Metan na dalekim oceanima ispod leda mogao bi zvučati kao uzbudljiv trag života, ali nova analiza upozorava da isti signal može nastati i bez biologije. Na svjetovima poput Enkelada i Europe geologija može proizvesti kemijske potpise koji nalikuju onome što bi znanstvenici tražili kao mogući znak živih organizama.
To ne znači da su ledeni mjeseci manje zanimljivi. Upravo suprotno: pokazuje da će potraga za životom morati biti mnogo stroža nego što javnost često zamišlja.
Najveći problem nije pronaći metan, nego znati što znači
Metan je jedan od najpoznatijih mogućih bioloških tragova jer ga na Zemlji proizvode mnogi mikroorganizmi. Ako bi ga buduća misija pronašla u oceanu ispod ledene kore Enkelada ili Europe, vijest bi odmah obišla svijet. No metan ne pripada samo biologiji.
Kemijske reakcije između vode i stijena, hidrotermalni procesi i druge geološke pojave također mogu stvarati metan. Zbog toga sama detekcija nije dovoljna. Znanstvenici moraju znati kako izgleda prirodna kemijska pozadina svijeta bez života, kako bi mogli prepoznati signal koji zaista odskače od geologije.
U radu objavljenom u časopisu Nature Astronomy, istraživači su razvili okvir za usporedbu mogućih bioloških potpisa s abiotičkom, odnosno neživom kemijskom pozadinom oceanskih svjetova.
Enkelad kao test za buduću potragu
Autori su kao primjer koristili Enkelad, Saturnov mjesec koji ispod ledene kore skriva ocean i izbacuje materijal u svemir kroz gejzire. Zbog toga je posebno zanimljiv jer letjelica može analizirati tragove njegova oceana bez bušenja kroz led.
Model je pratio kako se kemijski spojevi i njihovi izotopni potpisi mogu kretati od stjenovitog dna, kroz ocean i prema izbačenom materijalu. Istraživači su se usredotočili na dva potencijalna traga života: izotope ugljika u metanu i kiralnost aminokiselina.
Živi organizmi često ostavljaju drukčiji omjer izotopa ugljika nego neživi procesi. Aminokiseline, s druge strane, u biologiji uglavnom imaju jednu dominantnu orijentaciju molekule. No oba traga imaju ozbiljan problem: geologija može imitirati prvi, a toplina i vrijeme mogu izbrisati drugi.
Lažni tragovi mogu biti uvjerljivi
Model je pokazao da bi neki geološki procesi na Enkeladu mogli proizvesti metanske izotopne potpise koji se preklapaju s onima kakve bi znanstvenici očekivali od mikroba. Drugim riječima, kemija bez života može izgledati dovoljno zanimljivo da zavara instrumente, barem ako se promatra samo jedan trag.
Kod aminokiselina se javlja drugi problem. Toplina u oceanu može s vremenom promijeniti njihovu orijentaciju i pretvoriti početni biološki signal u nasumičniju smjesu. Prema analizi, taj proces može izbrisati tragove u rasponu od oko 100 do 10.000 godina, ovisno o uvjetima.
To je isti oprez koji se sve češće pojavljuje u astrobiologiji: otkriće života izvan Zemlje tražit će više od jednog zanimljivog signala. Nova analiza ide u tom smjeru: najteže neće biti samo pronaći neobičnu kemiju, nego dokazati da ona ne dolazi iz obične fizike i geologije.
Europa i Enkelad ostaju među najboljim metama
Oprez ne znači odustajanje. Europa i Enkelad i dalje su među najvažnijim metama u potrazi za životom jer imaju vodu, kemijsku energiju i unutarnju toplinu. Pitanje života ispod leda Europe dodatno je zanimljivo i zato što se u znanosti razmatra čak i mogućnost da je Zemlja mogla posijati život u oceanu ispod leda Europe.
Nova metoda samo podiže ljestvicu dokaza. Buduće misije neće smjeti objaviti život na temelju jedne molekule ili jednog neobičnog omjera izotopa. Morat će pokazati da je signal jači od svega što neživi svijet može proizvesti sam.
Ako jednoga dana dobijemo uvjerljiv dokaz života izvan Zemlje, možda neće biti presudan trenutak kada instrument prvi put izmjeri metan. Presudan će biti trenutak kada znanstvenici pokažu da geologija više nije dovoljno dobro objašnjenje.