изследване

Защо водата е толкова важна за намирането на извънземния живот?

Вода. На Земята се среща навсякъде - от полярните ледени шапки до парните гейзери. А там, където се намира вода, животът се открива почти без изключение. "Когато откриваме вода тук на Земята - било то покрити с лед езера, дълбоководни хидротермални извори, безводни пустини - ако има вода, откриваме и микроби, които успяват да живеят в нея", казва Брайън Глейзър, океанограф от Хавайският университет в Маноа, изучавайки астробиологията.

Ето защо мотото на НАСА в лова за извънземния живот е „следвайте водата”.

На другия ден учени от НАСА обявиха откритието на Марс: Тъмните потоци, които учените са виждали на Марс през летните месеци в продължение на повече от десет години, се оказаха доказателство за течаща вода. Докато солените потоци могат да бъдат твърде наситени с хлоридни соли за поддържане на живота, те увеличават вероятността за живот на Марс в момента.

Но защо водата е толкова важна молекула за цял живот? Може ли да има други съставки, които дават идеалната рецепта за живот на други планети?

Оказва се, че има няколко химични свойства на водатаго направи незаменим за живите същества. Водата не само разтваря почти всичко, но е и един от малкото материали, които могат да бъдат в твърдо, течно и газообразно състояние в относително тесен температурен диапазон.

Текущ живот

Почти целият живот на Земята използвамембраната, която отделя тялото от околната среда. За да остане жив, тялото взема важни материали за производство на енергия, като премахва токсичните вещества като отпадъците. Следователно, водата е необходима, защото остава течна при земни температури. Тъй като тече, той осигурява ефективен начин за прехвърляне на вещества от клетката в околната среда на клетката. По-трудно е да се освободи енергия от твърдо вещество (въпреки че има микроби, които ядат камък), казва Глейзър.

Другата част от уравнението е освен факта, че водатамогат да пренасят вещества в и от клетката - свързани с уникална химическа конфигурация. Скромна молекула вода се състои от два водородни атома, свързани с кислороден атом.

„Начинът, по който те са свързани, прави водата прекрасен универсален разтворител“, което му позволява да разтваря почти всяко вещество, казва Глейзър.

На първо място това се дължи на факта, чемолекулите са полярни, водородните атоми се натрупват от едната страна на молекулата, образувайки положителен регион, а кислородът в другия край образува отрицателен заряд. Положителният край на водорода привлича отрицателни йони (или атоми с допълнителен електрон във външната обвивка), докато отрицателният край привлича положителни йони (които са лишени от един от техните електрони).

Удивителните свойства на разтваряне на водата го правят идеално средство за прехвърляне на вещества, като фосфати или калциеви йони, към и от клетката.

Водни фази

Друга особеност на водата е тазитя може да бъде твърда, течна и газообразна в температурния диапазон, който се наблюдава на Земята. Други молекули, които са идентифицирани като добри кандидати за поддържане на живота, по правило остават течни при температури или налягания, които са негостоприемни за най-известните форми на живот.

„Водата всъщност е сладко място“, казва Глейзър.

Фактът, че водата може да бъде във всичките три фази в относително тесен диапазон от натиск, създава много възможности за просперитет, добавя той.

- Всичките три състояния на водата са на разположение на нашияпланетата създава приятно разнообразие от местообитания и микроклимати, ”казва Глейзър. Например, замразеният лед може да бъде намерен в планинските ледници, докато водната пара помага да се затопли атмосферата.

Водна люлка на живота

Водата може да бъде повече от течност, която го прави по-лесно.Потокът от жизнени процеси - това може да бъде защитна люлка, която донесе градивни елементи на живота на Земята, казва Ралф Кайзер, физик и химик в Хавайския университет, който изучава астрохимията.

Според една от теориите за произхода на животаЗемята, теорията за панспермията, ледените комети се блъскаха в Земята, носейки малки органични молекули, които станаха основа за живота. Но пътуването през пространството е изпитание, главно поради мощните нива на радиация, които могат да унищожат деликатните органични молекули.

Въпреки това, водата в твърдата си форма може да предпази молекулите от радиация. - Може би, защото блоковете бяха замразени във водата, това им стана защитна мантия.

В търсене на заместители

Разбира се, въпреки че водата е важна за живота на нашата собствена планета, може да има форми на живот, които не живеят според земните правила.

Учените също търсят други течности, които биха моглииграят подобна роля като универсален разтворител и транспортна среда. Основните претенденти са амоняк и метан, казва Крис Маккей, астробиолог от изследователския център на НАСА Еймс в Мофет Фийлд, Калифорния. Амонякът, подобно на водата, е полярна молекула, относително често срещана във Вселената, но учените все още не са намерили големи тела с амоняк в Слънчевата система.

Метанът не е полярен, но може да разтвори много други вещества. За разлика от водата метанът става течен само при много ниски температури - при минус 182 градуса по Целзий.

- Знаем, че на Титан има големи езераметан и етан ”е един от спътниците на Сатурн, казва Маккей. "Така че въпросът е много интересен, дали животът може да използва течен метан или етан."