At finde liv hinsides Jorden, tage blinkene af, siger U fra Ts Barbara Sherwood Lollar

Er der liv hinsides Jorden?

Nylige opdagelser peger på fristende muligheder.

Men for at forstå mulighederne, vi er nødt til at gøre én vigtig ting:Lad være med at tro, at livet, som vi kender det – det, der afhænger af ilt – er den eneste form for liv.

"Hvis der er én ting, vi har lært af vores planet, det er, at det er meget nemt at falde ind i paradigmer og antage, at det, vi ved, faktisk er grænsen, " siger Barbara Sherwood Lollar fra University of Toronto. "Nogle gange definerer vi, hvad vi leder efter, ud fra det, vi allerede ved, og, mærkeligt nok, vi kan faktisk helt gå glip af ting."

Sherwood Lollar er universitetsprofessor i geologi og Canada Research Chair i Isotoper of the Earth and Environment. Hun var også formand for udvalget, der for nylig udgav "An Astrobiology Science Strategy for the Search for Life in the Universe." Det er en årsrapport, bestilt af NASA, at anbefale en tilgang til at finde liv hinsides Jorden i en planlagt, strategisk og fordomsfri måde.

"Vores arbejde var at undersøge landskabet, identificere opdagelser og anbefale områder med ny retning, " siger Sherwood Lollar. Rapporten er en del af en "græsrodsproces", der fører til National Academies of Science, Engineering og Medicins årtiers undersøgelser, hvor videnskabssamfund kortlægger, hvad der skal fokuseres på i løbet af det næste årti.

Udvalgets overordnede tilgang er at bruge den fascinerende disciplin astrobiologi – studiet af oprindelsen, udvikling, fordeling og karakter af livet i universet.

"Med sådan en definition, " siger Sherwood Lollar, "astrobiologi er uhyre tværfagligt. At søge efter liv hinsides Jorden, vi skal forsøge at forstå livet og døden af ​​planeter og deres stjernesystemer, såsom solens indflydelse på vores solsystem. Og for at gøre det, du har brug for heliofysik, astronomi, astrofysik, biologi, mikrobiologi og geologi, samt avanceret teknik og teknologi. Og vi bliver nødt til at være i stand til at fortolke enorme mængder data, hvor maskinlæring og kunstig intelligens vil være afgørende."

Med alle disse muligheder stadig at udforske, Sherwood Lollar og udvalget har anbefalet, at søgen efter liv tager en række forskellige livsformer i betragtning.

"Vi er nødt til at gå bredt ud i at tænke på søgen efter liv i universet. Der kan være ilt i en planets atmosfære, men det antager, at livet vil være som livet på Jorden, som følge af fotosyntese. Men livet kan overleve gennem andre metaboliske strategier."

Hun påpeger, at livet på Jorden kun har været afhængig af ilt i de sidste 2,5 milliarder af planetens 4,5 milliarder år. Inden da, "Vi havde masser af liv, men ingen fri ilt i atmosfæren. Og det er vigtigt at indse – planeter udvikler sig. På et tidspunkt, Mars var sandsynligvis mere beboelig end Jorden. Vi er nødt til at se på den udvikling med andre planeter."

Så målet med at gå bredt ud i søgningen er at "holde blinkene væk og overveje det enorme udvalg af beviser, der kan være vigtige for virkelig at slå spørgsmålet fast."

En anden vigtig retning for fremtidig forskning er at udforske, hvad der foregår under planeternes overflade. En del af spændingen omkring opdagelsen af ​​havet dybt under Europas overflade, en måne, der kredser om Jupiter, er, at liv under jorden er blevet opdaget på Jorden, også.

"En af grundene til, at jeg ville være videnskabsmand, var opdagelsen på havbunden i 1970'erne, at livet dernede ikke var drevet af solens energi, " siger Sherwood Lollar. "Det var ikke fotosyntetisk liv, men liv afhængig af kemikalier.

"Hydrotermiske ventilationsåbninger blandet med havvand for at producere kemisk energi, og det blev opdaget, at mikrober i disse systemer kan leve i de dybe dele af denne planet ud fra den kemiske energi. Og det kunne derefter opretholde højere ordens organismer som rørorme. Og det er siden blevet fandt ud af, at liv, der lever af kemikalier, ikke kun er på havbunden, men også den kontinentale undergrund."

Og hvis disse livsformer - mærkeligt for os, men stadig liv – kan ske i jordens undergrund, kunne de ske i de dybe dele af andre planeter?

Overvej disse opdagelser:

• I juli, forskere fandt, hvad de mener er en sø under den sydlige polare iskappe på Mars. Vand er en nøglekomponent i det liv, vi kender. "Dette kvalificerer sig virkelig som en vandmasse. En sø, ikke en form for smeltevand, der fylder noget mellemrum mellem sten og is, som det sker i visse gletsjere på Jorden, " sagde Roberto Orosei fra det italienske nationale institut for astrofysik til BBC.
• Opdagelsen af ​​tusindvis af exoplaneter - planeter uden for vores solsystem - af NASA Kepler-rumfartøjet øgede muligheden for liv andre steder, især de exoplaneter i den særlige afstand fra deres stjerne i en beboelig zone (dvs. et område, der har de rette betingelser for livet). Planeter i vores solsystem har måner; nu teoretiserer astronomer, at exoplaneter også skal have måner, dermed øge muligheden for liv.

Mens rapporten skubber til at udforske via et fokus uden for boksen, Sherwood Lollar understreger også, at "udvalget ikke anbefaler, at rumforskere og -agenturer gør alt." Faktisk, hun siger, det er vigtigt at planlægge strategier og planlægge omhyggeligt og sikre, at regeringer, forskningsinstitutioner og agenturer arbejder tæt sammen om, hvordan man udfører søgen efter liv.

"Det er en meget menneskelig rapport i den forstand. Det handler om teamwork. Det er ikke en ensomhed, elfenbenstårn form for øvelse. Forskere skal være dybt engagerede i deres egne samfund og med den bredere offentlighed. Det er sådan, vi gør vores bedste arbejde inden for ethvert forskningsområde."

Men hvor vigtig er denne søgen efter liv andre steder? Ville de høje udgifter forbundet med rumforskning ikke blive brugt bedre på de problemer, der er mere direkte forbundet med livet på Jorden?

"Det er et fremragende spørgsmål, og jeg stiller mig selv. Så jeg siger dette:Astrobiologi handler om studiet af liv i universet, hvilket betyder, at det handler om livet på Jorden. Vi er nødt til at anlægge et bredt syn på den videnskabelige virksomhed og erkende, at søgen efter liv uden for Jorden kan have vigtige konsekvenser for, hvad vi gør for at holde denne planet beboelig. Livet vil bestå for os. Spørgsmålet er, hvad vil kvaliteten af ​​det liv være?

"Så hvis du bekymrer dig om denne planet, der er aspekter af astrobiologi, der er dybt integreret i jordens sundhed. Det er ikke et enten-eller-forslag. Det handler om bred tænkning om, hvordan planetsystemer er forbundet. Og det bliver mere afgørende for hver dag, som klimaændringerne på denne planet har."