В лов за извънземен живот учените са склонни да възприемат това, което е известно като „ниско висящ плодов подход“. Това се състои в търсене на условия, подобни на тези, които преживяваме тук на Земята, които включват кислород, органични молекули и много течна вода. Интересно е, че някои от местата, където тези съставки присъстват в изобилие, включват интериора на ледени луни като Европа, Ганимед, Енцелад и Титан.
Докато в нашата Слънчева система има само една земна планета, която е в състояние да поддържа живота (Земята), има множество „океански светове“ като тези луни. Правейки това стъпка по-нататък, екип от изследователи от Центъра за астрофизика в Харвард Смитсониан (CfA) проведе проучване, което показа колко потенциално обитаеми ледени луни с вътрешни океани са много по-вероятни от земните планети във Вселената.
Изследването, озаглавено „Подземен екзолайф“, беше извършено от Манасви Лингам и Ейбрахам Льоб от Центъра за астрофизика в Харвард Смитсонайн (CfA) и Института за теория и изчисления (ИТЦ) към Харвардския университет. За целите на изследването им авторите смятат всичко, което определя обитаемата зона на обиколката (известна още като „зона на Златокрилите“) и вероятността да има живот вътре в луни с вътрешни океани.
Като начало Лингам и Льоб адресират тенденцията да объркат обитаемите зони (HZs) с обитаемост или да третират двете понятия като взаимозаменяеми. Например планетите, които са разположени в рамките на HZ, не са непременно способни да поддържат живот - в това отношение Марс и Венера са перфектни примери. Докато Марс е прекалено студен и атмосферата му е твърде тънка, за да поддържа живота, Венера претърпя бягство на парниковия ефект, което го накара да стане горещо, адско място.
От друга страна, е установено, че телата, разположени извън HZs, са способни да имат течна вода и необходимите съставки, които да предизвикат живот. В този случай луните на Европа, Ганимед, Енцелад, Диона, Титан и няколко други служат като перфектни примери. Благодарение на разпространението на водата и геотермалното нагряване, причинено от приливните сили, всички тези луни имат вътрешни океани, които биха могли много добре да поддържат живота.
Както Lingam, следдокторски изследовател в ITC и CfA и водещият автор на изследването, каза за Space Magazine по имейл:
„Конвенционалното понятие за планетарна обитаемост е обитаемата зона (HZ), а именно концепцията, че„ планетата “трябва да бъде разположена на точното разстояние от звездата, така че да може да има течна вода на повърхността си. Това определение обаче предполага, че животът е: (а) на повърхността, (б) на планетата, която обикаля около звезда, и (в) на базата на течна вода (като разтворител) и въглеродни съединения. За разлика от нас, нашата работа облекчава предположенията (а) и (б), въпреки че все още запазваме (в). "
Като такива, Лингам и Льоб разширяват своето обмисляне на обитаемостта, за да включат светове, които могат да имат подземни биосфери. Такива среди надхвърлят ледените луни като Европа и Енцелад и биха могли да включват много други видове дълбоки подземни среди. На всичкото отгоре също се спекулира, че животът може да съществува в метанските езера на Титан (т.е. метаногенни организми). Лингам и Льоб обаче предпочетоха да се съсредоточат върху ледените луни.
„Въпреки че разглеждаме живота в подземните океани под обвивки от лед / скала, животът може да съществува и в хидратирани скали (т.е. с вода) под повърхността; последният понякога се нарича "подземен живот", каза Лингам. „Не се задълбочихме във втората възможност, тъй като много от изводите (но не всички) за подземните океани са приложими и за тези светове. По същия начин, както бе отбелязано по-горе, ние не считаме форми на живот, основани на екзотични химикали и разтворители, тъй като не е лесно да се предскаже техните свойства.
В крайна сметка Лингам и Льоб избраха да се съсредоточат върху светове, които биха обиколили звезди и вероятно съдържат подземен живот, който човечеството би било способно да разпознае. След това продължиха да оценяват вероятността такива тела да бъдат обитаеми, какви предимства и предизвикателства ще трябва да се справи с живота в тези среди и вероятността от такива светове, съществуващи извън нашата Слънчева система (в сравнение с потенциално обитаеми земни планети).
За начало „Океанските светове“ имат няколко предимства, когато става дума за поддържане на живота. В системата на Йовиан (Юпитер и неговите луни) радиацията е основен проблем, който е резултат от заредени частици да попаднат в капан в мощното магнитно поле на газовите гиганти. Между тази и лунната атмосфера на луната животът щеше да оцелее много трудно на повърхността, но животът под леда щеше да стане далеч по-добре.
„Едно от основните предимства на ледените светове е, че подземните океани са предимно затворени от повърхността“, казва Лингам. "Следователно, UV лъчението и космическите лъчи (енергийни частици), които обикновено са вредни за повърхностния живот във високи дози, е малко вероятно да повлияят на предполагаемия живот в тези подземни океани."
„От негативна страна“, продължи той, „липсата на слънчева светлина като изобилен източник на енергия може да доведе до биосфера, която има много по-малко организми (на единица обем) от Земята. В допълнение, повечето организми в тези биосфери вероятно са микробни и вероятността за сложен живот да се развива може да е ниска в сравнение със Земята. Друг проблем е потенциалната наличност на хранителни вещества (например фосфор), необходими за живота; предполагаме, че тези хранителни вещества могат да бъдат достъпни само в по-ниски концентрации от Земята в тези светове. "
В крайна сметка Лингам и Льоб определят, че в широк спектър от местообитания в целия космос може да съществува широк спектър от светове с ледени черупки с умерена дебелина. Въз основа на това колко статистически са вероятни такива светове, те стигнаха до извода, че „океанските светове“ като Европа, Енцелад и други подобни на тях са около 1000 пъти по-често срещани от скалистите планети, които съществуват в зоните на ЗЗ.
Тези открития имат някои драстични последици за търсенето на извънземен и извън слънчевия живот. То също има значителни последици за това как животът може да бъде разпределен през Вселената. Както Lingam обобщи:
„Заключваме, че животът на тези светове несъмнено ще се сблъска със забележителни предизвикателства. От друга страна обаче няма окончателен фактор, който не позволява животът (особено микробният живот) да се развива на тези планети и луни. От гледна точка на панспермията, ние разгледахме възможността една свободно плаваща планета, съдържаща подземен екзолайф, да бъде временно „завладяна“ от звезда и че може би засява други планети (орбитирайки тази звезда) с живот. Тъй като има много променливи, не всички от тях могат да бъдат точно определени количествено. "
Професор Леоб - Франк Б. Беърд-младши, професор по наука в Харвардския университет, директор на ITC и съавтор на изследването - добави, че намирането на примери за този живот представлява своя дял от предизвикателства. Както той каза пред Space Magazine по имейл:
„Много е трудно да открием живота на повърхността отдалечено (от голямо разстояние) с помощта на телескопи. Човек би могъл да търси излишна топлина, но това може да бъде резултат от природни източници, като вулкани. Най-надеждният начин да намерите подповърхностния живот е да кацнете на такава планета или луна и да пробиете през повърхностния леден лист. Това е подходът, предвиден за бъдеща мисия на НАСА в Европа в Слънчевата система. "
Проучвайки последствията за панспермията допълнително, Лингам и Льоб също обмислят какво може да се случи, ако планета като Земята някога бъде изхвърлена от Слънчевата система. Както отбелязват в своето проучване, предишни изследвания показват как планетите с дебела атмосфера или подземен океан все още могат да поддържат живота, докато плават в междузвездно пространство. Както обясни Льоб, те също помислиха какво ще се случи, ако това някога се случи със Земята:
„Интересен въпрос е какво би станало със Земята, ако тя бъде изхвърлена от слънчевата система в студено пространство, без да бъде затоплена от Слънцето. Установихме, че океаните ще замръзнат до дълбочина от 4,4 километра, но джобовете течна вода биха оцелели в най-дълбоките райони на земния океан, като Марианския транж, и животът може да оцелее в тези останали подземни езера. Това означава, че животът на повърхността може да бъде прехвърлен между планетарните системи. "
Това проучване служи и за напомняне, че тъй като човечеството изследва повече Слънчевата система (до голяма степен с цел намиране на извънземен живот), това, което намираме, също има отражение в лова за живот в останалата част на Вселената. Това е едно от предимствата на подхода „плодове с ниско окачване“. Това, което не знаем, е информирано, но това, което правим, и това, което намираме, помага да информираме очакванията ни за това, което може да намерим.
И разбира се, това е много обширна Вселена. Това, което може да открием, вероятно ще надхвърли това, което в момента сме способни да признаем!
