kutatás

Miért olyan fontos a víz a földönkívüli élet megtalálásához?

Víz. A Földön mindenhol megtalálható a poláris jégkorongoktól a gőzgejzerekig. És ahol a víz megtalálható, az élet szinte kivétel nélkül megtalálható. „Amikor a Földön találunk vizet - akár jégtakaró tavak, mélytengeri hidrotermikus források, száraz sivatagok - ha van víz, akkor olyan mikrobákat is találunk, amelyek képesek benne élni,” mondja Brian Glaser, egy Hawaii Egyetem, Manoa, astrobiológia tanulmányozása.

Ezért a NASA mottója a földönkívüli élet vadászatában „kövesse a vizet”.

A másik nap a NASA tudósai bejelentették a Mars-i felfedezést: Azok a sötét patakok, amelyeket a tudósok a nyári hónapokban már több mint tíz éve láttak a Marson, bizonyították, hogy a víz folyik. Míg a fiziológiás sófolyadékok túlságosan telítettek a klorid-sókkal az élet támogatása érdekében, növelik a Mars életének valószínűségét.

De miért van egy ilyen fontos molekula az élet számára? Léteznek-e más összetevők, amelyek tökéletes receptet nyújtanak a más bolygók életéhez?

Kiderül, hogy a víz több kémiai tulajdonságaelengedhetetlen az élő lények számára. A víz nem csak szinte mindent felold, hanem az egyik kevés olyan anyag, amely viszonylag szűk hőmérséklet-tartományban szilárd, folyékony és gázállapotú lehet.

Jelenlegi élet

Gyakorlatilag a Föld minden élete éla membránt, amely elválasztja a testet a környezettől. Ahhoz, hogy életben maradhasson, a test fontos anyagokat vesz fel az energiatermeléshez, szétválasztva a mérgező anyagokat, mint a hulladék. Ezért szükséges a víz, mert a szárazföldi hőmérsékleten folyadék marad. Ahogy áramlik, hatékony módja az anyagoknak a cellából a sejtek környezetébe való átvitelére. Nehezebb az energiát egy szilárd anyagból kibocsátani (bár vannak olyan csírák, amelyek kővel esznek), mondja Glaser.

Az egyenlet másik része a vízhordozhat anyagokat a cellába és onnan kifelé - egyedi kémiai konfigurációval. Egy szerény vízmolekula két oxigénatomhoz kapcsolódó hidrogénatomból áll.

„Az összekapcsolásuk módja a víz csodálatos univerzális oldószer”, amely lehetővé teszi, hogy szinte bármilyen anyagot feloldjon, mondja Glaser.

Először is az a tény, hogya molekulák polaritás, a molekula egyik oldalán hidrogénatomok halmozódnak fel, pozitív területet képeznek, és a másik végén az oxigén negatív töltést képez. A pozitív hidrogénvég a negatív ionokat (vagy az extra elektronokkal rendelkező atomokat) vonzza a külső héjba, míg a negatív vég pozitív pozitív ionokat vonz (amelyek nincsenek az egyik elektronjuktól).

A víz csodálatos feloldódási tulajdonságai ideális anyagot jelentenek az anyagok, mint például a foszfátok vagy a kalciumionok, átadására a sejtekbe és a sejtekbe.

Vízfázisok

A víz másik jellemzője az, hogyszilárd, folyékony és gázhalmazállapotú lehet a Földön megfigyelt hőmérsékleti tartományon belül. Más, az élethosszig tartó támogatásra alkalmasnak bizonyult molekulák rendszerint folyékonyak maradnak olyan hőmérsékleten vagy nyomáson, amelyek a leghíresebb életformák számára nemkívánatosak.

„A víz valóban édes hely” - mondja Glaser.

Az a tény, hogy a víz mindhárom fázisban viszonylag szűk nyomáskülönbségben lehet, sok lehetőséget teremt a jólétre, hozzáteszi.

"Mindhárom vízállapot rendelkezésre álla bolygó kellemes sokféle élőhelyet és mikroklímát teremt ”- mondja Glaser. Például a hegyi gleccserekben fagyasztott jég található, míg a vízgőz segít a légkör melegítésében.

Az élet víz bölcsője

A víz több, mint egy könnyebb folyadék.az életfolyamatok folyamata - védő bölcső lehet, amely az élet építőköveit hozta a Földre, mondja Ralph Kaiser, a Hawaii Egyetem fizikusa és kémikusa, aki az asztrokémiai tanulmányokat végez.

Az élet eredetének egyik elmélete szerintA föld, a panspermia elmélete, a jég üstökösök összeomlottak a Földbe, apró szerves molekulákat hordozva, amelyek az élet alapjává váltak. Azonban az űrben való utazás egy próbatétel, elsősorban az erős sugárzási szintek miatt, amelyek elpusztíthatják a finom szerves molekulákat.

A szilárd formájú víz azonban megvédheti a molekulákat a sugárzástól. - Talán azért, mert az építőelemek a vízben fagyottak, védőköpenyévé vált.

A helyettesítők keresése

Természetesen, bár a víz fontos a saját bolygónk életére, lehetnek olyan életformák, amelyek nem a földi szabályok szerint élnek.

A tudósok más folyadékokat is keresnekhasonló szerepet játszanak, mint az univerzális oldószer és a szállítóközeg. A fő versenyzők az ammónia és a metán, mondja Chris McKay, a NASA Ames kutatóközpontjának astrobiológusa a kaliforniai Moffet Fieldben. Az ammónia, mint a víz, egy poláris molekula, amely viszonylag gyakori az Univerzumban, de a tudósok még nem találtak nagy testeket ammóniával a Naprendszerben.

A metán nem poláris, de számos más anyagot is feloldhat. A vízzel ellentétben a metán csak nagyon hideg hőmérsékleten folyik - mínusz 182 Celsius fok.

"Tudjuk, hogy a Titanban nagy tavak vannaka folyékony metán és az etán egyike Saturnus holdainak, mondja McKay. "Tehát a kérdés nagyon érdekes, hogy az élet folyékony metánt vagy etánt használhat-e."