Вода. Намира се навсякъде по Земята, от полярни ледени шапки до парни гейзери. И там, където намират вода, намират живот, почти без изключение. „Когато намерим вода тук на Земята - било то покрити с лед езера, дълбоководни хидротермални отвори, сухи пустини - ако има вода, намираме микроби, които успяват да живеят в нея“, казва Брайън Глейзър, океанограф от Университет на Хавай в Маноа, изучава астробиология.
Ето защо, необичайното мото на НАСА в лова за извънземен живот беше „следвайте водата“.
Наскоро учените от НАСА обявиха находка на Марс: тъмните потоци, които учените виждат през летните месеци на Марс повече от десет години, се оказаха доказателство за течаща вода. Въпреки че солените потоци може да са твърде пренаситени в хлоридни соли, за да поддържат живота, те увеличават вероятността за живот на Марс в момента.
Но защо точно водата е толкова важна молекула за живота? Възможно ли е да има други съставки, които дават перфектната рецепта за живот на други планети?
Оказва се, че няколко химични свойства на водата я правят незаменима за живи същества. Водата не само разтваря почти всичко, но е и един от малкото материали, които могат да бъдат твърди, течни и газообразни в сравнително тесен температурен диапазон.
Текущ живот
Почти целият живот на Земята използва мембрана, която отделя тялото от околната среда. За да остане жив, тялото поема важни материали за производството на енергия, филтрирайки токсични вещества като отпадъци. В тази връзка водата е необходима, тъй като остава течна при земни температури. Докато тече, той осигурява ефикасен начин за пренасяне на вещества от клетката в клетката. Освобождаването на енергия от твърди вещества е много по-трудно (въпреки че има микроби, които ядат скала), казва Глазер.
Промоционално видео:
Другата част на уравнението - освен факта, че водата може да пренася вещества в и извън клетката - е свързана с уникална химическа конфигурация. Скромната водна молекула се състои от два водородни атома, свързани към кислороден атом.
„Начинът, по който са комбинирани, прави водата прекрасен универсален разтворител“, което й позволява да се разтвори почти във всяко вещество, казва Глазер.
Това се дължи предимно на факта, че молекулата има полярност, водородните атоми се струпват от едната страна на молекулата, образувайки положителен участък, а кислородът в другия край образува отрицателен заряд. Положителният водороден край привлича отрицателни йони (или атоми с допълнителен електрон във външната обвивка), докато отрицателният край привлича положителни йони (които са лишени от един от електроните си).
Забележителните разтворими свойства на водата я правят идеална за пренасяне на вещества като фосфати или калциеви йони в и извън клетката.
Водни фази
Друга необичайна особеност на водата е, че тя може да бъде твърда, течна и газообразна в рамките на температурния диапазон, открит на Земята. Други молекули, които са определени като добри кандидати за поддържане на живота, са склонни да останат течни при температури или налягане, които биха били негостоприемни за повечето известни форми на живот.
"Водата всъщност е сладко място", казва Глазер.
Фактът, че водата може да бъде и в трите фази в сравнително тесен диапазон на налягане, създава много възможности животът да процъфтява, добавя той.
„И трите условия на водата, налични на нашата планета, създават приятно разнообразие от местообитания и микроклимат“, казва Глазер. Например, замръзнал лед може да се намери в планинските ледници, докато водната пара помага за затопляне на атмосферата.
Люлка на водата на живота
Водата може да бъде нещо повече от течност, която улеснява живота - може да бъде защитната люлка, която донесе градивните елементи на Земята, казва Ралф Кайзер, физик и химик от Хавайския университет, който изучава астрохимията.
Според една от теориите за произхода на живота на Земята, теорията за панспермията, ледените комети се блъснали в Земята, носейки миниатюрни органични молекули, които се превърнали в основата на живота. Но пътуването през космоса е изпитание, предимно заради мощните нива на радиация, които могат да унищожат деликатните органични молекули.
Водата в твърдата си форма обаче може да предпазва молекулите от радиация. "Може би, защото строителните тухли бяха замразени във водата, това се превърна в тяхната защитна мантия."
В търсене на заместители
Разбира се, докато водата е от съществено значение за живота на нашата собствена планета, може да има форми на живот, които не живеят по правилата на земляните.
Учените търсят и други течности, които биха могли да играят подобна роля като универсален разтворител и транспортна среда. Най-добрите претенденти включват амоняк и метан, казва Крис Маккей, астробиолог в изследователския център на Еймс в НАСА в Moffett Field, Калифорния. Амонякът, подобно на водата, е полярна молекула, сравнително често срещана във Вселената, но учените все още не са открили големи тела с амоняк в Слънчевата система.
Метанът не е полярен, но може да разтвори много други вещества. За разлика от водата обаче метанът става течен само при много студени температури - при минус 182 градуса по Целзий.
„Знаем, че Титан има големи езера с течен метан и етан“, това е една от луните на Сатурн, казва Маккай. "Така че много интересният въпрос е дали животът може да използва течен метан или етан."
Иля Кел
