Voda. Nalazi se svugdje na Zemlji, od polarnih ledenih kapaka do parnih gejzira. A tamo gdje nađu vodu, pronalaze život, gotovo bez iznimke. „Kad na Zemlji pronađemo vodu - bilo da je riječ o ledeno prekrivenim jezerima, dubokomorskim hidrotermalnim otvorima, sušnim pustinjama - ako ima vode, nađemo mikrobe koji uspijevaju živjeti u njoj“, kaže Brian Glaser, oceanograf Sveučilište na Havajima u Manoi, studira astrobiologiju.
Stoga je NASA-in neobičan moto u lovu na izvanzemaljski život bio "slijediti vodu".
Nedavno su NASA-ini znanstvenici najavili nalaz na Marsu: tamni potoci koje su znanstvenici vidjeli tijekom ljetnih mjeseci na Marsu više od deset godina, ispostavilo se da dokazuju da teče voda. Iako su potoci soli možda previše zasićeni kloridnim solima da bi poduprli život, oni povećavaju vjerojatnost života na Marsu u ovom trenutku.
Ali zašto je upravo voda tako važna molekula za život? Mogu li postojati drugi sastojci koji pružaju savršen recept za život na drugim planetima?
Ispada da ga nekoliko kemijskih svojstava vode čini neophodnim za živa bića. Ne samo da voda otapa gotovo sve, već je i jedan od rijetkih materijala koji u relativno uskom temperaturnom području mogu biti kruti, tekući i plinoviti.
Trenutni život
Gotovo cijeli život na Zemlji koristi membranu koja odvaja tijelo od okoline. Da bi ostao živ, tijelo uzima važne materijale za proizvodnju energije, filtrirajući otrovne tvari poput otpada. U tom je pogledu voda nužna, jer ostaje tečna pri zemaljskim temperaturama. Dok teče, pruža učinkovit način prijenosa tvari iz stanice u stanični okoliš. Oslobađanje energije iz krutih tvari mnogo je teže (iako postoje mikrobi koji jedu stijenu), kaže Glazer.
Promotivni video:
Drugi dio jednadžbe - osim činjenice da voda može prenijeti tvari u stanicu i van nje - povezan je s jedinstvenom kemijskom konfiguracijom. Skromna molekula vode sastoji se od dva atoma vodika vezanih za atom kisika.
"Način na koji su kombinirani čini vodu prekrasnim univerzalnim otapalom", što joj omogućuje otapanje gotovo bilo koje tvari, kaže Glaser.
To je prije svega zbog činjenice da molekula ima polaritet, atomi vodika se s jedne strane molekule stvaraju pozitivno područje, a kisik na drugom kraju stvara negativan naboj. Pozitivni vodikov kraj privlači negativne ione (ili atome s dodatnim elektronom u vanjskoj ljusci), dok negativni kraj privlači pozitivne ione (koji su lišeni jednog od njihovih elektrona).
Izuzetna svojstva otapanja vode čine ga idealnim za prijenos tvari poput fosfata ili kalcijevih iona u i iz stanice.
Vodene faze
Još jedna neobična značajka vode je da može biti kruta, tekuća i plinovita unutar raspona temperature na Zemlji. Ostale molekule koje su identificirane kao dobri kandidati za podržavanje života obično ostaju tekuće pri temperaturama ili pritiscima koji bi bili neprimjereni većini poznatih životnih oblika.
"Voda je zapravo slatko mjesto", kaže Glazer.
Činjenica da voda može biti u sve tri faze u relativno uskom rasponu tlaka stvara brojne mogućnosti da život procvjeta, dodaje.
"Sva tri stanja vode na našem planetu stvaraju ugodnu raznolikost staništa i mikroklimu", kaže Glazer. Na primjer, smrznuti led može se naći u planinskim ledenjacima, dok vodena para pomaže u zagrijavanju atmosfere.
Kolijevka vode za život
Voda može biti više od tekućine koja olakšava život - to može biti zaštitna kolijevka koja je na Zemlju donijela građevne blokove života, kaže Ralph Kaiser, fizičar i kemičar sa Sveučilišta na Havajima koji proučava astrohemiju.
Prema jednoj od teorija o podrijetlu života na Zemlji, teoriji panspermije, ledeni kometi su se srušili na Zemlju noseći sitne organske molekule koje su postale temelj života. Ali putovanje kroz svemir je teško, prije svega zbog snažne razine zračenja koja može uništiti osjetljive organske molekule.
Međutim, voda u svom čvrstom obliku može zaštititi molekule od zračenja. "Možda zato što je cigla građevina bila smrznuta u vodi, postala je njihov zaštitni plašt."
U potrazi za zamjenama
Naravno, iako je voda bitna za život na našem vlastitom planetu, mogu postojati životni oblici koji ne žive po zemaljskim pravilima.
Znanstvenici također traže druge tekućine koje bi mogle igrati sličnu ulogu kao univerzalno otapalo i transportni medij. Najbolji kandidati uključuju amonijak i metan, kaže Chris McKay, astrobiolog iz NASA-inog istraživačkog centra Ames u Moffett Fieldu u Kaliforniji. Amonijak je poput vode polarna molekula relativno uobičajena u Svemiru, ali znanstvenici još nisu pronašli velika tijela s amonijakom u Sunčevom sustavu.
Metan nije polarni, ali može otopiti mnoge druge tvari. Međutim, za razliku od vode, metan postaje tekuć samo na vrlo hladnim temperaturama - na minus 182 Celzijeva stupnja.
"Znamo da Titan ima velika jezera s tekućim metanom i etanom", ovo je jedno od Saturnovih Mjeseca, kaže McKay. "Dakle, vrlo je zanimljivo pitanje može li život koristiti tekući metan ili etan."
Ilya Khel