I 2015 sagde den daværende NASA-chefforsker Ellen Stofan, at "jeg tror, vi vil have stærke indikationer på livet ud over Jorden i det næste årti og klare beviser i de næste 10 til 20 år." Med flere missioner, der er planlagt til at søge fjendtlige beviser for liv (fortid og nutid) på Mars og i det ydre solsystem, virker dette næppe som en urealistisk vurdering.
Men selvfølgelig er det ikke let at finde bevis på livet. Ud over bekymring over forurening er der også farerne og følgerne ved at operere i ekstreme miljøer - hvilket på udkig efter liv i solsystemet helt sikkert vil indebære. Alle disse bekymringer blev rejst på en ny FISO-konference med titlen ”Mod situation i rækkefølge for livdetektion”, som Christopher Carr fra MIT var vært for.
Carr er en forsker med MIT's Department of Earth, Atmospheric and Planetetary Sciences (EAPS) og en forskningsstipendiat ved Institut for Molekylærbiologi ved Massachusetts General Hospital. I næsten 20 år har han dedikeret sig til studiet af livet og søgen efter det på andre planeter. Derfor er han også den videnskabelige hovedundersøger (PI) for instrumentet Search for Extra Terrestrial Genomes (SETG).
Anført af Dr. Maria T. Zuber - E. A. Griswold professor i geofysik ved MIT og lederen af EAPS - den tværfaglige gruppe bag SETG inkluderer forskere og videnskabsfolk fra MIT, Caltech, Brown University, arvard og Claremont Biosolutions. Med støtte fra NASA har SETG-teamet arbejdet på at udvikle et system, der kan teste for livet in situ.
Carr beskrev den grundlæggende tilgang på følgende måde:
”Vi kunne se efter livet, da vi ikke kender det. Men jeg synes, det er vigtigt at starte fra livet som vi ved det - at udtrække både egenskaber ved liv og egenskaber ved livet og overveje, om vi skal være på udkig efter liv, som vi også kender det, i sammenhæng med at søge efter liv ud over Jorden. ”
Til dette formål søger SETG-teamet at udnytte den nylige udvikling i biologisk test på stedet for at skabe et instrument, der kan bruges af robotmissioner. Disse udviklinger inkluderer oprettelse af bærbare DNA / RNA-testenheder som MinION samt Biomolecule Sequencer-undersøgelsen. Udført af astronaut Kate Rubin i 2016 var dette den første DNA-sekvensering, der nogensinde fandt sted ombord på den internationale rumstation.
På baggrund af disse og det kommende Genes in Space-program - som giver ISS-besætninger mulighed for at rækkefølge og undersøge DNA-prøver på stedet - søger SETG-teamet at skabe et instrument, der kan isolere, opdage og klassificere alle DNA- eller RNA-baserede organismer i udenjordiske miljøer. I processen vil det give forskere mulighed for at teste hypotesen om, at liv på Mars og andre steder i solsystemet (hvis det findes) er relateret til livet på Jorden.
For at nedbryde denne hypotese er det en bredt accepteret teori, at syntesen af komplekse organiske stoffer - der inkluderer nukleobaser og riboseforløbere - forekom tidligt i solsystemets historie og fandt sted inden i solens nebula, hvorfra planeterne alle dannede sig. Disse organiske stoffer kan derefter være blevet leveret af kometer og meteoritter til flere potentielt beboelige zoner i den lette tunge bombardementperiode.
Denne teori, der er kendt som lithopansermia, er en lille vri på ideen om, at livet er fordelt over hele kosmos af kometer, asteroider og planetoider (alias panspermia). I tilfælde af Jorden og Mars er bevis for, at livet muligvis er relateret, delvis baseret på meteoritprøver, der vides at være kommet til Jorden fra den røde planet. Disse var i sig selv et produkt af asteroider, der ramte Mars og sparkede ejecta op, der til sidst blev fanget af Jorden.
Ved at undersøge steder som Mars, Europa og Enceladus vil forskere også være i stand til at gå ind i en mere direkte tilgang, når det kommer til at søge efter livet. Som Carr forklarede:
”Der er et par hovedmetoder. Vi kan tage en indirekte tilgang ved at se på nogle af de for nylig identificerede exoplaneter. Og håbet er, at med James Webb-rumteleskopet og andre jordbaserede teleskoper og rumbaserede teleskoper, at vi vil være i stand til at begynde at afbilde eksoplaneternes atmosfærer i meget større detaljer end karakterisering af disse exoplaneter har [tilladt for ] til dato. Og det vil give os high-end, det vil give mulighed for at se på mange forskellige potentielle verdener. Men det vil ikke tillade os at gå dertil. Og vi vil kun have indirekte beviser gennem for eksempel atmosfæriske spektre. ”
Mars, Europa og Enceladus giver en direkte mulighed for at finde liv, da alle har demonstreret forhold, der er (eller var) befordrende for livet. Mens der er rigelig dokumentation for, at Mars engang havde flydende vand på overfladen, har Europa og Enceladus begge havbund under overfladen og har vist bevis for at være geologisk aktiv. Derfor ville enhver mission til disse verdener få til opgave at kigge på de rigtige steder for at få et bevis på liv.
På Mars, bemærker Carr, vil dette komme til at se på steder, hvor der er en vandcyklus, og det vil sandsynligvis involvere noget lidt spilunking:
”Jeg synes, vores bedste mulighed er at få adgang til undergrunden. Og det er meget svært. Vi er nødt til at bore eller på anden måde få adgang til regioner, der er under rækkevidde af rumstråling, som kan ødelægge organisk materiale. Og en mulighed er at gå til friske slagkratere. Disse slagkratere kunne udsætte materiale, der ikke blev strålebehandlet. Og måske vil et område, hvor vi måske vil hen, være et sted, hvor et frisk slagkrater kunne oprette forbindelse til et dybere undergrundsnetværk - hvor vi kunne få adgang til materiale, der måske kommer ud af undergrunden. Jeg tror, det er sandsynligvis vores bedste valg for at finde liv på Mars i dag i øjeblikket. Og et sted, vi kunne se, ville være i huler; for eksempel et lavaslange eller en anden form for hulesystem, der kunne tilbyde afskærmning mod UV-stråling og måske også give en vis adgang til dybere regioner i Marsoverfladen. ”
Hvad angår ”verdensverdener” som Enceladus, ville kigge efter livstegn sandsynligvis involvere udforskning omkring det sydlige polære område, hvor høje vandmasser er blevet observeret og undersøgt tidligere. I Europa vil det sandsynligvis involvere at søge “kaosregioner”, de steder, hvor der kan være interaktion mellem overfladen og det indre hav.
At udforske disse miljøer giver naturligvis nogle alvorlige tekniske udfordringer. For det første ville det kræve den omfattende planetariske beskyttelse for at sikre, at forurening blev forhindret. Disse beskyttelser ville også være nødvendige for at sikre, at falske positive forhold blev undgået. Intet værre end at opdage en belastning af DNA på en anden astronomisk krop, kun for at indse, at det faktisk var en hudflag, der faldt ned i scanneren inden lanceringen!
Og så er der vanskelighederne ved at drive en robotmission i et ekstremt miljø. På Mars er der altid spørgsmålet om solstråling og støvstorme. Men på Europa er der den ekstra fare, som Jupiters intense magnetiske miljø udgør. At udforske vandflommer fra Enceladus er også meget udfordrende for en orbiter, der sandsynligvis ville køre forbi planeten på det tidspunkt.
Men i betragtning af potentialet for videnskabelige gennembrud, er en sådan mission det værd at ømme og smerter. Ikke kun ville det give astronomer mulighed for at teste teorier om udviklingen og distributionen af liv i vores solsystem, det kunne også gøre det lettere at udvikle afgørende teknologier for rumfartundersøgelser og resultere i nogle seriøse kommercielle anvendelser.
Når man ser fremover, forventes fremskridt inden for syntetisk biologi at føre til nye behandlinger af sygdomme og evnen til at 3D-trykke biologisk væv (også kaldet “bioprint”). Det vil også hjælpe med at sikre menneskers sundhed i rummet ved at adressere knogletæthedstab, muskelatrofi og nedsat organ- og immunfunktion. Og så er der evnen til at dyrke organismer, der er specielt designet til livet på andre planeter (kan du sige terraforming?)
Oven i alt giver evnen til at foretage in-situ-søgninger efter liv på andre solplaneter forskere muligheden for at besvare et brændende spørgsmål, et som de har kæmpet med i årtier. Kort sagt, er kulstofbaseret liv universelt? Indtil videre har ethvert forsøg på at besvare dette spørgsmål stort set været teoretisk og har involveret den "lavt hængende frugtsort" - hvor vi har kigget efter tegn på liv, som vi kender det, ved hjælp af hovedsageligt indirekte metoder.
Ved at finde eksempler, der kommer fra andre miljøer end Jorden, ville vi tage nogle afgørende skridt i retning af at forberede os på de slags ”tæt møder”, der kunne ske undervejs.
