A következő cikksorozatunkban az asztrobiológia tudományával ismertetünk meg titeket. Választ adunk többek között olyan kérdésekre, hogy pontosan mivel foglalkozik ez a tudományág, lehetséges-e élet a földön kívül, és ennek mik a feltételei. Hogyan keletkezett a Hold, és milyen feltételezések születtek az élet kialakulásáról a bolygónkon? Hogyan és mikor jelent meg az élet a Földön? Hogyan jött létre a Naprendszer, és hogyan fejlődhet tovább a jövőben?

De mi is az az asztrobiológia?

A szóban forgó tudomány a „földön kívüli élet”-et kutatja. Ha egyáltalán létezik, létezett vagy valaha létezhet élet a bolygónkon kívül.

Az asztrobiológia olyan tudományterület, amely a korai evolúciót, a világegyetemben az élet kialakulásának mikéntjét és az élet jövőjét tanulmányozza. Az asztrobiológia próbál választ adni arra a kérdésre, hogy ha létezik élet az űrben, ezt miként észlelhetik az emberek. Nagyon kiterjedt tudományról beszélünk, amely többek között molekuláris biológiát, biofizikát, biokémiát, kémiát stb. alkalmaz.

Maga a szó az 1990-es évek közepétől terjedt el egyre jobban a köztudatban.

A nagy ősi forró leves

A 20. század elején a szovjet származású biokémikus, Alexander Oparin és a brit biológus, John Haldane egymástól függetlenül kutatták az élet eredetét. Ugyanazokra a megállapításokra jutottak, melyek egy része ma már nem helytálló. Szerintük a primitív Föld (a fiatal bolygó) légköre erősen redukáló hatású volt a jelen lévő metánnak, ammóniának, hidrogénnek és vízgőznek köszönhetően. (Szemben a mai légkörrel, amely a 21%-ban jelen lévő oxigén miatt oxidáló hatású.)

Ahhoz, hogy élet alakulhasson ki a bolygón, energiaforrásra is szükség volt, ez pedig a viharok során bekövetkező villámlások és az UV-fény voltak. Az óceánok akkoriban még nem fagyosak és hidegek voltak, hanem leginkább egy forró, híg leveshez hasonlítottak, és ebben szép számmal jelen voltak szerves molekulák. Ezekből idővel egyre komplexebb szerkezetek és anyagok megjelenése vezetett az első élő sejtek kialakulásához.

Kapcsolódó bejegyzések

Növénytermesztés az űrben

2015 óta 11 különböző növényt termesztenek és fogyasztanak az űrben. De vajon el fogja látni az űrhajósokat az ottani termés, vagy nem várt buktatók is előfordulhatnak?

Miller-Urey kísérlet

1953-ban Stanley Miller és Harold Urey tesztelték az Oparin-Haldane-elméletet. Sikeresen szintetizáltak aminosavakat, amelyek a fehérjék építőkövei (monomerei), szóval elengedhetetlenek a további élet kifejlődésében. Leegyszerűsítve a monomerek és a polimerek közötti különbséget úgy kell elképzelni, hogy a monomer a gyöngyszem, míg a polimer a sok gyöngyből álló gyöngysor. A fent említett gázok (metán, ammónia, hidrogén, vízgőz) jelenléte mellett energiaforrásként szikrakisülést alkalmaztak.

A kísérlettel az a probléma, hogy bizonyították (Kasting, 1993), hogy a korai Föld atmoszférája csak gyengén volt redukáló hatású (nem pedig erősen), és főként szén-dioxid (CO₂) és kén-dioxid (SO₂) volt jelen a vulkáni tevékenységeknek köszönhetően. A nitrogén is inkább N₂ gáz formájában létezett, mint ammóniaként (NH₃). Előbbi pedig sokkal stabilabb – pontosan ezért alkotja a jelenlegi légkör 78%-át –, ezért nehezebben lép reakcióba. Emellett az UV-sugárzás volt a legnagyobb energiaforrás. Levonhatjuk a következtetést, hogy Miller valószínűleg tévedett a korai Föld atmoszférája által tartalmazott gázokat illetően.

Az ősi kőzetek kimutatták, hogy a Földön sohasem hemzsegtek a hidrogéntartalmú gázok, mint a metán (CH₄), a hidrogén-szulfid (H₂S) vagy maga a hidrogéngáz (H₂). Talán pár helyen a bolygón tényleg adottak voltak a kísérlethez hasonló körülmények, például a vulkánok közelében, de messze nem olyan koncentrációban voltak jelen az anyagok, mint az elvégzett kísérlet során.

Élet a Marson

1895-ben a New York Times-ban megjelent egy cikk a következő címmel: „Van élet a Marson. Prof. Percival Lowell, akit a téma legnagyobb szaktekintélyeként tartanak számon, kijelenti, hogy nincs kétség afelől, élőlények lakják a szomszéd bolygót.” Máig nem bizonyították, hogy van élet, vagy volt élet valaha a Marson, mégis a 19. század végén megjelent újságcikk spekulációk és hamis információk áradatát indította el.

Később, az 1960-as és 1970-es években Mariner űrhajók számos kihalt krátert és vulkánt figyeltek meg a Mars felszínén, de növényzetnek vagy kanálisoknak nem bukkantak a nyomára.

Ki fedezi fel azt űrt?

A hidegháború évei alatt a két szuperhatalom, az Amerikai Egyesült Államok és a Szovjetunió nemcsak a Földön, hanem az űrben is versengett egymással. Egymást követték az egyre költségesebb, ám összességében a tudományt és a megszerzett ismeretekkel az emberiséget egyre jobban szolgáló küldetések.

1957-ben lőtték fel a Szputnyikot föld körüli pályára, amely az első ember által készített műhold volt. 1971-ben a NASA elkezdte finanszírozni a földön kívüli intelligencia kutatását (SETI). A hétköznapi ember sem tagadhatja le, mennyire izgalmas (és rémisztő) a gondolat, ha valóban nem egyedül vagyunk az egész világegyetemben. Kik vannak még itt? Nálunk intelligensebb vagy primitívebb lények? S számos hasonló kérdés foglalkoztatja évtizedek óta az emberiséget.

1975-ben indult útjára a Viking nevű űrhajó, hogy idegen életet keressen, és számos fényképet készített a Marsról, illetve a bolygó felszínéről. Már 1992-t írtak, amikor felfedezték az első Naprendszeren kívüli bolygókat. Gondoljunk bele, milyen hamar eljutottunk ezekhez a bizonyított tényekhez, pedig nem is olyan régen az ember még azt gondolta, hogy a Föld lapos!

Ami még vár ránk

2016-ban az Európai Űrügynökség (ESA) asztrobiológiai terve öt fő kutatási pontot határozott meg. Céljuk, hogy tanulmányozzák a bolygórendszer eredetét és evolúcióját. Ismereteket kívánnak szerezni az űrben előforduló szerves vegyületekről, amelyek tovább lendíthetnék az olyan, egyelőre nem teljesen megválaszolt kérdések kutatását, minthogy miként alakult ki az élet a Földön, mi volt az a lépés, amely az egyik nap még élettelen molekulákat élő szerveződésekké varázsolta. Ezeket egyelőre nem tudjuk, így maradnak a feltételezések és az elméletek.

Fontos kérdés, hogy mik az élet és a lakhatóság feltételei, és mik ezek közt a különbségek? Hiszen egy terület lakhatónak minősítése nem elegendő ahhoz, hogy automatikusan az élet jelenlétét is jelentse. Emellett kívánják tanulmányozni a kőzet–víz–szén kölcsönhatásokat, illetve a bioszignatúrákat (az életre utaló bizonyítékokat).

Minél többre találnak választ a számos kérdés közül, annál közelebb kerülünk a szóban forgó bizonytalanság megfejtéséhez. Honnan jöttünk? Minek élünk? Mi ennek az egésznek az értelme? Talán egyszer tényleg tudni fogjuk. Talán az lesz a vége, hogy megértünk mindent, de lehet, hogy az a sorsunk, hogy ez soha nem derül ki.