Karel Pacner

novinář, který píše i knihy, nyní na odpočinku

hlavní články

19.04.2006 Kolik je života ve sluneční soustavě?

Staré představy padají a podezřelých míst, které objevily automaty, stále přibývá



Poslední výzkumy automatických sond naznačují, že na sedmi místech sluneční soustavy by mohl existovat život – napsal nedávno dr. Seth Shostak, vědec z kalifornského Ústavu SETI, jehož pracovníci se zabývají pátráním po mimozemském životě. Samozřejmě život na mikroskopické úrovni, nic většího. V posledních měsících se k tomu vyjadřovali američtí specialisté v řadě článků na internetovém portálu Space.com.

Hledání nepřímých důkazů



Spekulace o nejrůznějších formách života na planetách naší soustavy se vynořily už koncem 19. století. Mluvilo se o Marsu, Venuši a dokonce i o Měsíci.

Kolik je života ve sluneční soustavě?-1Inteligentní mimozemšťan?

Tyhle představy však dlouho zůstávaly bez vědeckých podkladů, protože dalekohledy nemohli astronomové zahlédnout nic, co by je potvrzovalo anebo naopak vyvracelo. Teprve když začaly létat k nejbližším planetám automatické sondy, bylo možné začít hledat stopy po životě. Pátrání po původu vesmíru, zejména života včetně mimozemšťanů se dokonce stalo jedním z nejdůležitějších úkolů kosmického výzkumu – NASA vede tento program pod názvem Origins (Vznik).
Vědci, kteří konstruovali přístroje na toto hledání, vycházeli z několika předpokladů. Předně živé mikroorganismy se těžko podaří najít bezprostředně. Spíš by se dala jejich přítomnost odvodit z nepřímých důkazů: každý organismus se prozrazuje vylučováním určitých plynů, typickými reakcemi na přidání určitých látek, rostliny pak existencí fotosyntézy, která je jejich základním životním cyklem. Obecně platí rovnice, že tam, kde je voda, měl by být i život. Dalším svědectvím o životě, nejspíš vyhynulém, by mohly být snímky vyprahlých koryt dávných řek.
Život vyžaduje dostatek energie. Předpokládalo se, že energie sluneční. O tom, že by některé planety a měsíce mohly mít žhavé fungující jádro jako jiný pramen energie, nikdo neuvažoval – to tehdy bylo za hranicemi představivosti. A samozřejmě nezbytnou podmínkou je dostatek organických látek jako stavebních kamenů živých organismů.
Ovšem zprávy, které odvysílala sonda Galileo ve druhé polovině devadesátých let od Jupiterova měsíce Europa, představy změnily. „Před touto expedicí se vědci domnívali, že měsíce ostatních planet jsou velmi staré, pokryté horninami a omlácená tělesa podobně jako náš Měsíc,“ řekla planetoložka dr. Cynthia Phillipsová z Institutu SETI. K této změně rovněž přispěly nálezy vysoce odolných mikroorganismů na Zemi, vymykajících se běžným podmínkách, o kterých dnes hovoříme jako o extremofilech.

Venuše: v mracích



Na povrchu Venuše, kde rozžhavil skleníkový efekt teplotu na takřka 500 stupňů a tlak je desetkrát vyšší než na Zemi, přičemž atmosféra se skládá z jedovatých plynů, především kyseliny sírové, nemá smysl živé organismy hledat. Tohle peklo by nepřežili žádní mikrobi vyznačující se extrémními vlastnostmi, jak je biologové v posledních desetiletích objevují na Zemi.
Nicméně výjimky se k tomu blíží. Termofilní mikroorganismy, nalezené v roce 1977 v oceánu, snášejí teploty až 400 stupňů a tlaky několiksetkrát vyšší než na povrchu Země. Jiným zase vyhovuje prostředí se silnou koncentrací různých jedovatých látek. Bohužel baktérie, které by všechny tyhle mimořádné vlastnosti slučovaly, se zatím nenašly.
Ovšem neplují některé termofilní organismy v mracích, kde jsou příhodnější podmínky? Nevíme. Zato se už přes tři desetiletí spekuluje o hroznech mikrobů vznášejících se v mracích ve výškách od 47 do 70 kilometrů nad povrchem, kde jsou i ledové krystaly. Měření sovětských automatů Veněra ukázala, že oblast ve výšce 50–56 kilometrů odpovídá tlakem a teplotou podmínkám na povrchu Země. Další výzkumy sond amerických i pozorování ze Země tuhle možnost úplně nepotvrdily, ale diskutuje se o ní stále.
Před třemi roky vystoupili dr. Dirk Schulze-Makuch a dr. Louis Irwin z Texaské univerzity v El Paso s hypotézou, podle níž baktérie přežívají právě v mracích. Záznamy sond ukazují, že se tam nacházejí některé plyny, například sirovodík a oxid siřičitý, které by tam být neměly. Oba astronomové se domnívají, že mikroorganismy plující ve velkých výškách by získávaly energii chemickými reakcemi těchto plynů – tak jako to dělaly primitivní baktérie v dávné minulosti Země. Další argument našli ve velmi nízkém množství oxidu uhelnatého, jehož by tam mělo být vzhledem ke slunečnímu záření a bleskům mnohem víc. Tento plyn zřejmě tamní mikrobi pohlcují.
K jejich názoru se nedávno přidal i planetologa dr. David Grinspoon ze Southwest Research Institute. Podle něho existuje ve velkých výškách stabilní prostředí, které mikroskopický život umožňuje.
Mnohé nasvědčuje tomu, že před stamiliony lety byla teplota na Venuši nižší a že povrch pokrývaly oceány. „Mohl tam existovat život a po spuštění skleníkového efektu se přeměnit do jiných vhodných forem,“ domnívá se Schulze-Makuch.

Mars: pod povrchem



Kolik je života ve sluneční soustavě?-2Tuto soustavu radioteleskopů buduje v Kalifornii Institut SETI - po hlavním sponzorovi se nazývá Allenova síť

Největším favoritem na přítomnost života je stále Mars. Když se před 4,6 miliardy lety zformovala tělesa sluneční soustavy, měly Země a Mars pevný povrch, na který dopadal déšť komet a planetek přinášejících nejen vodu, ale i molekuly organických látek potřebných k zažehnutí života. Před slunečním větrem je chránilo silné magnetické pole, takže tam panovalo vlhké a teplé podnebí, na povrchu proudila voda. To byly ideální podmínky pro vznik mikroorganismů.
Avšak asi před 3,5 miliardy lety Mars zamrzl. Důvod? Kroužil dále od Slunce, než Země a má ve srovnání s ní poloviční průměr – proto rychleji vychladl, ztratil magnetické pole, utlumila se vulkanická činnost, poklesla teplota a ztratila se atmosféra. Někteří vědci se domnívají, že kdyby byl stejně velký jako naše planeta, tahle katastrofa by ho nepostihla. Jeho povrch dnes připomíná Měsíc.
Předpokládá se, že pokud tam nějaké druhy mikrobů přežívají, tak nejspíš v podzemí. Americké sondy Viking, které tam v polovině sedmdesátých let přistály, žádné příznaky života nenašly. Nicméně jedna kamera sledovala po šest let podivné skvrny na kameni, které se časem měnily – někteří badatelé to považovali za lišejník. Sonda Pathfinder zase našla v roce 1997 jakési nazelenalé zabarvení připomínající chlorofyl. Družice, které kroužily okolo této planety, vyfotografovaly v polárních oblastech podivné skvrny, které některým badatelům připomínaly lišejníky.
Pravda, jsou to více méně spekulace. Ale mezitím se na Zemi našly v polárních a vysokohorských oblastech kryptoendolitotrofní mikroorganismy čili endolity, které přebývají pod kameny, takže jsou chráněny před spalujícím kosmickým zářením, přičemž získávají energii z anorganických minerálů, a baktérie Deinococcus radiodurans zase vydrží silné dávky radiace ve vodách jaderných reaktorů.
Takřka všechny družice přinesly svědectví o možných zásobách vody ve formě ledu. A to je pro existenci života důležité.
Na počátku osmdesátých let se vědci pustili do zkoumání meteoritů z Antarktidy, které byly v dávných dobách vymrštěny z povrchu Marsu. V kamenu označovaném jako ALH 80001 našli stopy po mikroorganismech starých 3,5 miliardy let. Jejich výsledky však mnozí kolegové nepřijímají, protože se domnívají, že slibný výsledek získali pomocí špatné metodiky.
Postupem času shromáždily automatické sondy další nepřímé důkazy o existenci mikromarťanů. Především se zdá, že tam sopky vyvrhovaly lávu před pouhými několika desítkami milionů let. To znamená, že nitro planety může být dodnes žhavé. Na Zemi známe chemolitotrofní baktérie, které se živí sopečnými plyny anebo minerály z vulkanických hornin, a spočívají až v hloubce 4 kilometry pod zemí. Proč by se nemohly skrývat i na Marsu?
V roce 2003 objevili astronomové pomocí mohutných dalekohledů na Marsu metan. Následující rok jeho přítomnost potvrdila evropská sonda Mars Express. Ovšem metan se dokáže udržet v atmosféře jenom velice krátkou dobu, proto ho musí někdo vyrábět. Buď by to byly aktivní sopky, ale po nich se zatím žádné stopy nenašly. Anebo mohou tento plyn produkovat mikroorganismy – na Zemi k němu potřebují jako suroviny vodík a oxid uhličitý, přitom se obejdou bez kyslíku.
Prohlubování našich představ o Marsu by mělo rychle pokračovat.
V srpnu příštího roku chtějí Američané vypustit sondu Phoenix, která by měla na jeho povrchu, nejspíš v oblasti severního pólu, hladce přistát v květnu 2008. Tento automat bude vybaven robotickou rukou, která bude nabírat vzorky, aby se okamžitě analyzovaly v palubní laboratoři. „Není pravděpodobné, že bychom našli na Marsu zamrzlé baktérie,“ řekl Peter Doukas, vedoucí inženýr tohoto projektu u firmy Lockheed Martin. „Chceme však studovat půdu z toho hlediska, jestli by byla příhodná pro život.“
Mnohem ambicióznější úkol bude mít o dva roky později velký průzkumný vůz Mars Science Laboratory (MSL), poháněný nukleárním motorem. Podle Jamese Garvina, šéfa vědeckého výzkumu v centrále NASA, „ponese nejdokonalejší přístroj na zachycování stop uhlíku, jaký kdy lidé vyrobili“. A uhlík, jak známo, je právě základem našeho života.
Postupem doby přijdou na řadu i další aparatury. Vrcholem před vysláním lidí na Mars mají být automaty, které naberou vzorky tamní půdy a přivezou je k průzkumu do pozemských laboratoří.

Měsíce Jupitera: nejzajímavější Europa



U největší planety naší soustavy Jupiter objevil v roce 1610 Galileo Galilei čtyři měsíce. Dnes jich známe, zvláště díky automatů, nejméně 63.
Sonda Voyager 1, která v roce 1979 prolétala okolo Jupitera, zjistila zajímavé úkazy na jeho dvou měsících.
Nejvíc překvapil měsíc Io – na jeho snímcích napočítali vědci čtrnáct činných sopek. Další automaty to potvrdily. Dnes víme, že je jich nejméně sto. Na přetvoření povrchu Io jim stačí milion let. Největší vulkán Pele vyvrhuje lávu horkou tisíc stupňů do vzdálenosti 1 300 kilometrů. Tento bouřlivý vulkanismus je vyvolán Jupiterem a některými dalšími měsíci. A jestliže je nebeské těleso aktivní geologicky, pak se vnucuje otázka: Není aktivní i biologicky?
Fotografie měsíce Europa, pořízené Voyagery, ukázaly podivně rýhovaný povrch. „Tohle zjištění vedlo některé odborníky ke spekulacím, že je to popraskaný ledovcový krunýř,“ vysvětluje Antonín Vítek z Akademie věd. „Sonda Galileo to potvrdila. Její kvalitní záběry ukázaly neobvykle hladký povrch pokrytý nahnědlou tříští. Nejsou tam krátery, nýbrž trhliny široké stovky metrů a dlouhé tisíce kilometrů. Kromě toho z měření magnetometrem se dalo odvodit, že v hloubkách 10–20 kilometrů může být voda v kapalném stavu.“
Galileo tedy představy o životě na tomto tělese jenom posílil. Nitro měsíce je zřejmě natolik teplé, že může pod touto vrstvou udržovat obrovské oceány v tekutém stavu. Také tam vybuchují sopky, které by mohly dodávat životu energii místo Slunce.
„Nepochybuji o tom, že tam musí být život,“ prohlásil profesor John Dalaney, oceánograf, který v Laboratoři proudového pohonu NASA (JPL) v kalifornské Pasadeně získané snímky analyzoval. „Voda musí obsahovat všechny látky, které jsou nezbytné ke vzniku a udržení života.“ Phillipsová se domnívá, že Europa je nadějnějším kandidátem na přítomnost života než Mars – právě proto, že by tam zřejmě existuje voda v kapalném stavu.
Povrch Ganymeda, největšího měsíce z celé sluneční soustavy, tvoří skály a led, atmosféra, tvořená zanedbatelným množstvím kyslíku, nemá měřitelnou hustotu.

Měsíce Saturnu: druhý nejpodezřelejší Titan



Největší měsíc Saturnu Titan považují někteří vědci za druhé – po Marsu – nejpravděpodobnější místo, kde by se mohl vyskytovat život. Vzhledem k mrazu okolo 180 stupňů však nikdo nepředpokládá, že by tam byla kapalná voda. Koloběh kapalin je patrně založen na metanu – metanové řeky, jezera, oblaka.
I nepatrné sluneční záření by podle Grinspoona mohlo v jezerech tekutého metanu a etanu dávat život mikroorganismům. Samozřejmě odlišným od pozemských. Nicméně v sedmdesátých letech nadhodil známý planetologa Carl Sagan myšlenku: „Titan představuje v našich očích obrovskou laboratoř v planetárních rozměrech, ve které se dá sledovat vývoj předbiologické organické chemie.“ Studium tohoto měsíce by tedy mohlo ukázat, jaké chemické procesy na Zemi asi probíhaly před tím, než tady vznikl život.
„Organické látky objevili na Titanu už dávno spektroskopickým pozorováním ze Země,“ dodává Vítek. „I proto byla do jeho atmosféry vyslána sonda Huygens, která to potvrdila a zpřesnila. Nenesla však žádné přístroje, které by mohly detekovat život, protože její činnost byla omezena jenom na několik hodin. To až někdy příště.“
Loni objevila Cassini vodu v kapalném stavu na měsíci Enceladus, který má průměr asi 500 kilometrů. Na povrchu leží vrstva ledu, která odráží 99 procent dopadajícího světla – je to tedy nejlesklejší objekt ve sluneční soustavě. Snímky zachytily erupce ledové tříště a obrovská oblaka vodní páry z gejzírů na jižním pólu. V poslední době našli vědci na jižní polokouli horké skvrny, které by mohly být pozůstatkem radioaktivního materiálu, který odtud unikl před miliardami let.
„Když se Cassini přibližovala k Saturnu, zjistili jsme, že systém této planety je vyplněn atomy kyslíku,“ konstatovala dr. Candy Hansenová z JPL. „Tehdy nebylo jasné, odkud se ten kyslík bere. Dnes však víme, že Enceladus chrlí vodní molekuly, které se rozkládají na kyslík a vodík.“
Podle profesora Jonathana Lunina z Arizonské univerzity bude proto nutné věnovat pozornost nejen Titanu, ale i Enceladu. „Saturn nám tak přichystal k zajímavým výzkumům dva nové světy.“

Neptun: nejchladnější Triton



Měsíc Neptunu Triton o průměru 2 700 kilometrů je ještě chladnější – minus 235 stupňů. Když okolo něho proletěl v roce 1989 Voyager 2, zaznamenal gejzíry, led a erupce plynů, patrně dusíku. Sopky by mohly podle Shostaka i na tomto tělese vzbuzovat naděje na život. Atmosféra je tam asi tisíckrát řidší, než na Zemi, jak víme z pozorování Hubblova kosmického teleskopu.
A to je v tomto výčtu sedmé podezřelé místo. Měsíce dalších planet jsou ještě chladnější.

Překonávání dogmat



Původně vědci předpokládali, že exosféra života se rozprostírá pouze do vzdálenosti 150 milionů kilometrů. Zahrnovala tedy tři nejbližší planety kroužící okolo Slunce. Nicméně pouze Země měla vhodné podmínky. Merkur příliš spalovaly sluneční paprsky a ani přehřátá Venuše se nezdála být příhodným místem.
Nyní se tato hranice značně rozšířila, aspoň podle náznaků a analogií. Musíme se totiž ptát: Není bariéra mrazu, která brání vzniku živých organismů, pouze jedním z pozemských dogmat, které umí příroda překonat? Nepatří mezi tato falešná dogmata rovněž prostředí s velmi vysokými teplotami a tlaky? Nejsou mimozemské živé organismy naprosto odlišné od organismů na Zemi? Nesvazuje myšlení odborníků příliš mnoho pozemská zkušenost?

19. 4. 2006

nahoru | zpět

ed2006-2012 © kuks