Vaizdo kreditas: NASA
Christopheris Chyba yra pagrindinis NASA Astrobiologijos instituto (NAI) vadovaujamos SETI instituto grupės tyrėjas. Chyba anksčiau vadovavo SETI instituto Visatos gyvenimo studijų centrui. Jo NAI komanda vykdo platų tyrimų spektrą, nagrinėjant tiek gyvenimo pradžią Žemėje, tiek gyvybės galimybę kituose pasauliuose. Keletas jo komandos tyrimų projektų ištirs gyvenimo potencialą Jupiterio mėnulyje „Europa“ ir kaip būtų galima jį aptikti. Žurnalo „Astrobiology“ vyriausiasis redaktorius Henry Bortmanas neseniai kalbėjosi su Chyba apie šį darbą.
Astrobiologijos žurnalas: Viena iš jūsų asmeninių tyrimų krypčių buvo gyvenimo Jupiterio mėnulyje Europa galimybė. Kai kurie jūsų NAI finansuojami projektai skirti šiam pasauliui apdengti ledu.
Christopheris Chyba: Teisingai. Mus domina gyvenimo ir planetų evoliucijos sąveika. Yra trys pasauliai, kurie tuo požiūriu yra įdomiausi: Žemė, Marsas ir Europa. Ir mes vykdome keletą projektų, susijusių su Europa. Cynthia Phillips yra vieno iš tų projektų vadovė; mano grad studentas čia, Stanforde, Kevin Hand, vadovauja dar vienam; Trečiasis lyderis yra Maksas Bernsteinas, kuris yra „SETI Institute P.I.“.
„Cynthia“ projektai yra du komponentai. Manau, kad tai tikrai įdomu yra tai, ką ji vadina „pokyčių palyginimu“. Tai buvo jos dienos, kai ji buvo „Galileo“ vaizdo gavimo komandos absolventė, kur ji lygino, norėdama sužinoti paviršiaus pokyčius kitame iš Jupiterio mėnesių, Io, ir galėjo palyginti savo palyginimus, įtraukdama senesnius „Voyager“ Io vaizdus.
Mes turime „Galileo“ Io atvaizdus, padarytus 1990 m. Pabaigoje, ir „Voyager“ Io vaizdus, padarytus 1979 m. Taigi, tarp jų yra du dešimtmečiai. Jei galite ištikimai palyginti vaizdus, tada galite sužinoti apie tai, kas pasikeitė, ir suprasti, koks geologiškai aktyvus pasaulis. Cynthia padarė šį palyginimą su Io, tada padarė dėl daug subtilesnių „Europa“ bruožų.
Tai gali atrodyti kaip nereikšminga užduotis. Manau, kad tai yra tikrai šiurkščios savybės. Jūs tiesiog žiūrite į vaizdus ir pamatysite, ar kažkas pasikeitė. Kadangi „Voyager“ fotoaparatas buvo toks skirtingas, nes jo atvaizdai buvo fotografuojami skirtingais apšvietimo kampais nei „Galileo“ atvaizdai, nes spektriniai filtrai buvo skirtingi, yra visokių dalykų, kurie, peržengus didžiausią tyrimo apimtį, sukuria tiek daug sunkiau, nei atrodo. Cynthia fotografuoja senus „Voyager“ vaizdus ir, jei tik panorėsite, pavers juos kaip įmanoma glaudžiau „Galileo“ tipo vaizdais. Tada ji, taip sakant, perdengia vaizdus ir kompiuteriu patikrina, ar nėra geologinių pokyčių.
Kai ji tai padarė su Europa kaip daktaro laipsnį. teze, ji nustatė, kad per 20 metų nebuvo pastebimų pokyčių tose „Europa“ dalyse, kurių vaizdus turime iš abiejų erdvėlaivių. Bent jau ne „Voyager“ erdvėlaivio skiriamąja geba - esate akivaizdu, kad mažiausia skiriamoji geba, tarkime, maždaug du kilometrai už tašką.
Per „Galileo“ misijos laiką geriausiu atveju turite penkerius su puse metų. „Cynthia“ idėja yra ta, kad palygindami „Galileo ir Galileo“ galite nustatyti mažesnių funkcijų pokyčius daug didesne skiriamąja geba, kurią jums suteikia „Galileo“, nei jūs dirbote su vaizdais, padarytais po 20 metų, bet kuriems reikia jūs dirbate dviem kilometrais už tašką. Taigi ji ketina palyginti „Galileo ir Galileo“.
Priežastis, kodėl tai yra įdomi astrobiologiniu požiūriu, yra ta, kad bet koks Europos geologinės veiklos požymis gali mums suteikti tam tikrų įkalčių apie vandenyno ir paviršiaus sąveiką. Kitas Cynthia projekto komponentas yra geriau suprasti procesus, susijusius su ta sąveika, ir tai, koks gali būti jų astrobiologinis poveikis.
ESU: Jūs ir Kevinas Handis dirbate kartu, norėdami ištirti kai kurias chemines sąveikas, kurios, kaip manoma, vyksta Europoje. Į ką konkrečiai žiūrėsite?
Yra keli komponentai darbo, kurį darau su Kevinu. Vienas komponentas yra iš popieriaus, kurį Kevinas ir aš turėjome „Science“ 2001 m., Kuris susijęs su tuo pačiu elektronų donorų ir elektronų priėmėjų gamyba. Gyvenimas, kokį mes žinome, jei jis nenaudoja saulės spindulių, pragyvena derindamas elektronų donorus ir akceptorius bei kaupdamas išsilaisvinusią energiją.
Pavyzdžiui, mes, žmonės, kaip ir kiti gyvūnai, savo elektronų donorą, kuriame yra sumažinta anglis, deriname su deguonimi, kuris yra mūsų elektronų akceptorius. Mikrobai, atsižvelgiant į mikrobą, gali naudoti vieną ar kelis iš daugelio galimų skirtingų elektronų donorų ir elektronų akceptorių porų. Kevinas ir aš ieškojome abiotinių būdų, kaip šias poras būtų galima sukurti „Europa“, naudojant tai, ką mes dabar suprantame apie „Europa“. Daugelis jų gaminami dėl radiacijos. Tęsime tą darbą kur kas išsamesniais modeliavimais.
Taip pat panagrinėsime biomarkerių išlikimo galimybes Europos paviršiuje. Tai yra, jei bandote ieškoti biomarkerių iš orbitos, nepatekdami į paviršių ir kasdami, kokių molekulių jūs ieškotumėte ir kokios yra jūsų tikimybės jas pamatyti, atsižvelgiant į tai, kad ten yra intensyvus radiacijos aplinka paviršiuje, kuri turėtų lėtai jas skaidyti? Gal net nebus taip lėtai. Tai yra dalis to, ką norime suprasti. Kiek laiko galima tikėtis, kad tam tikri biologiniai žymenys, kurie atskleis biologiją, išliks paviršiuje? Ar jis toks trumpas, kad žiūrėjimas iš orbitos neturi jokios prasmės, ar pakankamai ilgas, kad gali būti naudingas?
Tai turi būti sudedama į apyvartos supratimą arba vadinamąją „daržo sodininkystę“ ant paviršiaus, kuri, beje, yra dar viena mano darbo su Cynthia Phillips sudedamoji dalis. Kevinas į tai pateks pažvelgdamas į antžeminius analogus.
ESU: Kaip nustatyti, kuriuos biomarkerius tirti?
CC: Yra tam tikrų cheminių junginių, kurie paprastai naudojami kaip biologiniai žymekliai uolienose, kurių sausumos praeitis siekia milijardus metų. Pvz., Į hopanus žiūrima kaip į biomarkerius, jei tai yra melsvadumbliai. Šie biomarkeriai atlaikė bet kokią foninę radiaciją, buvusią tose uolienose nuo įterpto urano, kalio ir kt. Skilimo, daugiau nei du milijardus metų. Tai suteikia tam tikrą empirinį pagrindą tam tikrų rūšių biomarkerių išgyvenamumui. Norime suprasti, kaip tai galima palyginti su radiacijos ir oksidacijos aplinka Europos paviršiuje, kuri bus daug atšiauresnė.
Kevinas ir Maxas Bernsteinas imsis atsakymo į šį klausimą atlikdami laboratorinius modeliavimus. Maksas savo laboratoriniame aparate švitins azoto turinčius biomarkerius labai žemoje temperatūroje, bandydamas suprasti biomarkerių išgyvenamumą ir tai, kaip radiacija juos keičia.
ESU: Nes net jei biomarkeriai neišgyventų savo pirminės formos, jie gali virsti kita forma, kurią galėtų aptikti erdvėlaivis?
CC: Taip gali būti. Arba jie gali būti paversti kažkuo, kas nesiskiria nuo meteoritinių aplinkybių. Esmė yra atlikti eksperimentą ir sužinoti. Ir norint gerai suvokti laiko skalę.
Tai bus svarbu ir dėl kitos priežasties. Tokio antžeminio palyginimo rūšis, kurį ką tik paminėjau, nors aš manau, kad tai turėtume žinoti, potencialiai turi ribų, nes bet kuri Europos paviršiaus paviršiaus organinė molekulė yra labai oksiduojančioje aplinkoje, kur deguonis gaunamas dėl radiacijos reaguojant su ledu. Europos paviršius tikriausiai labiau oksiduojasi nei aplinka, organinės molekulės būtų įstrigusios žemės uolienoje. Kadangi Maksas atliks šiuos radiacijos eksperimentus su ledu, jis galės mums gerai modeliuoti Europos paviršiaus aplinką.
Originalus šaltinis: žurnalas „Astrobiology“
