Nowy trop w poszukiwaniu życia na innych planetach

Dotychczas astrobiolodzy, poszukując we Wszechświecie nieznanych form życia, stosowali doktrynę „podążaj za wodą” („follow the water”). Skupiali się więc na planetach nie za zimnych i nie za ciepłych, na których była możliwa obecność ciekłej wody i grubej warstwy atmosfery (by woda nie odparowywała).

Kiedy naukowcy rozważają początki życia na Ziemi, często przywołują koncepcję „pierwotnej zupy”. Życie bowiem w takiej formie, jaką znamy, potrzebuje środowiska, w którym cząsteczki mogą swobodnie się przemieszczać i reagować ze sobą. Nie jest to możliwe ani w ciele stałym, ani w gazie. W jakiej cieczy - poza wodą - mogą rozpuścić się życiodajne cząsteczki? Naukowcy podsuwają nowy pomysł: ciecze jonowe.

To substancje, które w stanie ciekłym w całości składają się tylko z jonów, cząsteczek naładowanych. Cieczami jonowymi są choćby ciekłe sole różnych związków. Znane są już tysiące takich substancji, u których faza ciekła jest osiągalna w niewysokich temperaturach (sól kuchenna cieczą jonową staje się dopiero w temperaturze 801 stopni C).

Ponieważ ciecze jonowe nie parują, nawet ich niewielkie ilości mogą stanowić stabilne środowisko dla reakcji chemicznych – nie potrzeba całych oceanów cieczy, wystarczą tylko małe kropelki, które mogą bardzo powoli akumulować w sobie substancje potrzebne do powstania życia. W publikacji w PNAS naukowcy sugerują, że życie mogłoby rozwinąć się gdzieś w kosmosie właśnie w cieczach jonowych, które mogą powstawać spontanicznie nawet na planetach uznawanych dotąd za niegościnne.

„Ciecze jonowe to substancje, które pozostają w stanie ciekłym nawet w wysokiej temperaturze i niskim ciśnieniu nawet bliskim próżni. Nasze eksperymenty pokazują, że ciecze jonowe mogą powstawać z materiałów łatwo dostępnych na odległych planetach, np. z kwasu siarkowego i związków organicznych zawierających azot. A to oferuje potencjalną ścieżkę powstania życia na gorących, pozbawionych wody planetach o cienkiej atmosferze” – czytamy w publikacji Rachany Agrawal i zespołu prof. Sary Seager z MIT w PNAS. Jednym z autorów korespondencyjnych pracy jest dr Janusz Pętkowski z Politechniki Wrocławskiej.

Odkrycie to znacząco poszerza pojęcie o tym, jak może wyglądać „planeta nadająca się dla życia”. Dotychczas za takie planety niemal wyłącznie kojarzono z obecnością ciekłej wody. Wnioski zespołu sugerują, że warto rozszerzyć poszukiwania i na ciepłe, skaliste egzoplanety o bardzo cienkiej atmosferze czy nawet ciała niebieskie pozbawione atmosfery. Może takie miejsca są zbyt gorące dla wody, ale za to ciecze jonowe mogą tam przetrwać bardzo długo, np. w szczelinach skalnych lub pod osłoną pola magnetycznego.

„W poszukiwaniu życia pozaziemskiego warto mieć otwarty umysł. Bądźmy gotowi na to, że życie na innych planetach, zarówno w Układzie Słonecznym, jak i poza nim, może być zupełnie niepodobne do tego, jakie mamy na Ziemi. Przykładanie naszego ziemskiego szablonu do zjawiska życia być może nie jest właściwym podejściem, może nas niepotrzebnie ograniczać” - podsumował w rozmowie z PAP dr Pętkowski.