Pripremio: Dragan TANASKOSKI

Jedan od najfascinantnijih aspekata potrage za životom u univerzumu je mogućnost da život postoji na mestima koja na prvi pogled deluju potpuno nepogodno. Nedavna istraživanja su otkrila da kosmički zraci, visokoenergijske čestice koje putuju kroz svemir, mogu zapravo da pomognu mikroskopskom životu da preživi skrivajući se ispod ledenih površina svetova poput Evrope ili Enceladusa. Ovo otkriće menja naše razumevanje o tome gde život može da postoji i otvara nove mogućnosti za astrobiologiju.

Kosmički zraci su visokoenergijske čestice, uglavnom protoni, koji putuju kroz svemir brzinama bliskim brzini svetlosti. Oni nastaju u različitim kosmičkim događajima, uključujući eksplozije supernova, aktivne galaktičke jezgre i druge ekstremne astrofizičke fenomene. Kada ove čestice udare u atmosferu ili površinu planeta, one mogu da prouzrokuju štetu biološkim molekulima, uništavajući DNK i razaraju ćelijske strukture. Zbog toga se kosmički zraci tradicionalno smatraju jednom od glavnih prepreka za život u svemiru.

Međutim, nova istraživanja pokazuju da kosmički zraci mogu imati i pozitivnu ulogu. Kada ove visokoenergijske čestice prođu kroz led, one mogu da pokrenu hemijske reakcije koje stvaraju molekule potrebne za život. Ovaj proces, poznat kao radioliza, može da razloži vodu na vodonik i kiseonik, stvarajući oksidante koji mogu da služe kao izvor energije za mikroorganizme. Ovo je posebno značajno za svetove poput Evrope, meseca Jupitera, i Enceladusa, meseca Saturna, koji imaju ogromne okeane tekuće vode skrivene ispod debljeg sloja leda.

Evropa, jedan od najvećih meseca Jupitera, dugo je smatrana jednim od najobećavajućih mesta za potragu za životom u našem Sunčevom sistemu. Njena ledena površina skriva okean koji sadrži više vode nego svi okeani na Zemlji zajedno. Slično tome, Enceladus ima podzemni okean koji je u kontaktu sa stenovitim jezgrom, što može da obezbedi dodatne hemijske elemente potrebne za život. Oba ova sveta su daleko od Sunca, što znači da ne primaju dovoljno sunčeve energije da podrže fotosintezu, tradicionalni izvor energije za život na Zemlji.

Istraživanja pokazuju da kosmički zraci mogu da prodru kroz ledene slojeve ovih meseca i da pokrenu hemijske reakcije u podzemnim okeanima. Ove reakcije mogu da stvore organske molekule i da obezbede energiju potrebnu za metabolizam mikroorganizama. Na Zemlji, postoje mikroorganizmi koji žive u ekstremnim uslovima, uključujući duboke okeane gde nema sunčeve svetlosti, koristeći hemijsku energiju umesto fotosinteze. Ovi organizmi, poznati kao hemosintezni organizmi, pokazuju da je život moguć bez direktne sunčeve energije.

Proces radiolize koji pokreću kosmički zraci može da stvori vodonik-peroksid, kiseonik i druge oksidante koji mogu da služe kao "gorivo" za mikroorganizme. Ovi molekuli mogu da reaguju sa organskim jedinjenjima, oslobađajući energiju koju organizmi mogu da koriste za rast i reprodukciju. Ovaj mehanizam je posebno zanimljiv jer može da funkcioniše na velikim dubinama ispod ledene površine, gde je zaštićen od štetnih efekata kosmičkih zraka, ali i dalje može da koristi njihovu energiju.

Implikacije ovog otkrića su ogromne za astrobiologiju. Ako kosmički zraci mogu da podrže život ispod leda, to znači da je broj potencijalno nastanjivih svetova u univerzumu mnogo veći nego što se ranije mislilo. Mnogi meseci gasnih džinova u našem Sunčevom sistemu, kao i egzoplanete u drugim zvezdanim sistemima, mogu da imaju slične uslove. Ovo proširuje "nastanjiva zona" daleko van tradicionalnih granica gde tečna voda može da postoji na površini planeta.

Buduće misije ka Evropi i Enceladusu planirane su da istraže ove mogućnosti. NASA-ina misija Europa Clipper, koja će biti lansirana u narednim godinama, imaće instrumente koji mogu da detektuju znakove života u vodenim parama koje Evropa izbacuje u svemir. Slično tome, buduće misije ka Enceladusu mogu da analiziraju materijal iz njegovih gejzira, tražeći organske molekule i druge znakove biološke aktivnosti.

Ovo istraživanje takođe ima implikacije za razumevanje nastanka života na Zemlji. Tokom ranih faza razvoja naše planete, kosmički zraci su bili mnogo intenzivniji nego danas. Moguće je da su oni igrali ulogu u stvaranju prvih organskih molekula i pokretanju hemijskih reakcija koje su dovele do nastanka života. Razumevanje kako kosmički zraci mogu da podrže život pomaže nam da bolje razumemo uslove pod kojima je život mogao da nastane i evoluira.

Ovaj novi pogled na kosmičke zrake kao potencijalne podrške životu predstavlja paradigmu promenu u astrobiologiji. Umesto da ih posmatramo samo kao prepreku, sada možemo da ih vidimo kao mogući izvor energije za život u ekstremnim uslovima. Ovo otkriće ohrabruje nastavak istraživanja ledenih svetova u našem Sunčevom sistemu i proširuje naše razumevanje o tome gde život može da postoji u univerzumu.

Izvori:

• Universe Today: Cosmic Rays Could Support Life Just Under the Ice https://www.universetoday.com/
• ScienceDaily: Astrobiology Research https://www.sciencedaily.com/news/space_time/astronomy/