Lastre di ghiaccio antartiche. Credito immagine: NASA Clicca per ingrandire
Pamela Conrad, un astrobiologo del Jet Propulsion Laboratory della NASA, ha viaggiato fino alle estremità della Terra per studiare la vita. Di recente Conrad è apparso nel documentario 3-D di James Cameron “Aliens of the Deep”, in cui lei e molti altri scienziati hanno studiato le strane creature che popolano il fondo dell'oceano.
Il 16 giugno 2005, Conrad ha tenuto una conferenza dal titolo "Un anno bipolare: cosa possiamo imparare a cercare la vita su altri pianeti lavorando in deserti freddi".
Nella prima parte di questa trascrizione modificata, Conrad descrive quale tipo di segni potremmo cercare per vedere se c'è vita in un ambiente alieno.
"Negli ultimi tre anni, sono stato impegnato in un progetto con diversi miei colleghi che ci porta nei deserti caldi e freddi. Vogliamo osservare le firme della vita e vedere se siamo in grado di dire la differenza tra i luoghi in cui la vita è e dove la vita non lo è. Il motivo per cui andiamo ai deserti è quello di ridurre il numero di variabili confondenti che vengono introdotte da tutti i tipi di vita. Fondamentalmente, non vogliamo raschiare la cacca del cane per trovare i batteri nella terra.
L'anno scorso abbiamo avuto il privilegio di andare sia nell'Artico che nell'Antartico. Quindi questo è il mio anno bipolare, e quello che stavamo facendo lì è rilevante per l'esplorazione dello spazio perché, come un deserto, le condizioni sulla superficie di altri pianeti sono molto dure.
Guardiamo le rocce perché, se la vita fosse stata e se ne fosse già andata - in altre parole, è morta, o è così morta che è stata fossilizzata e alterata - la si può trovare nella documentazione rock.
Per rilevare la vita ovunque, devi essere in grado di investigare l'ambiente e trovare indizi misurabili. Se non è qualcosa che puoi definire in termini misurabili, non è scienza. Quindi, per definizione, siamo un po 'fuori al freddo, per così dire.
Una delle sfide è trovare termini misurabili con cui definire la vita. I termini devono essere abbastanza universali da non perdere la vita su un altro pianeta, se fosse diverso dalla vita che abbiamo qui. Ne abbiamo un esempio: la biosfera sulla Terra. Cerchiamo di usare la conoscenza che abbiamo sulla vita qui per trovare quei termini, e quindi proviamo a pensare alla vita nei termini descrittivi più generali che possiamo.
Cerchiamo la vita in luoghi abitabili; luoghi in grado di sostenere la vita. Ma l'abitabilità è difficile da definire, perché abbiamo solo una vaga nozione di ciò che rende abitabile un ambiente. Alla NASA, siamo molto alla ricerca di acqua come uno degli aspetti dell'abitabilità.
L'acqua è importante per la vita nel deserto come lo è per noi. Dopo una fresca nevicata, quando le rocce si scaldano e sciolgono il ghiaccio, vedi una fioritura di cianobatteri sulla superficie della roccia. Tuttavia sono in grado di mantenere un'esistenza minima quando non ci sono molte precipitazioni.
Uno dei motivi per cui il metabolismo deve rallentare durante l'inverno antartico è perché l'acqua è in una fase solida e non è accessibile. Gli esseri viventi possono usare il ghiaccio solo quando si scioglie e diventa un buon solvente. Usare il ghiaccio è come usare un minerale nella fase cristallina - quando è nella forma solida, devi usare un po 'di energia per rompere quei legami per farci qualcosa. Ci sono organismi in Antartide che contengono tipi di molecole antigelo, pesci che possiedono molecole chiamate glicoproteine. Quando un cristallo di ghiaccio si forma nel pesce, la molecola afferra il cristallo di ghiaccio mentre inizia a crescere, e non lo lascia crescere nella direzione in cui è energicamente più facile da coltivare. Poiché non può crescere, il cristallo di ghiaccio abbandona il fantasma e si trasforma in acqua.
Oltre all'acqua, riteniamo che alcuni tipi di elementi chimici siano importanti per la vita altrove. La vita sulla Terra è fatta di carbonio, idrogeno e fosforo e alcune altre cose importanti, e abbiamo bisogno dell'ossigeno nell'aria. Ma ci sono microbi sulla Terra che respirano il metallo e non si preoccupano dell'ossigeno.
Quindi l'abitabilità è davvero abitabile agli occhi di chi guarda. Quando lo stai definendo, devi pensare al più ampio insieme di termini che puoi per includere qualsiasi tipo di vita che potresti essere in grado di immaginare. La valutazione finale sull'abitabilità di un luogo è, ovviamente, per vedere se è abitato.
Fai una serie di domande se vuoi sapere "Posso impostare le pulizie qui?" Potresti porre un'altra serie di domande se vuoi sapere "Qualcuno è a casa?" Ma al centro di tutto, se o vuoi vivere lì o solo vedere se qualcuno è a casa, devi sapere qualcosa sul quartiere. Devi ancora fare tutti gli esperimenti che ti raccontano le proprietà geofisiche, mineralogiche e atmosferiche del pianeta. Se stai cercando la vita, devi avere un'idea del tipo di cose che stai cercando di supportare con quell'ambiente.
Scoppiando circa 5 milioni di anni fa, da una serie di fratture conosciute come Cerberus Fossae, l'acqua scorreva in una catastrofica alluvione, raccogliendosi in un'area di 800 x 900 km e inizialmente era mediamente 45 metri di profondità. Clicca sull'immagine per ingrandirla. Credito: ESA / Mars Express
Quindi cosa costituirebbe una prova? Se vuoi dire che qualcosa è stato provato, devi raggiungere un certo livello di consenso nella comunità scientifica, altrimenti i tuoi pari ti faranno a pezzi in piccoli pezzi in letteratura. Certo, non c'è mai un consenso completo: ecco perché noiosi scienziati combattiamo l'uno con l'altro senza fine. Ma dobbiamo almeno elaborare dei termini. Possiamo essere d'accordo o in disaccordo con le teorie reciproche, ma dobbiamo concordare i termini e le misurazioni.
Quindi che tipo di misure potremmo fare se stessimo cercando la vita? Un pianeta ha un aspetto diverso se la vita è stata lì? Ad esempio, se vai nella mia cucina dopo che ho mangiato, potresti vedere un piatto o una briciola. Questo è un indizio che ero lì. Ci sono anche indizi a livello planetario. Un biomarker - un indizio che dice che la vita era lì - può essere tutto ciò che è stato prodotto dalla vita. L'indizio può essere chimico, perché i prodotti chimici comprendono tutto. Sono un sacco di sostanze chimiche, proprio come questo podio è un sacco di sostanze chimiche. Che cosa ci sono i prodotti chimici, e in quale proporzione l'uno con l'altro, e come sono disposti in 3-D, è ciò che mi distingue da questo. È un modo semplice di distinguere categorie di cose.
Anche la chiralità è un biomarcatore. Ciò che la chiralità significa è che alcune molecole sono immagini speculari l'una dell'altra, e le molecole viventi tendono ad essere una certa mano. Quando si tratta di aminoacidi, che sono i componenti delle proteine che compongono la vita, gli esseri viventi amano usare la forma per mancini. E quando si tratta di zuccheri, agli esseri viventi piace usare la forma della mano destra. Ci sono eccezioni a questi, ma questo è un caso generale.
Gli isotopi possono anche essere un biomarcatore. Alcune molecole hanno diversi gusti isotopici, dove alcune sono leggermente più pesanti di altre. Le cose viventi come la varietà più leggera, probabilmente perché sono energeticamente meno costose da elaborare.
I polimeri complessi potrebbero anche essere biomarcatori. Certo, la plastica è un polimero complesso. Ancora una volta, abbiamo realizzato la plastica. Quindi tutta questa distinzione tra naturale e innaturale - se gli umani lo hanno fatto, è ancora biogenico. Quindi pensaci. La mia macchina è una biosignatura. Che tipo, non ne sono sicuro.
Se hai intenzione di definire la vita in termini misurabili, vorrei renderla davvero semplice. Potresti definire la vita in base a ciò di cui è fatta, oppure puoi definire la vita in base a ciò che fa. Mi piace definire la vita in base a ciò di cui è fatta, perché non appena dici la parola "fa", stai parlando di un processo. Un processo è qualcosa che accade nel tempo. Quindi devi capire quale dovrebbe essere la frequenza di campionamento. Quanto spesso dovresti guardare e quanto dovrebbe durare l'intero esperimento? Un processo è un po 'più problematico perché richiede tempo e potresti avere torto su quanto spesso cercare o quanto tempo dovresti cercare.
I processi - fare cose, riprodurre o evolvere - possono avvenire su scale temporali diverse. Quindi, se stai solo guardando i processi e ne hai due che sono molto diversi nelle rispettive scale temporali, non sarai in grado di fare lo stesso esperimento per esaminarli entrambi. Quindi mi piace guardare la vita in termini di ciò che è. Per non dire che non potremmo aggiungere un po 'di cose basate sui processi, ma quando guardi cos'è la vita, diventa semplice molto velocemente. È una chimica unica, una sorta di sostanza chimica proporzionata, organizzata in qualche modo, e il "organizzato in qualche modo" è ciò che chiamo struttura.
Se stavo cercando la vita su un altro pianeta o su una luna, avrei cercato luoghi in cui potesse accadere una chimica interessante, in modo che l'evoluzione finale di quella chimica potesse creare un sistema vivente. Vorrei pensare a posti come Europa, che ha un oceano sotto il ghiaccio. Penserei ad altri posti dove esiste il ghiaccio, come le comete. Penserei a Titano, la luna di Saturno. Penserei a tutti quei luoghi in cui si verifica una chimica interessante, perché la chimica è intelligente. Puoi ottenere tutti i tipi di molecole interessanti.
Fonte originale: NASA Astrobiology
