, som har et hav under isen. Jeg vil tenke på andre steder der is eksisterer, som kometer. Jeg vil tenke på Titan, Saturns måne. Jeg vil tenke på alle de stedene der interessant kjemi forekommer, fordi kjemi er smart. Du kan få alle slags interessante molekyler.
Opprinnelig kilde: NASA Astrobiology
