Życie w kosmosie. Czy ziemskie organizmy mogą tam przetrwać?

Ludzkość od momentu odkrycia innych planet zadaje sobie pytanie, czy jesteśmy sami we wszechświecie. Takie rozważania co rusz pogłębiane są o kolejne odkrycia naukowe. Obraz naszego wszechświata, jakim dysponujemy, jest coraz większy i szczegółowy. Nie udało nam się natrafić jeszcze na żaden ślad życia pozaziemskiego, które przypominałoby człowieka. Nikt jednak nie twierdzi, że na planecie, na której byłyby dogodne warunki do powstania i podtrzymania życia, muszą być organizmy wysokorozwinięte.

Polecamy na Geekweek: Pod wpływem nie polecisz. Linie walczą o zakaz na lotniskach

Naukowcy szukają życia nawet na takich planetach, jak Mars, skrajnie nieprzystosowanych aktualnie do podtrzymania jakiegokolwiek życia. Przecież marsjański gatunek musiałby przetrwać ekstremalne warunki pogodowe, wysokie promieniowanie kosmiczne (Mars nie posiada magnetosfery), ograniczony dostęp do tlenu i wody. Może się to wydawać małoprawdopodobne, jednak tego typu organizmy występują już na Ziemi i znane są jako ekstremofile. W większości przypadków są to proste organizmy jednokomórkowe. Rozróżnić można wiele typów ekstremofilów ze względu na warunki ich występowania i odporności np. termofil świetnie radzi sobie w bardzo wysokich temperaturach, z kolei mikroaerofil wymaga mniejszego stężenia tlenu niż w ziemskiej atmosferze.

Czy życie na Marsie jest możliwe?

Mars jest niezwykle ciekawą dla nas planetą. Dzięki wielu cechom wspólnym z Ziemią i stosunkowo niewielkiej odległości wydaje się to być idealny kandydat do przyszłych misji kolonizacyjnych. Doba na Czerwonej Planecie trwa 24 godziny i 39 minut, więc jest to czas bardzo zbliżony do ziemskiego. Podobnie jak na Ziemi mamy tam do czynienia z porami roku, choć ze względu na długość roku, są one znacznie dłuższe niż u nas. Ponadto Mars jest planetą skalistą, na której można wylądować. No i najważniejszy jest chyba fakt występowania wody w postaci lodu. Ostatnie odkrycia naukowe wskazują, że woda miliardy lat temu występowałam tam również w stanie ciekłym.

Jednak życie na Marsie bez specjalnego habitatu i skafandrów nie byłoby dla człowieka możliwe. Temperatury dochodzą tam nawet do -100°C w nocy i potrafią wzrosnąć tylko do kilku stopni powyżej zera w dzień. Stężenie tlenu w atmosferze również nie pozwoliłoby człowiekowi na swobodne oddychanie. Jednak jednym z największych problemów jest brak magnetosfery, a co za tym idzie, na powierzchnię Marsa dociera ogromna ilość promieniowania kosmicznego.

Czytaj dalej poniżej

Zagadka zupełnie różnych zachowań biegunów na Marsie. Dlaczego tak jest? Jakub Szczęsny

Zmiany na Marsie. NASA rozpoczyna kolejny etap misji Patryk Łobaza

Pomimo tak surowych warunków naukowcy nie tracą nadziei, że natkną się na ślady potwierdzające obecność życia biologicznego na Czerwonej Planecie. Każdy organizm, będący w stanie przetrwać na Marsie z definicji będzie ekstremofilem ze względu właśnie na panujące tam warunki. Dlatego też naukowcy już od jakiegoś czasu przyglądają się gatunkom, które możemy znaleźć na Ziemi i sprawdzają, jak zareagowałyby na warunki kosmiczne.

Ekstremofile kluczem do odkrycia życia pozaziemskiego?

Czy życie może istnieć poza Ziemią? To pytanie od lat fascynuje naukowców. Odpowiedzi na nie poszukuje dziedzina astrobiologii, badająca możliwości istnienia życia w ekstremalnych warunkach kosmicznych. Wyniki badań z ostatnich lat pokazują, że niektóre mikroorganizmy mogą mieć zdolność przetrwania w warunkach przypominających te panujące na Marsie.

W eksperymencie z 2014 roku naukowcy zbadali cztery gatunki ekstremofilnych bakterii: Sulfolobus solfataricus, Haloterrigena hispanica, Thermotoga neapolitana i Geobacillus thermantarcticus. Mikroorganizmy te pochodzą z miejsc na Ziemi, gdzie panują skrajne warunki, takie jak wysokie temperatury, silne zasolenie czy niskie ciśnienie. Badacze postanowili sprawdzić, jak te bakterie poradzą sobie w symulowanych warunkach kosmicznych, a konkretnie takich przypominających marsjańskie.

Aby zbadać zdolność przetrwania mikroorganizmów w takich warunkach, bakterie zostały poddane serii eksperymentów w specjalnym symulatorze. Zbadano ich odporność na zmiany temperatury, promieniowanie UV oraz warunki charakterystyczne dla Marsa – niską wilgotność i ciśnienie.

W pierwszej części eksperymentu wszystkie cztery gatunki bakterii były wystawione na działanie ekstremalnych temperatur – od -196°C do 85°C. Organizmy najpierw 3 miesiące spędziły zanurzone w ciekłym azocie. Wyniki były zaskakujące: wszystkie mikroorganizmy były w stanie przetrwać te skrajne warunki, choć niektóre z nich wymagały więcej czasu, aby odzyskać pełną aktywność po przechowywaniu w temperaturach dalekich od ich optymalnych.

Na przykład Sulfolobus solfataricus przetrwał przechowywanie w bardzo niskich temperaturach i po krótkiej inkubacji znów zaczął się rozwijać. Z kolei Geobacillus thermantarcticus okazał się najbardziej odporny na długotrwałe przechowywanie w szerokim zakresie temperatur.

Jednak jak już wcześniej wspominałem, nie tylko temperatury na Marsie są ekstremalne. Dlatego też kolejnym testem było narażenie tych samych ekstremofili na wysokie promieniowanie UV. Okazało się, że po godzinne ekspozycji ich tempo wzrostu spadło jedynie nieznacznie, choć zmniejszało się w miarę wydłużania czasu ekspozycji.

Najtrudniejszym testem była symulacja warunków panujących na Marsie – niska wilgotność i bardzo niskie ciśnienie. Dwie z badanych bakterii, Sulfolobus solfataricus i Thermotoga neapolitana, nie przetrwały suszenia, co było pierwszym krokiem przed symulacją warunków marsjańskich. Natomiast Haloterrigena hispanica i Geobacillus thermantarcticus poradziły sobie z tym wyzwaniem, co sugeruje, że mogą być w stanie przetrwać w warunkach przypominających Marsa. Szczególnie Geobacillus thermantarcticus wykazał wyjątkową zdolność do przetrwania, nawet po dłuższym czasie spędzonym w warunkach symulujących warunki na Marsie.

Ziemskie ekstremofile mogłyby przeżyć na Marsie?

Naukowcy nadal kontynuują badania nad ekstremofilami jako organizmami będącymi potencjalnie w stanie przetrwać w warunkach panujących na innych planetach niż Ziemia. Aktualnie tego typu eksperymenty przeprowadzane są na chińskiej stacji kosmicznej Tiangong przez uczestników misji Shenzou 18, której dowódcą jest Ye Gunagfu. W swoich badaniach wykorzystują archeony zużywające wodór i dwutlenek węgla, wytwarzając metan jako produkt uboczny. Projekt ma na celu sprawdzenie ich umiejętności przetrwania w warunkach podobnych do marsjańskich w obecności ekstremalnego promieniowania kosmicznego.

Tego typu badania pokazują, że niektóre mikroorganizmy są w stanie przetrwać w warunkach zbliżonych do tych panujących na Marsie. Choć nie oznacza to, że życie na Marsie na pewno istnieje, odkrycia te dostarczają cennych informacji na temat granic, w jakich może rozwijać się życie. Ekstremofile, które radzą sobie w najbardziej nieprzyjaznych miejscach na Ziemi, mogą być kluczowe w zrozumieniu, jak mogłoby wyglądać życie w kosmosie.

Warto również zaznaczyć, że samo kilkugodzinne przetrwanie w niesprzyjających warunkach nie oznacza, że organizmy byłyby w stanie tam egzystować i się rozmnażać na stałe. W przypadku badania z 2014 roku ekstremofile były wystawiane po kolei na działanie niekorzystnych warunków. Tymczasem na Marsie wszystkie te warunki "uderzyłyby" w nie jednocześnie, a wtedy wyniki mogłyby nie być już takie optymistyczne.

Nie zmienia to faktu, że w przyszłości tego typu eksperymenty mogą zostać jeszcze bardziej rozwinięte i stanowić solidną podstawę do dalszych badań nam możliwością życia poza Ziemią.

Grafika: depositphotos