Кредитна слика: НАСА
Цхристопхер Цхиба је главни истраживач вође тима Института СЕТИ са НАСА Института за астробиологију (НАИ). Цхиба је раније водио Центар за проучавање живота у универзуму Института СЕТИ. Његов тим НАИ спроводи широк спектар истраживачких активности, сагледавајући животне почетке на Земљи и могућности живота на другим световима. Неколико истраживачких пројеката његовог тима испитаће потенцијал за живот - и како неко може открити то - на Јупитеровом месецу Европи. Генерални уредник часописа Астробиологи, Хенри Бортман, недавно је са Цхибом разговарао о овом раду.
Астробиологи Магазине: Једно од подручја фокусирања вашег личног истраживања била је могућност живота на Јупитеровом месецу Европи. Неколико пројеката који се финансирају из вашег грантова НАИ баве се овим леденим светом.
Цхристопхер Цхиба: Јел тако. Занимају нас интеракције живота и планетарне еволуције. Постоје три света која су са те тачке гледишта најзанимљивија: Земља, Марс и Европа. И имамо неколико пројеката који су релевантни за Европу. Цинтхиа Пхиллипс је вођа једног од тих пројеката; мој студент, овде на Станфорду, Кевин Ханд, води још један; и Мак Бернстеин, који је СЕТИ Институте П.И., је лидер на трећем месту.
Постоје две компоненте за Цинтхијеве пројекте. Оно што мислим да је заиста узбудљиво је оно што назива „поређење промена“. То се враћа у њене дане као дипломирани сарадник у Галилеовом тиму за снимање слика, где је вршила поређења ради тражења површинских промена на другом Јупитеровом месецу, Ио, и успела је да прошири своје поређење тако да обухвати старије Воиагерове слике Ио-а.
Имамо Галилеове слике Иоа, снимљене крајем 1990-их, а имамо и Воиагер-ове слике Ио-а, снимљене 1979. Дакле, две деценије постоје између њих две. Ако можете да верујете поређење слика, тада можете да сазнате шта се променило у међувремену, стекните осећај колико је свет геолошки активан. Синтија је ово поређење урадила за Ио, а затим и за много суптилније карактеристике Европе.
То може звучати као тривијални задатак. А за стварно грубе карактеристике претпостављам да јесте. Само погледате слике и видите да ли се нешто променило. Али пошто је Воиагер камера била толико различита, будући да су њене слике снимане под различитим угловима осветљења од Галилео слика, пошто су спектрални филтри различити, постоје све врсте ствари које, кад једном пријеђете највећи опсег испитивања, чине то толико теже него што звучи. Синтија узима старе Воиагерове слике и, ако хоћете, трансформише их што је могуће ближе у слике типа Галилео. Затим прекрива слике, да тако кажем, и рачунаром проверава геолошке промене.
Када је то урадила са Европом као део свог доктората. тезе, она је открила да током 20 година није било опажених промена на оним деловима Европе за које имамо слике са обе свемирске летелице. Бар не резолуција свемирске летјелице Воиагер - заглавили сте са најнижом резолуцијом, рецимо око два километра по пикселу.
Током трајања мисије Галилео, имали сте у најбољем случају пет и по година. Синтинијева идеја је да је већа вероватноћа да ћете открити промене у мањим карактеристикама, у упоређивању Галилео-Галилео, по много већој резолуцији коју вам даје Галилео, него што сте радили са сликама које су рађене 20 година, али које захтевају радите на два километра по пикселу. Тако да ће она урадити поређење Галилео-Галилео.
Разлог зашто је то интересантно из астробиолошке перспективе је тај што нам било који знак геолошке активности на Европи може дати неке трагове о томе како океан и површина утичу. Друга компонента Синтијиног пројекта је боље разумевање скупа процеса који су укључени у те интеракције и какве би могле бити њихове астробиолошке импликације.
САМ: Ви и Кевин Ханд радите заједно да проучите неке хемијске интеракције за које се верује да се одвијају у Европи. Шта ћете конкретно гледати?
Постоји неколико компоненти посла који обављам са Кевином. Једна компонента потиче из рада који смо Кевин и ја имали у науци 2001. године, а који је повезан са истодобном производњом давалаца електрона и акцептора. Живот какав знамо, ако не користи сунчеву светлост, зарађује за живот комбинацијом давалаца и прихватника електрона и жетве ослобођене енергије.
На пример, ми људи, као и друге животиње, комбинујемо свог даваоца електрона, који је смањени угљен, са кисеоником, који је наш акцептор електрона. Микроби, зависно од микроба, могу да користе један или више, од више могућих различитих парова давалаца електрона и акцептора. Кевин и ја смо пронашли абиотичке начине како би се ови пари могли произвести на Еуропи, користећи оно што сада знамо о Европи. Многе од њих настају дејством зрачења. Наставићемо са тим у много детаљнијим симулацијама.
Такође ћемо гледати потенцијал опстанка биомаркера на површини Европе. То значи, ако покушавате да потражите биомаркере из орбитера, а не да се спуштате на површину и копате, које врсте молекула бисте тражили и какви су вам изгледи да их стварно видите, имајући у виду да постоји интензиван интензитет зрачење на површини које би их требало полако разградити? Можда неће ни бити тако спор. То је део онога што желимо да разумемо. Колико дуго можете очекивати да ће на површини преживјети одређени биомаркери који би били откривајући о биологији? Да ли је толико кратко да гледање из орбите уопште нема смисла или је довољно дуго да би могло бити корисно?
То се успут мора повезати са разумевањем промета, или такозваног „вртарења на ударима“, што је, узгред, још једна компонента мог рада са Цинтхиа Пхиллипс. Кевин ће на то доћи гледајући земаљске аналоге.
САМ: Како одредити које биомаркере проучити?
ЦЦ: Постоје одређена хемијска једињења која се обично користе као биомаркери у стијенама које сежу у милијарду година у земаљску прошлост. На пример, хопани се посматрају као биомаркери у случају цијанобактерија. Ови биомаркери су издржали било које позадинско зрачење присутно у тим стенама од распада уграђеног уранијума, калијума и тако даље током две милијарде година. То нам даје својеврсну емпиријску основу за преживљавање одређених врста биомаркера. Желимо да разумемо како се то упоређује са окружењем радијације и оксидације на површини Европе, које ће бити много оштрије.
И Кевин и Мак Бернстеин ће након овог питања доћи лабораторијским симулацијама. Макс ће зрачити биомаркере који садрже азот на веома ниским температурама у његовом лабораторијском апарату, покушавајући да разуме одрживост биомаркера и како их радијација мења.
САМ: Јер чак и ако биомаркери не преживе у свом изворном облику, могу се трансформисати у други облик који би свемирски брод могао открити?
ЦЦ: То је потенцијално случај. Или се могу претворити у нешто што се не разликује од метеоритске позадине. Поента је у експерименту и сазнати. И да добијете добар осећај за временску скалу.
То ће бити важно и из другог разлога. Ова врста земаљске поређења коју сам управо споменуо, мада мислим да би то нешто требало да знамо, потенцијално има ограничења, јер било који органски молекул на површини Европе налази се у високо оксидирајућем окружењу, где кисеоник добија од зрачења који реагује са ледом. Површина Европе вероватно више оксидира него што би органски молекули животне средине доживели заробљене у стени на Земљи. Пошто ће Макс изводити ове експерименте зрачења у леду, он ће моћи да нам направи добру симулацију површинског окружења на Европи.
Изворни извор: Астробиологи Магазине
