Pátranie po živote mimo planétu Zem nadchne azda aj toho najzarytejšieho odporcu vesmírneho výskumu. Nedávno dokonca známy teoretický fyzik Michio Kaku vyjadril názor, že v priebehu storočia dokážeme objaviť mimozemskú civilizáciu. Ako však takéto pátranie po mimozemskom živote vôbec vyzerá?

Pátranie po živote je v plnom prúde

Ako sme už uviedli vo viacerých článkoch, dovedna bolo objavených viac než 4300 exoplanét obiehajúcich svoje materské hviezdy vo vyše 3200 planetárnych systémoch, pričom ďalších približne 5800 extrasolárnych planét čaká na svoje potvrdenie.

NASA/JPL-Caltech/Ames

Hoci na žiadnej z týchto planét sa nám nepodarilo objaviť čo i len nepatrný náznak života, existujú určité indície, ktoré nasvedčujú, že niektoré planéty môžu mať teoreticky oveľa priaznivejšie podmienky pre život ako tá naša.

Ako píše portál UniverseToday na svojom webe, v posledných rokoch začali štúdie exoplanét prechádzať z procesu objavovania do procesu charakterizácie. Výsledkom je, že astrobiológovia po celom svete disponujú a neustále vylepšujú zoznam tzv. biosginatúr, každého prvku, molekuly, látky alebo vlastnosti, ktorá môže preukázať prítomnosť minulého alebo súčasného života a líši sa od abiogenetického pozadia.

Tieto biosignatúry odkazujú na chemické zlúčeniny a procesy spojené so životom. Podľa nového výskumu publikovaného v periodiku Astrobiology, na zoznam biosignatúr môžeme pridať aj nenasýtený uhľovodík odvodený z 1,3-butadiénu s názvom 2-methylbuta-1,3-dien.

2-methylbuta-1,3-dien známy tiež ako izoprén (C₅H₈) je podobne ako jeho „bratranec“ metán, molekula organického uhľovodíka. Okrem listnatých stromov produkujú izoprén aj rôzne druhy evolučne vzdialených organizmov – napríklad baktérie, rastliny a zvieratá, objasňuje hlavný autor štúdie Zhuchang Zhan.

V súčasnosti predstavujú emisie izoprénu asi jednu tretinu všetkých uhľovodíkov uvoľnených do atmosféry, v listnatých lesoch tvorí izoprén až približne 80 % emisií uhľovodíkov. Izoprén je však náchylný na kyslík, respektíve interakciou s kyslíkom, alebo radikálmi obsahujúcimi kyslík, dochádza k jeho deštrukcii.

Divoké počiatky našej planéty

Z tohto dôvodu sa autori štúdie vo svojej práci zamerali na planéty s tzv. anoxickými atmosférami, teda prostrediami, ktoré sú zložené najmä z vodíka, plynného dusíka a oxidu uhličitého. Jedná sa o prostredie, ktoré je nápadne podobné zloženiu prvotnej zemskej atmosféry.

NASA

Podľa zistení publikovaných v uvedenej štúdii by planéty, na ktorých ešte len dochádza k vzniku života mali atmosféru bohatú práve na izoprén. K podobnému deju totiž došlo aj na našej planéte pred asi 4 až 2,5 miliardami rokov, kedy na Zemi „vládli“ jednobunkové organizmy a fotosyntetické sinice pomaly, ale isto premieňali zemskú atmosféru na atmosféru bohatú na kyslík, píše web UniverseToday.

Celý tento dej napokon vyvrcholil do udalosti známej ako Veľká oxidačná udalosť (Great Oxidation Event), čo je udalosť odohrávajúca sa pred približne 2,5 miliardami rokov, po ktorej došlo k prudkému nárastu kyslíka v atmosfére.

V tomto období začali vznikať prvé zložité formy života, ale pre mnohé organizmy a metabolity ako izoprén bola celá táto udalosť toxická. Izoprén by sa tak podľa autorov štúdie mohol použiť na charakterizáciu planét, ktoré sa nachádzajú niekde uprostred veľkého evolučného skoku a vytvára sa na nich základ pre budúce živočíšne kmene.

Odhaliť v atmosfére biosignatúry ako napríklad kyslík, voda, oxid uhličitý, sírovodík, je však vzhľadom na vzdialenosti exoplanét a naše súčasné technológie veľmi náročná úloha. Výrazným posunom vpred by mal byť teleskop Jamesa Webba, ktorý sa do vesmíru pozrie už koncom tohto roka.

Dočkať sa už nevedia ani autori štúdie, podľa ktorých budeme práve vďaka tomuto teleskopu schopní pozorovať vesmír v blízkej a strednej infračervenej oblasti s výrazne lepšou citlivosťou ako doteraz. Teleskop však disponuje aj mnohými ďalšími technológiami, ktoré pomôžu astronómom charakterizovať atmosféru menších kamenných planét, čo by napokon mohlo viesť k detekcii konkrétnych biosignatúr, ale tiež k lepšiemu pochopeniu toho, ktorá planéta by mohla byť teoreticky obývateľná.

Čo sa týka samotného izoprénu, nájsť jeho „podpis“ v atmosfére bude tvrdý oriešok aj pre teleskop Jamesa Webba. Na detekciu by sme totiž potrebovali, aby pozorovaná planéta mala 10 až 100-násobne väčšie množstvo izoprénu ako Zem. Navyše mnoho molekúl uhľovodíka má podobné spektrálne vlastnosti ako už spomínaný metabolit.

Hlavným cieľom autorov je vytvoriť „komplexný zoznam biosignatúr“, respektíve objaviť čo najviac zlúčenín, ktoré by mohli byť považované za biosignatúry.