სიცოცხლის ძებნა დედამიწის მიღმა - ის, რაც აქამდე ვისწავლეთ

სიცოცხლის ძებნა დედამიწის მიღმა: რაც ჩვენ ვისწავლეთ აქამდე
არამიწიერი სიცოცხლის აღმოჩენის ძიება საუკუნეების მანძილზე ხიბლავდა კაცობრიობას, აერთიანებდა მეცნიერებას, ფილოსოფიას და წარმოსახვას. კითხვა იმის შესახებ, მარტონი ვართ თუ არა სამყაროში, არ არის მხოლოდ ცნობისმოყვარეობის საკითხი, არამედ ის, რამაც შეიძლება ძირეულად შეცვალოს ჩვენი გაგება ცხოვრების, კოსმოსის და მასში ჩვენი ადგილის შესახებ. რაც უფრო შორს მივდივართ კოსმოსში, ჩვენს ხელთ არსებული ხელსაწყოები უფრო მძლავრი ხდება და ჩვენი ცოდნა შორეულ სამყაროებზე აგრძელებს გაფართოებას.

ამ კვლევისას ჩვენ მიმოვიხილავთ იმას, რაც აქამდე ვისწავლეთ დედამიწის მიღმა სიცოცხლის ძიებისას, რა გამოწვევებია და რა ელის ასტრობიოლოგიასა და არამიწიერი სიცოცხლის ძიებას.

1. არამიწიერი სიცოცხლის ძიება: მზარდი სფერო
დედამიწის მიღმა სიცოცხლის ძიება, რომელიც ცნობილია როგორც ასტრობიოლოგია, საგრძნობლად დაჩქარდა ბოლო ათწლეულების განმავლობაში, რაც გამოწვეულია ტექნოლოგიების მიღწევებით, კოსმოსური გამოკვლევებით და თავად სიცოცხლის გაგებით. წარსულში მეცნიერები ძირითადად ტელესკოპებს ეყრდნობოდნენ შორეული პლანეტებისა და მთვარეების შესასწავლად, მაგრამ ახლა ჩვენ გვაქვს მისიები, როვერები და თანამგზავრები, რომლებსაც შეუძლიათ აქტიურად მოძებნონ სიცოცხლის ნიშნები სხვა პლანეტებზე.

ძიების ზოგიერთი ძირითადი დრაივერი მოიცავს:

ტექნოლოგიური მიღწევები: ახალი ტელესკოპები, როგორიცაა ჯეიმს უების კოსმოსური ტელესკოპი (JWST) და როვერები, როგორიცაა Perseverance მარსზე, აწვდიან მეცნიერებს პლანეტების, მთვარეებისა და შორეული ვარსკვლავების უპრეცედენტო ხედებს.
ეგზოპლანეტების აღმოჩენა: კეპლერის კოსმოსური ტელესკოპის მსგავსი ინსტრუმენტების გამოყენებით, მეცნიერებმა დაადგინეს ათასობით ეგზოპლანეტა (პლანეტა ჩვენი მზის სისტემის გარეთ), რომლებიც მდებარეობენ მათი ვარსკვლავის "საცხოვრებელ ზონაში" - რეგიონში, სადაც თხევადი წყალი შეიძლება არსებობდეს.
სიცოცხლე ექსტრემალურ პირობებში: დედამიწაზე სიცოცხლის ფორმების აღმოჩენამ, რომლებიც აყვავებულნი არიან ექსტრემალურ გარემოში (ექსტრემოფილები), როგორიცაა ღრმა ზღვის ჰიდროთერმული ხვრელები ან მჟავე ცხელი წყაროები, გააფართოვა ჩვენი გაგება იმის შესახებ, თუ სად შეიძლება არსებობდეს სიცოცხლე.
2. მარსი: ყველაზე პერსპექტიული მეზობელი
მარსი დიდი ხანია იყო მთავარი აქცენტი არამიწიერი სიცოცხლის ძიებაში. როგორც ყველაზე მეტად დედამიწის მსგავსი პლანეტა ჩვენს მზის სისტემაში, მან მოგვცა ყველაზე მომხიბვლელი მინიშნებები, რომლებიც ვარაუდობენ, რომ სიცოცხლე შეიძლებოდა არსებობდეს - ან შეიძლება ჯერ კიდევ არსებობდეს - იქ.

წარსული სიცოცხლე მარსზე:

უძველესი წყლის მტკიცებულება: მარსს აქვს ზედაპირის მახასიათებლები, რაც იმაზე მეტყველებს, რომ მას ოდესღაც მიედინება მდინარეები, ტბები და შესაძლოა ოკეანე. ნაპოვნია უძველესი მდინარის ხეობები, ტბები და მინერალები, რომლებიც წარმოიქმნება წყლის თანდასწრებით, რაც მიუთითებს იმაზე, რომ მარსს შესაძლოა წარსულში ჰქონოდა თხევადი წყალი.
მეთანის გამოვლენა: მეთანი მარსის ატმოსფეროში, რომელიც აღმოჩენილია მისიების მიერ, როგორიცაა Curiosity და ExoMars, დამაინტრიგებელი ნიშანია. დედამიწაზე მეთანი ხშირად წარმოიქმნება ბიოლოგიური პროცესებით, თუმცა ის ასევე შეიძლება წარმოიქმნას გეოლოგიური აქტივობით. მეცნიერები ჯერ კიდევ იკვლევენ მარსზე მეთანს ბიოლოგიური თუ გეოლოგიური წარმოშობა აქვს.
მიმდინარე მისიები:

Perseverance Rover: Perseverance Rover, რომელიც დაეშვა მარსზე 2021 წლის თებერვალში, დავალებულია მოძებნოს უძველესი სიცოცხლის ნიშნები და შეაგროვოს ნიმუშები, რომლებიც შეიძლება ერთ დღეს დაბრუნდეს დედამიწაზე. ის იკვლევს ჯეზეროს კრატერს, ტერიტორიას, რომელიც ოდესღაც ტბას შეიცავდა, რაც მას პერსპექტიულ ადგილად აქცევს წარსული მიკრობული სიცოცხლის ნიშნების საპოვნელად.
Ingenuity Helicopter: Ingenuity-ის ვერტმფრენმა, განლაგებულმა Perseverance-მა, წარმატებით აჩვენა ენერგეტიკული ფრენა სხვა პლანეტაზე, გახსნის ახალ შესაძლებლობებს მარსის საჰაერო გამოკვლევისთვის.
სიცოცხლის ძებნა დღეს:

მიუხედავად იმისა, რომ სიცოცხლის საბოლოო ნიშნები არ არის აღმოჩენილი, შესაძლებლობა იმისა, რომ სიცოცხლე არსებობდეს ზედაპირის ქვეშ, დაცულ გარემოში, სადაც თხევადი წყალი ჯერ კიდევ შეიძლება არსებობდეს, რჩება საინტერესო გზად მომავალი კვლევისთვის.

3. მზის სისტემის გარე მთვარეები: ევროპა, ენცელადუსი და ტიტანი
მიუხედავად იმისა, რომ მარსი რჩება სიცოცხლის ძიების უახლოეს ფოკუსად, იუპიტერისა და სატურნის რამდენიმე თანამგზავრი სიცოცხლის შესანახად კიდევ უფრო დამაჯერებელ პერსპექტივას წარმოადგენს.

ევროპა (იუპიტერის მთვარე):

ევროპა დაფარულია ყინულის სქელი გარსით, მაგრამ მის ქვეშ არის თხევადი წყლის უზარმაზარი ოკეანე. ეს მიწისქვეშა ოკეანე, რომელიც შესაძლოა კავშირში იყოს მთვარის კლდოვან მანტიასთან, პოტენციურად შეუძლია სიცოცხლისთვის შესაფერისი პირობების შექმნა. მეცნიერები ვარაუდობენ, რომ ოკეანის ფსკერზე არსებული ჰიდროთერმული სავენტილაციო სადინრებს შეუძლიათ მიკრობული სიცოცხლის შენარჩუნება, ისევე, როგორც დედამიწაზე აღმოჩენილი სიცოცხლე ღრმა ზღვის სავენტილაციო ნახვრეტებთან.

მომავალი მისიები: NASA-ს Europa Clipper-ის მისია (გაშვებული 2020-იან წლებში) გამოიძიებს ევროპის ოკეანეს და მის სიცოცხლის პოტენციალს ფრენების ჩატარებით მისი ყინულოვანი ზედაპირისა და მიწისქვეშა ზედაპირის გასაანალიზებლად.
ენცელადუსი (სატურნის მთვარე):

ენცელადუსს, კიდევ ერთ დამაინტრიგებელ მთვარეს, აქვს გეიზერები, რომლებიც წყლის ორთქლსა და ორგანულ ნაერთებს კოსმოსში ისვრის, რაც მიწისქვეშა ოკეანის არსებობაზე მიანიშნებს. კოსმოსურმა ხომალდმა Cassini-მ აღმოაჩინა ეს ბუმბული და ახლა ითვლება, რომ ენცელადუსს შეიძლება ჰქონდეს სასიცოცხლო გარემო მისი ყინულოვანი ქერქის სიღრმეში. ორგანული მოლეკულების და წყლის არსებობა შეიძლება ნიშნავს, რომ არსებობს სიცოცხლის სამშენებლო ბლოკები.

ტიტანი (სატურნის მთვარე):

ტიტანი უნიკალურია, რადგან მას აქვს თხევადი მეთანი და ეთანი მის ზედაპირზე, აზოტითა და ორგანული მოლეკულებით მდიდარ ატმოსფეროსთან ერთად. მიუხედავად იმისა, რომ ტიტანზე სიცოცხლე, სავარაუდოდ, ძალიან განსხვავდებოდა იმ ყველაფრისგან, რაც ჩვენ ვიცით დედამიწაზე, მთვარე რჩება კვლევის სამიზნე. NASA-ს Dragonfly მისია, რომელიც 2020-იან წლებში დაიწყო, შეისწავლის ტიტანის ზედაპირს როტორკრატით და ეძებს ქიმიურ ნიშნებს, რომლებიც შეიძლება მიუთითებდეს სიცოცხლეზე.

4. ეგზოპლანეტების ძიება და საცხოვრებელი ადგილი
ეგზოპლანეტების აღმოჩენამ - პლანეტები, რომლებიც ბრუნავენ ვარსკვლავებს ჩვენი მზის სისტემის გარეთ - გააფართოვა ჩვენი სიცოცხლის ძიება ექსპონენტურად. კეპლერის კოსმოსურმა ტელესკოპმა და სხვა ობსერვატორიებმა გამოავლინეს ათასობით ეგზოპლანეტა, რომელთაგან ბევრი დევს მათი მშობელი ვარსკვლავების სასიცოცხლო ზონაში, სადაც თხევადი წყალი შეიძლება არსებობდეს.

კეპლერის მემკვიდრეობა:

კეპლერმა აღმოაჩინა 2600-ზე მეტი დადასტურებული ეგზოპლანეტა და გამოავლინა, რომ პლანეტარული სისტემები ბევრად უფრო გავრცელებულია, ვიდრე ადრე ეგონათ. ზოგიერთი ყველაზე საინტერესო აღმოჩენა მოიცავს დედამიწის ზომის პლანეტებს საცხოვრებელ ზონაში, როგორიცაა Kepler-452b, რომელსაც ხშირად "დედამიწის ბიძაშვილს" უწოდებენ.

ჯეიმს უების კოსმოსური ტელესკოპი (JWST):

2021 წლის დეკემბერში გაშვებული JWST გთავაზობთ უბადლო შესაძლებლობებს ეგზოპლანეტების ატმოსფეროს დეტალურად შესასწავლად. შორეული პლანეტების ატმოსფეროში გამავალი სინათლის გაანალიზებით, მეცნიერებს შეუძლიათ აღმოაჩინონ ბიოხელმოწერები — ქიმიური ნაერთები, რომლებიც შეიძლება მიუთითებდეს სიცოცხლის არსებობაზე, როგორიცაა ჟანგბადი, მეთანი ან ნახშირორჟანგი.

5. სიგნალების ძიება: SETI და არამიწიერი ინტელექტის ძიება
შორეულ პლანეტებზე სიცოცხლის ძიების გარდა, მეცნიერები ასევე ეძებენ ინტელექტუალური სიცოცხლის ნიშნებს არამიწიერი ინტელექტის ძიების (SETI) მეშვეობით. SETI ყურადღებას ამახვილებს დედამიწის მიღმა არსებული ცივილიზაციების სიგნალების აღმოჩენაზე, როგორიცაა რადიოტალღები.

გარღვევის მოსმენა:

Breakthrough Listen ინიციატივა, გლობალური მცდელობა ცის სკანირებისთვის უცხო რადიოსიგნალებისთვის, იყო ერთ-ერთი ყველაზე ამბიციური პროექტი ინტელექტუალური ცხოვრების ძიებაში. მძლავრი რადიოტელესკოპების გამოყენებით SETI-ის მკვლევარები უსმენენ უჩვეულო სიგნალებს სხვა ცივილიზაციებიდან. მიუხედავად იმისა, რომ საბოლოო სიგნალები ჯერ არ არის აღმოჩენილი, ძიება გრძელდება და ახალი ტექნოლოგიები ზრდის ჩვენს უნარს, გავიგოთ სუსტი სიგნალები შორეული ვარსკვლავებიდან.

ოუმუამუა: ვარსკვლავთშორისი სტუმარი:

2017 წელს ოუმუამუას აღმოჩენამ, ჩვენი მზის სისტემის გარე ობიექტმა, აღფრთოვანება გამოიწვია. მისმა უჩვეულო ფორმამ და ქცევამ ზოგიერთ მეცნიერს მიიყვანა ვარაუდი, რომ ეს შესაძლოა იყოს ხელოვნური ზონდი, რომელიც გაგზავნილია არამიწიერი ცივილიზაციის მიერ. მიუხედავად იმისა, რომ მეცნიერთა უმეტესობა თვლის, რომ ოუმუამუა ბუნებრივი ობიექტი იყო, მისმა ხანმოკლე ვიზიტმა გააჩინა კითხვები იმის შესახებ, თუ რა შეიძლება შეგვხვდეს ჩვენი მზის სისტემის მიღმა არსებული უზარმაზარი, შეუსწავლელი სივრციდან.

6. გამოწვევები და შეზღუდვები
დედამიწის მიღმა სიცოცხლის ძიება რთული და რთული საქმეა. ზოგიერთი ძირითადი დაბრკოლება მოიცავს:

მანძილი: პლანეტებისა და მთვარეების უმეტესობა, რომლებშიც შეიძლება სიცოცხლე იყოს, სინათლის წლებია დაშორებული, რაც ართულებს და ძვირად აქცევს უშუალო შესწავლას და მონაცემთა შეგროვებას.
სიცოცხლის გამოვლენა: სიცოცხლე, თუ ის არსებობს, შეიძლება ძალიან განსხვავებული იყოს იმისგან, რასაც ჩვენ ველოდებით. ჩვენ ორიენტირებული ვართ ნახშირბადზე დაფუძნებულ სიცოცხლეზე, მაგრამ სიცოცხლის სხვა ფორმები (მაგ., სილიკონზე დაფუძნებული) შეიძლება არსებობდეს და გაურბის ჩვენს გამოვლენის მეთოდებს.
დაბინძურება: იმის უზრუნველყოფა, რომ სხვა პლანეტების შესწავლა არ დააბინძურებს მათ დედამიწის მიკრობებით, მთავარი საზრუნავია. არსებობს პლანეტარული დაცვის მკაცრი პროტოკოლები, რათა თავიდან იქნას აცილებული წინ და უკან დაბინძურება.
7. სიცოცხლის ძიების მომავალი
რაც უფრო გაუმჯობესდება ჩვენი ტექნოლოგია, ასევე გაუმჯობესდება ჩვენი უნარი, ვიპოვოთ სიცოცხლე დედამიწის მიღმა. ზოგიერთი ძირითადი განვითარება ჰორიზონტზე მოიცავს:

დაბრუნების მისიების ნიმუში: მისიები, რომლებიც აბრუნებენ ნიმუშებს მარსიდან, ევროპიდან ან სხვა ციური სხეულებიდან, მეცნიერებს საშუალებას მისცემს დეტალურად შეისწავლონ მასალები სხვა სამყაროებიდან.
ხელოვნური ინტელექტი: ხელოვნური ინტელექტისა და მანქანათმცოდნეობის ალგორითმები სულ უფრო ხშირად გამოიყენება ტელესკოპებიდან და როვერებიდან დიდი რაოდენობით მონაცემების გასაანალიზებლად, რაც აადვილებს სიცოცხლის პოტენციური ნიშნების იდენტიფიცირებას.
ვარსკვლავთშორისი ზონდები: გრძელვადიან მომავალში, პროექტები, როგორიცაა Breakthrough Starshot, მიზნად ისახავს პატარა, სწრაფად მოძრავი ზონდების გაგზავნას ახლომდებარე ვარსკვლავურ სისტემებში, როგორიცაა Alpha Centauri, რომელსაც შეუძლია მოგვაწოდოს ახლო ხედის სურათები და მონაცემები სხვა სამყაროებიდან.
დასკვნა: ახალი ერა ასტრობიოლოგიაში
მიუხედავად იმისა, რომ ჩვენ ჯერ ვერ ვიპოვნეთ არამიწიერი სიცოცხლის საბოლოო მტკიცებულება, ძიება უფრო პერსპექტიულია, ვიდრე ოდესმე. ყოველი ახალი აღმოჩენა - მარსზე უძველესი წყლიდან დაწყებული ორგანული მოლეკულების აღმოჩენამდე მთვარეებზე, როგორიცაა ენცელადუსი და ტიტანი - კიდევ ერთ ფენას მატებს ჩვენს გაგებას იმის შესახებ, თუ რა არის შესაძლებელი სამყაროში. ტექნოლოგიის წინსვლისა და სხვა მისიების დაწყებისას, კაცობრიობა შეიძლება იყოს ერთ-ერთი ყველაზე ღრმა პასუხის ზღვარზე.