Vilniaus universitetas (VU) ir advokatų kontora GLIMSTEDT pakvietė į ketvirtąją šių mokslo metų atvirų paskaitų ciklo LEAD paskaitą, skirtą kosmosui ir nežemiškos gyvybės paieškoms Saulės sistemoje bei už jos ribų.
VU Teorinės fizikos ir astronomijos instituto docentas, astrofizikos daktaras ir populiariausio lietuviško tinklaraščio apie astronomiją „Konstanta 42“ autoriaus Kastytis Zubovas VU Teatro salėje klausytojams pasakojo apie tyrimus, kurie vyksta ieškant gyvybės Visatoje, kosmines keliones bei ateities perspektyvas gyventi skirtingose planetose.
„Tema apie gyvybę už Žemės ribų žadina vaizduotę, kuriami fantastiniai filmai. Mokslininkai šią temą taip pat nagrinėja – bando ieškoti ir suprasti, kokia tai gyvybė galėtų būti, nes dar nepavyko aptikti jokių jos pavyzdžių. Guodžia tai, kad jau po truputį yra įsivaizduojama, ko bendrai reikėtų ieškoti“, – kalbėjo Kastytis Zubovas.
Pasak mokslininko, reikia suvokti gyvybės universalumą. Tiksliau, kokie cheminiai elementai yra pasiskirstę Visatoje, nes tai turi didelę reikšmę gyvybės egzistavimui už Žemės ribų. „Kaip ir Žemėje, Visatoje gausiausi cheminiai elementai yra deguonis, anglis ir azotas. Tai nėra atsitiktinumas, nes visa gyvybė atsirado iš to, kad pirmykštėje Žemėje vyko įvairios cheminės reakcijos, o iš jų formavosi vis sudėtingesni reakcijų tinklai, egzistavo tam tikri regentai, kurie ir davė pradžią gyvybei“, – teigė lektorius. Tai reiškia, kad gyvybės pagrindu negali būti uranas, berilis ir kiti elementai, kurių Visatoje yra labai mažai. Nežemiškų gyvybių paieškos – tai siekis atrasti organizmus, kurie būtų panašūs į mus pačius (cheminių elementų atžvilgiu), nes tik taip mes tokią gyvybę galėtume atpažinti. Svarbi sąlyga gyvybės egzistavimui yra vanduo. „Be vandens gyvybė negali daugintis ir egzistuoti, todėl pastarosios paieškos yra vykdomos, vadovaujantis principu – „sekite pagal vandenį“. Paprastai kalbant, gyvybės yra ieškoma ten, kur galėtų būti vandens, nes būtent tai skatina chemines reakcijas. Vis dėlto, vanduo turi būti skystas, o tam reikalinga temperatūra nuo 0 °C iki 100 °C. Toks palankių sąlygų gyvybei formuotis kriterijų nustatymas leidžia apriboti planetų aibę ieškant gyvybės.
Biopėdsakai ir kur ieškoti gyvybės Saulės sistemoje?
Ko reikėtų ieškoti pagal tam tikrus kriterijus (chemines savybes, „sekite pagal vandenį“ principą) atsirinktose planetose, kuriose numanomai galėtų būti kokių nors gyvybės formų? Atsakymas į šį klausimą susijęs su terminu biopėdsakai. „Tai yra bet kokie cheminiai junginiai, kuriuos palieka gyvybiniai procesai arba dėl kurių jie galimai atsiranda. Tačiau ne visi cheminiai junginiai vienodai naudingi, todėl pirmiausia turime atsirinkti dujinius junginius, nes tik juos galime aptikti planetose, kurios yra labai toli – už Saulės sistemos ribų“, – patikino lektorius.
Kitas svarbus klausimas – kur ieškoti gyvybės Saulės sistemoje? Pavyzdžiui, Marsas įeina į „gyvybės zoną“, tačiau labiausiai tikėtina, kad gyvybės apraiškos bus rastos Jupiterio ir Saturno palydovuose. Taip yra todėl, kad palydovų paviršius šaltas, tačiau po kaustančiu ledu galima rasti vandenynus, kurių yra daugiau nei visoje Žemėje. „Žinome, kad šiuose palydovuose egzistuoja gana sudėtingi cheminiai junginiai ir hidroterminės versmės. Tokios versmės egzistuoja ir Žemėje – manoma, kad ten galėjo atsirasti pirmoji gyvybė. Taigi, jei galėjo atsirasti Žemėje, gyvybės apraiškų gali būti ir šiuose palydovuose. Tokia palydovų ekosistema ir prielaidos daro juos labai įdomius tyrimams“, – tikino K. Zubovas. Kita planeta – Venera. Joje rasti gyvybę pagal ankščiau minėtus kriterijus būtų sunku, tačiau 50–60 km. aukštyje šios planetos slėgis ir temperatūra yra labai panašūs į Žemės paviršiaus, todėl galimybė vis tik yra. „Sakoma, kad Venera yra panašiausia į žemės paviršių Saulės sistemoje, todėl joje galėtų formuotis sudėtingi dariniai“, – teigia mokslininkas. Jau minėtoje Marso planetoje dėl sauso paviršiaus bei ledo gyvų organizmų atradimo tikimybė labai menka.
Egzoplanetos ir gyvybės atradimas
Mokslininkai neapsiriboja gyvybės paieškomis tik Saulės sistemos ribose – jų ieškoma ir egzoplanetose – planetose už Saulės sistemos ribų. Pirmosios tokios planetos buvo atrastos prieš 30 metų, o dabar jų žinoma apie 5 tūkst. Numanoma, kad jų gali būti net 100 milijardų – daugiau nei žvaigždžių. Vis dėlto, tokias planetas aptikti yra gana sudėtinga: „Dažnai egzoplanetų paieška lyginama su jonvabalio radimu šalia automobilio žibinto“. Šiuo metu pasitelkiami du minėtų planetų paieškos metodai – radialinis greitis ir tranzito metodas. Naudojant šiuos metodus, galima nustatyti planetos masę ir spindulį, o tai leidžia sužinoti ir jos cheminę sudėtį. Aptikus tokias planetas, norint nustatyti, ar ten yra gyvybė, mokslininkams tenka matuoti jų atmosferas bei tirti jų chemines savybes. Norint palengvinti šį darbą, 2020 metais bus pradėtas naudoti Džeimso Vebo kosminis teleskopas.
„Manoma, kad kosmose aptikta gyvybė gali pasirodyti vienaląsčių organizmų pavidalu. Prisimenant Žemės gyvybės paieškų istoriją, atkreiptinas dėmesys į tai, kad joje buvo atrasti būtent vienaląsčiai organizmai. Sudėtingi organizmai atsirado prieš 500 milijonų metų. Žemės amžius – 4,5 milijardai metų. Čia gyvybė egzistuoja apie 4 milijardus metų, tačiau didžiąją laiko dalį egzistavo tik pirmykščiai organizmai. Taigi yra didelė tikimybė, kad ir tose planetose atrasime gyvybę pirminėje stadijoje,“ – svarstė astrofizikas.
Kosminės kelionės ir gyvenimas Marse
Kosminiai atstumai yra labai dideli. Pavyzdžiui, atstume tarp Žemes ir Mėnulio tilptų visos kitos planetos ir dar liktų keli tūkstančiai kilometrų. Mūsų kelionės trukmė nuo Žemes iki Marso trunka nuo 6 iki 9 mėnesių. Per šį laiko tarpą yra nukeliaujama net 500 milijonų kilometrų. Pasiekti tolimesnes planetas trunka dar ilgiau, pavyzdžiui, iki Plutono buvo skrendama net 10 metų.
Tarpžvaigždinėse erdvėse žmonių kelionė truktų tūkstančius metų, nes atstumai išties yra labai dideli. Dėl šios priežasties yra rengiamas projektas, kurio tikslas – paruošti daugybę zondų (Breakthrough Starshot), kurie galėtų palengvinti šį atstumo iššūkį. Minėtieji zondai turėtų labai didelę saulės burę ir pasiektų penktadalį šviesos greičio. Taigi zondai iki kitos Žvaigždės sistemos nuskristų per maždaug dvidešimt metų. Taip pat yra svarstoma ir apie „kartų laivus“, kuriuos būtų galima pasitelkti tarpžvaigždinėms kelionėms: „Žmonių į zondą įsodinti neįmanoma, todėl svarstomos ir kitos galimybės, pavyzdžiui, kosminis laivas-gyvenamoji vieta, kuris turėtų savo ekosistemą. Jame gyventų keli šimtai žmonių ir skristų kelis tūkstančius metų. Tie žmonės, kurie išskristų, nesulauktų kelionės pabaigos, tačiau kokiai penktai kartai galbūt ir pavyktų, jie išsilaipintų kitos Žvaigždės planetoje“, – juokavo mokslininkas.
Besivystančios technologijos leidžia vis dažniau pasvarstyti apie gyvenimą kitose planetose, tačiau kaip jose reikėtų gyventi, žino retas. „Marsas neturi magnetinio lauko, kuris saugotų nuo magnetinių spindulių, todėl gyventi šios planetos paviršiuje būtų nesaugu. Mėnulyje gyvenimo sąlygos būtų panašios. Tačiau Veneroje galėtų būti kiek įdomiau, pavyzdžiui, 50–60 km aukštyje galėtų plūduriuoti miestai ir pan. Gyvenimas kitose planetose gali atrodyti įdomus, tačiau skrendant į Marsą, norėtųsi jį pamatyti, o ne lindėti po juo. Manau, kad gyvenimo galimybių paieškos kitose planetose gali atsirasti dėl kolonizacijos, noro turėti daugiau vietos arba siekiant naujų patirčių“, – samprotavo K. Zubovas.