Lapisan es Antartika. Kredit gambar: NASA Klik untuk memperbesar
Pamela Conrad, seorang astrobiologis dengan Jet Propulsion Laboratory NASA, telah melakukan perjalanan ke ujung bumi untuk mempelajari kehidupan. Baru-baru ini Conrad muncul dalam film dokumenter 3-D James Cameron "Aliens of the Deep," di mana ia dan beberapa ilmuwan lain menyelidiki makhluk aneh yang menghuni dasar laut.
Pada 16 Juni 2005, Conrad memberikan ceramah yang berjudul, "Setahun Bipolar: Yang Dapat Kita Pelajari Tentang Mencari Kehidupan di Planet Lain dengan Bekerja di Gurun Pasir yang Dingin."
Pada bagian 1 dari transkrip yang diedit ini, Conrad menjelaskan tanda-tanda seperti apa yang bisa kita cari untuk melihat apakah ada kehidupan di lingkungan yang asing.
“Dalam tiga tahun terakhir, saya telah terlibat dalam sebuah proyek dengan beberapa rekan kerja saya yang membawa kami ke padang pasir yang panas dan dingin. Kami ingin mengamati tanda-tanda kehidupan, dan melihat apakah kami dapat membedakan antara tempat di mana hidup dan di mana kehidupan tidak. Alasan kita pergi ke padang pasir adalah untuk mengurangi jumlah variabel perancu yang diperkenalkan oleh semua jenis kehidupan. Pada dasarnya, kami tidak ingin membuang kotoran anjing untuk menemukan bakteri di tanah.
Tahun terakhir ini kami mendapat hak istimewa untuk pergi ke Kutub Utara dan Antartika. Jadi ini adalah tahun bipolar saya, dan apa yang kami lakukan di sana relevan dengan eksplorasi ruang angkasa karena, seperti gurun, kondisi di permukaan planet lain sangat keras.
Kami melihat bebatuan karena, jika kehidupan telah dan sudah hilang - dengan kata lain, itu sudah mati, atau sudah mati itu telah menjadi fosil dan diubah - Anda dapat menemukannya di catatan batu.
Untuk mendeteksi kehidupan di mana saja, Anda harus dapat menyelidiki lingkungan dan menemukan petunjuk yang terukur. Jika itu bukan sesuatu yang dapat Anda definisikan dalam istilah yang terukur, itu bukan ilmu. Jadi menurut definisi, kita agak kedinginan, bisa dikatakan.
Salah satu tantangannya adalah menciptakan istilah-istilah yang dapat diukur yang dengannya Anda dapat mendefinisikan kehidupan. Istilah-istilah itu harus cukup universal untuk tidak melewatkan kehidupan di planet lain, jika tidak seperti kehidupan yang kita miliki di sini. Kami memiliki satu set sampel: biosfer di Bumi. Kami mencoba menggunakan pengetahuan yang kami miliki tentang kehidupan di sini untuk menghasilkan istilah-istilah itu, dan karenanya kami mencoba memikirkan kehidupan dalam istilah deskriptif paling umum yang kami bisa.
Kami mencari kehidupan di tempat-tempat yang layak huni; tempat-tempat yang mampu mendukung kehidupan. Tetapi kelayakhunaan sulit untuk didefinisikan, karena kita hanya memiliki gagasan yang kabur tentang apa yang membuat suatu lingkungan layak huni. Di NASA, kami sangat besar dalam mencari air sebagai salah satu aspek kelayakhunian.
Air sama pentingnya bagi kehidupan di padang pasir seperti halnya bagi kita. Setelah salju turun, ketika batu memanas dan melelehkan es, Anda akan melihat mekarnya cyanobacteria di permukaan batu. Namun mereka dapat mempertahankan keberadaan minimal ketika tidak ada banyak curah hujan.
Salah satu alasan metabolisme harus melambat di musim dingin Antartika adalah karena air dalam fase padat dan tidak dapat diakses. Makhluk hidup hanya bisa menggunakan es saat meleleh dan menjadi pelarut yang baik. Menggunakan es sama seperti menggunakan mineral dalam fase kristal - ketika dalam bentuk padat, Anda harus menggunakan energi untuk menghancurkan ikatan itu untuk melakukan sesuatu dengannya. Ada organisme di Antartika yang memiliki jenis molekul antibeku di dalamnya, ikan yang memiliki molekul yang disebut glikoprotein. Ketika kristal es terbentuk di dalam ikan, molekul itu memegang kristal es ketika mulai tumbuh, dan tidak membiarkannya tumbuh ke arah yang paling mudah berkembang secara energetik. Karena tidak bisa tumbuh, kristal es melepaskan hantu dan berubah menjadi air.
Selain air, kami berpikir bahwa beberapa jenis unsur kimia penting untuk kehidupan di tempat lain. Kehidupan di Bumi terbuat dari karbon dan hidrogen dan fosfor dan beberapa hal penting lainnya, dan kita membutuhkan oksigen di udara. Tetapi ada mikroba di Bumi yang menghirup logam, dan mereka tidak peduli dengan oksigen.
Jadi kelayakhunian benar-benar layak huni di mata yang melihatnya. Saat Anda mendefinisikannya, Anda harus memikirkan serangkaian istilah terluas yang Anda bisa untuk mencakup segala jenis kehidupan yang mungkin dapat Anda bayangkan. Penilaian akhir tentang apakah suatu tempat dapat dihuni, tentu saja, untuk melihat apakah tempat itu dihuni.
Anda mengajukan satu set pertanyaan jika Anda ingin tahu, "Bisakah saya mengatur tata graha di sini?" Anda mungkin bertanya satu set pertanyaan lain jika Anda ingin tahu, "Apakah ada orang di rumah?" Tetapi pada intinya, apakah ingin tinggal di sana atau hanya melihat apakah ada orang di rumah, Anda harus tahu sesuatu tentang lingkungan itu. Anda masih harus melakukan semua percobaan yang memberi tahu Anda tentang sifat geofisika, mineralogi, dan atmosfer planet ini. Jika Anda mencari kehidupan, Anda harus memiliki gagasan tentang hal apa yang Anda coba dukung dengan lingkungan itu.
Meletus sekitar 5 juta tahun yang lalu, dari serangkaian patah tulang yang dikenal sebagai Cerberus Fossae, air mengalir turun dalam bencana banjir, mengumpulkan di daerah 800 x 900 km dan awalnya rata-rata sedalam 45 meter. Klik gambar untuk tampilan lebih besar. Kredit: ESA / Mars Express
Jadi apa yang merupakan bukti? Jika Anda ingin mengatakan bahwa sesuatu telah terbukti, Anda harus mencapai tingkat konsensus tertentu dalam komunitas ilmiah, jika tidak rekan-rekan Anda akan merobek Anda menjadi potongan-potongan kecil dalam literatur. Tentu saja, tidak pernah ada konsensus lengkap: itulah sebabnya kami menjijikkan para ilmuwan saling bertarung tanpa henti. Tapi setidaknya kita harus menemukan persyaratan. Kami dapat setuju atau tidak setuju dengan teori masing-masing, tetapi kami harus menyetujui persyaratan dan pengukuran.
Jadi pengukuran seperti apa yang bisa kita lakukan jika kita mencari kehidupan? Apakah sebuah planet terlihat berbeda jika kehidupan ada di sana? Misalnya, jika Anda pergi ke dapur saya setelah saya makan, Anda mungkin melihat piring atau remah. Itu petunjuk bahwa saya ada di sana. Ada petunjuk di tingkat planet juga. Biomarker - petunjuk yang mengatakan bahwa kehidupan ada di sana - dapat berupa apa saja yang dihasilkan oleh kehidupan. Petunjuk dapat berupa bahan kimia, karena bahan kimia terdiri dari segalanya. Saya sekarung bahan kimia, sama seperti podium ini adalah sekarung bahan kimia. Apa bahan kimia yang ada, dan dalam proporsi apa satu sama lain, dan bagaimana mereka diatur dalam 3-D, yang membedakan saya dari ini. Ini adalah cara sederhana untuk membedakan kategori hal.
Chirality juga merupakan biomarker. Yang dimaksud dengan kiralitas adalah bahwa beberapa molekul merupakan cerminan dari satu sama lain, dan molekul yang hidup cenderung bersifat kidal. Ketika datang ke asam amino, yang merupakan konstituen dari protein yang membentuk kehidupan, makhluk hidup suka menggunakan bentuk kidal. Dan ketika datang ke gula, makhluk hidup suka menggunakan bentuk tangan kanan. Ada pengecualian untuk ini, tetapi itu adalah kasus umum.
Isotop juga bisa menjadi biomarker. Beberapa molekul datang dalam rasa isotop yang berbeda, di mana beberapa sedikit lebih berat daripada yang lain. Makhluk hidup seperti varietas yang lebih ringan, mungkin karena lebih murah untuk diproses secara energetik.
Polimer kompleks juga bisa menjadi biomarker. Tentu saja, plastik adalah polimer yang kompleks. Sekali lagi, kami membuat plastik. Jadi seluruh perbedaan antara alami dan tidak alami ini - jika manusia membuatnya, itu masih biogenik. Jadi pikirkan tentang itu. Mobil saya adalah biosignature. Apa jenisnya, saya tidak yakin.
Jika Anda akan mendefinisikan kehidupan dalam istilah yang terukur, saya ingin membuatnya sangat sederhana. Anda bisa mendefinisikan kehidupan berdasarkan dari apa itu terbuat, atau Anda bisa mendefinisikan kehidupan dengan apa itu. Saya suka mendefinisikan kehidupan dari apa itu terbuat, karena begitu Anda mengucapkan kata "lakukan", Anda berbicara tentang suatu proses. Suatu proses adalah sesuatu yang terjadi melalui waktu. Maka Anda harus mencari tahu apa yang seharusnya menjadi tingkat sampling. Seberapa sering Anda harus melihat, dan berapa lama seluruh percobaan? Sebuah proses sedikit lebih bermasalah karena membutuhkan waktu, dan Anda mungkin salah tentang seberapa sering terlihat, atau berapa lama Anda harus mencari.
Proses - membuat barang, mereproduksi, atau berevolusi - dapat terjadi dalam skala waktu yang berbeda. Jadi jika Anda hanya melihat proses, dan Anda memiliki dua yang sangat berbeda dalam skala waktu mereka, Anda tidak akan dapat melakukan percobaan yang sama untuk melihat keduanya. Jadi saya suka melihat kehidupan dalam hal apa itu. Bukan untuk mengatakan kami tidak bisa menambahkan sedikit hal-hal berbasis proses, tetapi ketika Anda melihat apa itu hidup, itu menjadi sangat cepat sangat sederhana. Ini adalah kimia yang unik, semacam bahan kimia proporsional, diatur dalam beberapa cara, dan "diatur dalam beberapa cara" adalah apa yang saya sebut struktur.
Jika saya mencari kehidupan di planet atau bulan lain, saya akan mencari tempat-tempat di mana kimia yang menarik dapat terjadi, sehingga evolusi utama dari kimia itu dapat menciptakan sistem kehidupan. Saya akan memikirkan tempat-tempat seperti Europa, yang memiliki lautan di bawah es. Saya akan memikirkan tempat-tempat lain di mana es ada, seperti komet. Saya akan berpikir tentang Titan, bulan Saturnus. Saya akan memikirkan semua tempat di mana terjadi kimia yang menarik, karena kimia itu pintar. Anda bisa mendapatkan semua jenis molekul yang menarik.
Sumber Asli: NASA Astrobiology
