Apă. Se găsește peste tot pe Pământ, de la capacele polare de gheață până la gheizerele cu aburi. Și acolo unde găsesc apă, își găsesc viața, aproape fără excepție. „Când găsim apă aici pe Pământ - fie că este vorba de lacuri acoperite cu gheață, guri de hidrotermică din adâncime, deșerturi aride - dacă există apă, găsim microbi care reușesc să trăiască în ea”, spune Brian Glaser, oceanograf la Universitatea din Hawaii la Manoa, studiind astrobiologie.
Prin urmare, motto-ul neobișnuit al NASA în vânătoarea vieții extraterestre a fost „urmați apa”.
Recent, oamenii de știință NASA au anunțat o descoperire pe Marte: fluxurile întunecate pe care oamenii de știință le-au văzut în lunile de vară pe Marte de mai bine de zece ani, s-au dovedit a fi dovezi ale apei curgătoare. În timp ce fluxurile de sare pot fi prea saturate în săruri de clorură pentru a sprijini viața, acestea cresc probabilitatea vieții pe Marte în acest moment.
Dar de ce este exact apa o moleculă atât de importantă pentru viață? Ar putea exista și alte ingrediente care să ofere rețeta perfectă pentru viață pe alte planete?
Se dovedește că mai multe proprietăți chimice ale apei îl fac indispensabil pentru viețuitoare. Nu numai că apa dizolvă aproape totul, dar este, de asemenea, unul dintre puținele materiale care pot fi solide, lichide și gazoase într-un interval de temperatură relativ îngust.
Viața actuală
Aproape toată viața de pe Pământ folosește o membrană care separă corpul de mediu. Pentru a rămâne în viață, organismul preia materiale importante pentru a produce energie, filtrând substanțele toxice precum deșeurile. În acest sens, apa este necesară, deoarece rămâne lichidă la temperaturile pământului. Pe măsură ce curge, oferă un mod eficient de transfer de substanțe din celulă în mediul celulei. Eliberarea de energie din solide este mult mai dificilă (deși există microbi care mănâncă rocă), spune Glazer.
Video promotional:
Cealaltă parte a ecuației - pe lângă faptul că apa poate transporta substanțe în și din celulă - este legată de o configurație chimică unică. Molecula de apă umilă este formată din doi atomi de hidrogen legați de un atom de oxigen.
„Modul în care sunt combinate face din apă un solvent universal minunat”, ceea ce îi permite să se dizolve aproape orice substanță, spune Glaser.
Acest lucru se datorează în primul rând faptului că molecula are polaritate, atomi de atom de hidrogen pe o parte a moleculei, formând o regiune pozitivă, iar oxigenul la celălalt capăt formează o sarcină negativă. Capătul pozitiv de hidrogen atrage ioni negativi (sau atomi cu un electron suplimentar în învelișul exterior), în timp ce capătul negativ atrage ioni pozitivi (care nu au unul dintre electronii lor).
Proprietățile remarcabile de dizolvare ale apei îl fac ideal pentru transferul substanțelor precum fosfații sau ionii de calciu în și în afara celulei.
Faze de apă
O altă caracteristică neobișnuită a apei este aceea că poate fi solidă, lichidă și gazoasă în intervalul de temperatură găsit pe Pământ. Alte molecule care au fost identificate drept candidați buni pentru susținerea vieții tind să rămână lichide la temperaturi sau presiuni care ar fi inospitale pentru cele mai cunoscute forme de viață.
„Apa este de fapt un loc dulce”, spune Glazer.
Faptul că apa poate fi în toate cele trei faze într-un interval de presiune relativ îngust creează multe oportunități pentru ca viața să înflorească, adaugă el.
„Toate cele trei condiții de apă disponibile pe planeta noastră creează o varietate plăcută de habitate și microclimat”, spune Glazer. De exemplu, gheața înghețată poate fi găsită în ghețarii de munte, în timp ce vaporii de apă ajută la încălzirea atmosferei.
Leagănul apei vieții
Apa poate fi mai mult decât un lichid care ușurează viața - poate fi leagănul de protecție care a adus blocurile vieții pe Pământ, spune Ralph Kaiser, fizician și chimist la Universitatea din Hawaii, care studiază astrochimia.
Conform uneia dintre teoriile despre originea vieții pe Pământ, teoria panspermiei, cometele de gheață s-au prăbușit pe Pământ, purtând mici molecule organice care au devenit baza vieții. Dar călătoria prin spațiu este un calvar, în primul rând datorită nivelului puternic de radiații care poate distruge moleculele organice delicate.
Cu toate acestea, apa în forma sa solidă poate proteja moleculele de radiații. „Poate pentru că cărămizile din clădire erau înghețate în apă, a devenit mantaua lor de protecție”.
În căutarea înlocuitorilor
Desigur, în timp ce apa este esențială vieții pe propria noastră planetă, pot exista forme de viață care nu trăiesc după regulile pământenilor.
Oamenii de știință caută și alte fluide care ar putea juca un rol similar ca solvent universal și mediu de transport. Concurenții de top includ amoniacul și metanul, spune Chris McKay, astrobiolog la Centrul de Cercetări Ames al NASA din Moffett Field, California. Amoniacul, ca și apa, este o moleculă polară relativ frecventă în Univers, dar oamenii de știință nu au găsit încă corpuri mari cu amoniac în sistemul solar.
Metanul nu este polar, dar poate dizolva multe alte substanțe. Cu toate acestea, spre deosebire de apă, metanul devine lichid doar la temperaturi foarte reci - la minus 182 grade Celsius.
"Știm că Titan are lacuri mari de metan lichid și etan", aceasta este una dintre lunile lui Saturn, spune McKay. "Deci, întrebarea foarte interesantă este dacă viața poate folosi metan lichid sau etan."
Ilya Khel
