Vodikov prstni odtis življenja

Nekoč bomo verjetno našli planet z življenjem in najverjetneje nam bo to uspelo z analizo plinov v njegovi atmosferi. Ko odkrijemo planet z Zemlji podobno kombinacijo plinov, bo najbolj logična razlaga, da jo vzdržujejo organski procesi. A kaj, če se je nezemeljsko življenje razvilo na temelju drugačne kemije, kjer je njegov glavni podpis vodik, ne kisik?

Prstni odtis življenja na našem planetu je razmerje plinov v ozračju. V višjih plasteh zemeljske atmosfere metan reagira s kisikom in tvori ogljikov dioksid, v nižjih pa se ves čas obnavlja z biološkimi procesi. Če bi življenje izumrlo, bi se razmerje plinov porušilo in postalo podobno preostalim mrtvim eksoplanetom, ki smo jih odkrili do zdaj.

Pri iskanju življenja na eksoplanetih oprezamo za tistimi, ki bi imeli podobno atmosfersko mešanico, kot jo ima Zemlja. Razumljivo, saj drugačnega življenja ne poznamo in si ga ne znamo predstavljati. Toda tuje življenje bi bilo lahko utemeljeno na drugačnih kemičnih procesih in morda bi morali razširiti področje iskanja na planete, pri katerih v atmosferi prevladuje vodik.
 

Življenje bi se lahko skrivalo tudi pod plastmi atmosfere plinastih velikanov.

Sledite vodiku

Avtorji raziskave, ta mesec objavljene v reviji Nature Astronomy, predlagajo prav to. Vodik je najlažji plin in najlažje pobegne težnosti planeta, zato morajo biti planeti z vodikovo atmosfero od dva- do desetkrat večji od Zemlje, da ga s svojo gravitacijo obdržijo. Vodik bi bil lahko del planeta že ob nastanku, ko bi se ta oblikoval iz okoliških plinov, ali pa bi v ozračje prišel kasneje ob reagiranju med železom in vodo.

Gostota vodikovega ozračja se z oddaljenostjo od površine planeta manjša 14-krat počasneje kot pri zemeljskem ozračju, zato je tudi atmosferski plašč več desetkrat debelejši. Za astronome je to dober podatek, saj takšne planete lažje opazijo tako s spektrometri kot z optičnimi teleskopi.

Toda na superplanetih, kjer prevladuje vodik, po vsej verjetnosti v ozračju ne bomo našli prostega kisika, saj plina tvorita zelo vnetljivo mešanico. Kisik pa je vendar temeljni pogoj za razvoj življenja, kajne? Avtorji raziskave trdijo, da nas prav takšna miselnost morda ovira pri iskanju življenja v vesolju. S poskusi so dokazali, da bakterija E. coli, ki v izobilju naseljuje tudi naše prebavne organe, lahko preživi in se razmnožuje v ozračju, kjer je edini plin vodik, torej ob popolni odsotnosti kisika. Enako so dokazali za več gliv kvasovk.

To sicer ni veliko presenečenje, prav tako ne dokazuje, da bi se v vodikovi atmosferi življenje lahko razvilo v kompleksnejše oblike. Že od prej namreč poznamo mikrobe, ki presnavljajo vodik, in celo večcelične organizme, ki vse življenje preživijo brez kisika.

So pa člani raziskovalne skupine odkrili nekaj pomembnega, kar bi lahko vplivalo na iskanje življenja v vesolju. V vodikovi atmosferi so bakterije E. coli sproščale nepričakovano veliko različnih plinov, in če teleskope obrnemo proti eksoplanetom z vodikovo atmosfero, bodo prav ti plini nov prstni odtis življenja.

Metabolni procesi na temelju vodika so sicer manj učinkoviti od kisikovih in na orjaških z vodikom bogatih planetih morda res ne bomo našli inteligentnih bitij, a dokler je kakršenkoli znak življenja v tujem svetu eno najbolj nestrpno pričakovanih odkritij, se bomo morali zadovoljiti tudi z malimi bakterijami.