Indiferent dacă am vrea să descoperim viață sau nu, indiferent dacă asta ar putea însemna că ne îndreptăm spre propria dispariție sau nu, existența sau nu a vieții în Sistemul Solar sau în alte sisteme stelare nu depinde de ce vrem sau de ce credem noi!
Și dacă tot căutăm viața în alte locuri, ca să nu căutăm acul în carul cu fân, ar trebui să ne restrângem puțin aria de căutare, nu? Dacă știm care ar fi condițiile minime ca o planetă sau un satelit să fie locuibile, care ar putea duce la apariția vieții, atunci am putea restrânge căutările.
Ce condiții minime trebuie să îndeplinească o planetă sau un satelit, poate și un asteroid, pentru ca acolo să apară și să existe viață?
Viața așa cum o putem imagina (și recunoaște) pe baza experienței noastre terestre se bazează pe chimia carbonului în soluție de apă lichidă și pe o evoluție prin replicare/reproducere. Prin urmare, pentru a fi locuibilă, o exo/planetă trebuie să îndeplinească simultan 4 criterii: să aibă carbon, apă lichidă, o sursă de energie și o suprafață solidă sau lichidă. Trebuie să ținem cont că atunci când ne întrebăm dacă o planetă e locuibilă trebuie să ne întrebăm și dacă viața a putut apărea și dezvolta în acele condiții.
Carbon
Carbonul este prezent în 95% din compușii chimici cunoscuți până în prezent și este un element chimic indispensabil vieții. Pe de o parte, fiecare atom de carbon este capabil să formeze patru legături moleculare. Pe de altă parte, atomii de carbon formează cu alți atomi (oxigen, hidrogen, … dar și carbon!) legături ale căror stabilitate nu este nici prea mare, nici prea mică. Aceste două proprietăți stau la baza bogăției chimiei carbonului, numită tocmai chimie „organică”. Alți atomi, cum ar fi siliciul, sunt de asemenea capabili să creeze simultan 4 legături. Totuși, siliciul formează cu anumiți atomi (în special oxigenul) legături mult prea stabile pentru a permite o diversitate de compuși chimici necesari vieții.
Apa lichida
O planetă locuibilă trebuie să aibă apă lichidă stabilă, la suprafața sa sub formă de oceane sau lacuri, sau în straturi de apă subterană. Pe Pământ, apa lichidă este indispensabilă vieții așa cum o cunoaștem. În absența acesteia, nu există nicio activitate biologică sau reproducere. Anumite organisme pot supraviețui deshidratate în stare de „spori”, dar metabolismul lor este oprit. Invers, aproape oriunde este prezentă apa lichidă, chiar și la mari adâncimi sub pământ sau în condiții extrem de calde, acide, sărate etc., viața este activă. Apa lichidă pare astfel să fie condiția necesară și suficientă pentru viața terestră așa cum o cunoaștem. Într-adevăr, conform cunoștințelor noastre actuale, apa lichidă este singurul solvent care permite o chimie atât de bogată precum biochimia. Apa are un moment dipolar ridicat. Acest lucru îi permite să formeze legături de hidrogen, ingredient necesar pentru a stabiliza moleculele de apă între ele și pemtru a stabiliza macromoleculele (cărămizile vieții). În plus, apa în forma sa lichidă este stabilă pe o gamă largă de temperaturi și presiuni, la temperaturi favorabile unei chimii relativ rapide.
Sursa de energie
Este necesară o sursă de energie (luminoasă, chimică etc.) pentru a iniția sinteza și dezvoltarea moleculelor organice care constituie baza vieții.
Suprafața stabila
Este dificil de conceput că viața s-ar putea dezvolta pe o planetă gazoasă, este nevoie de o suprafață stabilă, solidă sau lichidă. În absența unei suprafețe lichide sau solide stabile, ar trebui, de exemplu, ca viața să profite de picăturile din nori. Dar acestea se evaporă și se reformează continuu, iar condițiile par insuficient de stabile în timp pentru ca viața să poată apărea și să se dezvolte.
Tipuri de locuibilitate
Pentru viața așa cum o putem imagina, o planetă (sau o lună, prin extensie) va fi locuibilă dacă găzduiește apă lichidă. Totuși, mediile în care apa lichidă este prezentă nu oferă toate aceleași avantaje pentru apariția vieții și evoluția acesteia. Astfel, putem distinge patru categorii de corpuri locuibile.
Categoria I
În primul rând, există planete/luni similare cu Pământul, capabile să conserve apă lichidă la suprafața lor. Posibilele ființe vii pot atunci utiliza energia luminoasă provenită de la steaua gazdă, care este esențială deoarece este motorul fotosintezei. Pe Pământ, aproape toate organismele vii funcționează, direct sau indirect, datorită mecanismului de fotosinteză. Această sursă considerabilă de energie a permis vieții să modifice atmosfera și suprafața planetei noastre.
Categoria II
Planetele/lunile din această categorie au avut cândva caracteristici similare cu cele ale Pământului (categoria I), dar au pierdut ulterior apa lichidă de la suprafață. Pe aceste planete, viața a putut apărea și se dezvolta la suprafață, iar apoi a invadat subsolul (viața este abundentă pe Pământ până la adâncimi de câțiva kilometri). Când suprafața a devenit nelocuibilă, viața a reușit să supraviețuiască în adâncime, acolo unde apa lichidă a rămas prezentă. Ar putea fi cazul lui Marte.
Categoria III
În această categorie, se găsesc planete/luni care au un ocean de apă lichidă sub o crustă de gheață la suprafață și în contact direct cu un nucleu stâncos. Europa (satelit natural al lui Jupiter) și Enceladus (în jurul lui Saturn) aparțin acestei categorii. Pe aceste corpuri, temperatura la suprafață este sub -100°C, dar apa este menținută lichidă în adâncime prin energia termică generată de disiparea mareelor gravitaționale cauzate de excentricitatea orbitelor lor în jurul lui Jupiter și Saturn.
Categoria IV
În cele din urmă, planetele/lunile din categoria IV au un ocean de apă lichidă subteran, similar cu cele din categoria III, dar acoperit de o crusta groasă de gheață. De fapt, dacă cantitatea de apă prezentă pe aceste obiecte este prea mare, diagrama de fază a apei prezice existența unei straturi de gheață la presiune înaltă, între oceanul lichid și nucleul silicat. Corpurile din Sistemul Solar care fac parte din această categorie sunt, printre altele, Ganymede (Jupiter) și Callisto (Jupiter).
Viața pe categoriile III și IV, aproape imposibilă
Deoarece fotonii nu pot ajunge la oceanul subteran, mecanismul fotosintezei nu poate funcționa. Pe obiectele din categoria III, o viață eventuală poate totuși profita de energia chimică și nutrienții aduși de activitatea hidrotermală și vulcanică. Pe obiectele din categoria IV, apa este „sandwich” între două straturi de gheață. Viața nu poate beneficia de aportul de materiale și energie provenind din subsol prin vulcanism.
De ce e greu de distins de la distanță dacă e viața, în cazul categoriilor II, III, IV
În plus, dacă viața este prezentă doar în subsol (categoriile II, III și IV), atunci ea poate modifica cu greu aspectul suprafeței. În special, în absența fotosintezei, activitatea biologică va fi foarte limitată și aproape că nu va putea influența compoziția chimică a unei eventuale atmosfere. Detectarea apare astfel mult mai dificilă decât pentru categoria I.
Imagini: Observatoire de Paris, Planetariul Brasov, ulysee.com, University of Texas
