Життя на Землі використовує воду як розчинник. Чи існують варіанти життя, ще невідомі нам сьогодні?
У космосі є величезний звіринець потенційно придатних для життя світів, а це означає, що Всесвіт може бути домом для різноманітних форм життів, які ми не можемо собі уявити – істоти, побудовані на кремнії, а не на вуглеці, або організми, які дихають воднем замість кисню.
Але незалежно від того, наскільки дивним і дивовижним може бути чужопланетне життя, воно все одно керується тією ж хімією, що й життя на Землі, а це означає, що йому потрібен хімічний розчинник, зазначають автори статті на сайті Всесвіт сьогодні.
На Землі таким розчинником є вода (H2O). Вода розчиняє деякі молекули, надаючи організмам доступ до низки матеріалів. Оскільки вода є рідиною, вона також полегшує змішування та взаємодію складних молекул. Життя на Землі неможливе без властивостей розчинника та рідини води, і оскільки вона є звичайною молекулою у Всесвіті, її вирішальна роль для життя не дивна.
Але чи існують інші звичайні молекули, які можуть служити розчинником для життя? Чи могло інопланетне життя виникнути у далеких світах без потреби у воді? Це питання розглядалося в новій статті на arXiv .
Автори починають із чотирьох загальних умов для безпечних для життя розчинників: вони повинні розчиняти деякі молекули, але не всі; вони повинні мати можливість відігравати роль у метаболізмі живих істот; широкий спектр складних органічних молекул повинен бути здатний виживати в розчиннику; і він повинен існувати на певних скелястих світах протягом мільярдів років.
З усіх відомих поширених розчинників тільки вода чітко задовольняє всі чотири умови. Аміак (NH 4 ) задовольняє перші три, але навряд чи відповідає четвертій умові, оскільки він легко руйнується під впливом ультрафіолетового світла. І там, де аміак, ймовірно, виживе, вода, ймовірно, також. Отже, хоча аміак може відігравати певну роль у житті інших світів, навряд чи він буде основним розчинником. Однак є дві молекули, які дуже близькі до води.
Перша – це концентрована сірчана кислота (H2SO4). Хоча сірчана кислота надзвичайно небезпечна для життя на Землі, вона відповідає трьом основним умовам. Невідомо, чи може в ній існувати різноманітний спектр органічних молекул. Як і вода, вона може надавати іони для обміну електричним зарядом і може брати участь у взаємодії певних сполук, таких як ароматичні молекули. Але є одна молекула, яка ще ближче до властивостей води: вуглекислий газ (CO2).
Вуглекислий газ досить поширений. Атмосфера як Марса, так і Венери складається здебільшого з CO2 , і ймовірно, що більшість скелястих екзопланет багаті вуглекислим газом. Рідкий CO2 геологічно стабільний і витримує широкий спектр органічних молекул. Невідомо, чи придатні його властивості розчинника для складного метаболізму. CO2 є дуже безпечним розчинником, тому він може не перемішати хімічний резервуар настільки, щоб у ньому виникло життя. Але оскільки він добре поєднується з багатьма типами молекул, він може співпрацювати з іншими молекулами, щоб стати основою для життя.
Автори дійшли висновку, що це тема варта подальшого вивчення.
З одного боку ця робота підтверджує те, що ми вже знали: вода є найпоширенішим і найкориснішим розчинником для життя. Але це також викликає цікаві запитання. Інші звичайні молекули можуть працювати разом, щоб створити дім для чужопланетного життя. Моря Титану, наприклад, багаті вуглеводнями та іншими складними органічними молекулами. Супутники холодної екзопланети, подібні до Титану, можуть мати океани CO2 , NH4 і H2O, кожен з яких може відігравати певну роль, яку виконує вода на Землі.
Ми все ще багато чого не розуміємо про кріогенну хімію на холодних екзопланетах. Отже моря життя в деяких світах можуть бути набагато більш екзотичними.