Η αναζήτηση για ζωή πέρα από τη Γη συναρπάζει πολλούς και εμπνέει μεγάλα ερωτήματα: Είμαστε πραγματικά μόνοι στο Σύμπαν; Είναι η Γη μας μοναδική; Είναι δυνατόν η ζωή πέρα από τη Γη να είναι στην πραγματικότητα μακριά από μικρούς πράσινους εξωγήινους και πολύ πιο κοντά στη μικροβιακή ζωή με την οποία μοιραζόμαστε τον πλανήτη μας;
Οι μονοκύτταροι οργανισμοί ήταν οι πρώτες μορφές ζωής που εξελίχθηκαν στη Γη, πριν από δισεκατομμύρια χρόνια, και υπήρχαν πολύ περισσότερο από τους ανθρώπους και άλλους πολυκύτταρους οργανισμούς. Είναι επίσης μεταβολικά ποικιλόμορφα και μπορούν να ευδοκιμήσουν σε περιβάλλοντα που εμείς οι άνθρωποι θεωρούμε ακραία-όπως στον πυθμένα του ωκεανού σε θερμές υδροθερμικές οπές σωληνώσεων, σε εξαιρετικά αλμυρές λίμνες ακόμα και μέσα σε βράχους.
Ευρώπη-Ένα παγωμένο φεγγάρι του Δία
Το πρώτο μέρος για να αναζητήσετε ζωή έξω από τη Γη είναι μέσα στο Ηλιακό μας Σύστημα, όπου οι αποστάσεις μεταξύ μας και των δυνητικά κατοικήσιμων κόσμων εξακολουθούν να είναι διαχειρίσιμες για διαστημικές πτήσεις και ακόμη και αποστολές δειγματοληψίας. Η Αφροδίτη, ο Άρης και πολλά φεγγάρια του Δία και του Κρόνου είναι όλα ενδιαφέροντα για τους αστροβιολόγους, αν και η Ευρώπη, ένα από τα 95 φεγγάρια του Δία, είναι ένας ιδιαίτερα πολλά υποσχόμενος υποψήφιος κόσμος. Η Ευρώπη είναι ένας παγωμένος ωκεάνιος κόσμος, όπου νέφη νερού αναβλύζουν από έναν ωκεανό κάτω από έναν παχύ φλοιό πάγου.
Αν και η θερμοκρασία της επιφάνειας παραμονεύει συνεχώς κάτω από τους -220°F, η Ευρώπη ενθουσιάζει πολλούς αστροβιολόγους ως πιθανή τοποθεσία για ζωή στο Ηλιακό μας Σύστημα λόγω του υποπαγετώνου ωκεανού της. Το νερό είναι σημαντικό για την εποίκηση ενός πλανήτη από τη ζωή όπως τον ξέρουμε. Ένας πολικός διαλύτης όπως το νερό είναι απαραίτητος για τις βιοχημικές αντιδράσεις που οδηγούν όλη τη ζωή στη Γη και μπορεί επίσης να παρέχει ένα θερμικά σταθερό βιότοπο για τη ζωή και την εξέλιξη των οργανισμών.
Μαζί με το νερό, ο άνθρακας είναι ένα άλλο σημαντικό δομικό στοιχείο για τη ζωή όπως την ξέρουμε. Όλα τα βασικά μακρομόρια της ζωής βασίζονται σε σάκχαρα άνθρακα, οι πρωτεΐνες, το DNA και τα λιπίδια αποτελούνται όλα από άτομα άνθρακα διατεταγμένα σε διάφορα σχήματα, συμπεριλαμβανομένων δακτυλίων, φύλλων και αλυσίδων.
Τον Σεπτέμβριο του 2023, 2 ανεξάρτητες ομάδες επιστημόνων ανακάλυψαν ότι το στερεό διοξείδιο του άνθρακα (CO2) στην επιφάνεια της Ευρώπης πιθανότατα προέρχεται από τον υποπαγετωνικό ωκεανό της, καθώς η θέση του στην επιφάνεια συμπίπτει με γεωλογικά χαρακτηριστικά που υποδεικνύουν τη μεταφορά υλικού κάτω από τον πάγο .
Μια ομάδα υπέθεσε επίσης ότι οι ωκεανοί είναι οξειδωμένοι, μια χημική κατάσταση που υποστηρίζει τη σημερινή βιόσφαιρα της Γης και έτσι ευνοεί την ζωή όπως τη γνωρίζουμε. Αν και οι επιστήμονες δεν ήταν σε θέση να προσδιορίσουν οριστικά την πηγή του CO2 στην Ευρώπη, η επιβεβαίωση ότι υπάρχει άνθρακας στην Ευρώπη έχει πυροδοτήσει τη φωτιά των αστροβιολόγων που πιστεύουν ότι θα μπορούσε να φιλοξενήσει μικροβιακή ζωή.
Σημεία ζωής όπως ο οργανικός άνθρακας και το νερό είναι ευρέως γνωστά ως βιουπογραφές, χημικοί ή φυσικοί δείκτες που απαιτούν συγκεκριμένα βιολογική προέλευση. Αν και καμία βιουπογραφή δεν είναι αρκετή για να διεκδικήσει ζωή σε έναν μακρινό κόσμο, η εύρεση πολλών συμπληρωματικών βιουπογραφών σε σώματα όπως η Ευρώπη μπορεί να ενισχύσει το επιχείρημα ότι η ζωή, με κάποια μορφή, θα μπορούσε να υπάρχει πέρα από τη Γη.
Από την Ευρώπη στην Ανταρκτική-Μελέτη υποπαγετώνων μικροβίων
Ως τόπος μικροβιολογικής επιτόπιας εργασίας, η Ευρώπη είναι σχεδόν όσο πιο απρόσιτη – είναι πάνω από 390 εκατομμύρια μίλια μακριά και απίστευτα κρύα. Πώς, λοιπόν, μπορούμε να προσδιορίσουμε εάν η ζωή θα μπορούσε να επιβιώσει υπό τις ευρωπαϊκές συνθήκες; Μια ιδέα είναι να μελετήσουμε αναλογικές τοποθεσίες με βάση τη Γη – ακραία περιβάλλοντα στη Γη των οποίων οι συνθήκες μιμούνται αυτές των μακρινών κόσμων.
Χαρακτηρίζοντας τη μικροβιακή ζωή σε αυτά τα οικοσυστήματα, μπορούμε να αντλήσουμε μια εικόνα για το πώς μπορεί να επιμένει η ζωή σε μέρη που είναι εντελώς αφιλόξενα για τις περισσότερες άλλες μορφές ζωής. Η μελέτη αναλογικών τοποθεσιών μπορεί επίσης να μας δώσει ενδείξεις σχετικά με το ποια είδη βιουπογραφών μπορεί να είναι σημαντικά σε διαφορετικά περιβάλλοντα και να βοηθήσει στην ενημέρωση του τι αναζητούν οι ερευνητές σε δεδομένα που προέρχονται από μελλοντικές αποστολές με προορισμό την Ευρώπη.