Вода. Она встречается повсюду на Земле, от полярных ледяных шапок до горячих гейзеров. И где бы на этой планете ни текла вода, вы обязательно найдете жизнь.
«Когда мы находим воду здесь, на Земле будь то покрытые льдом озера, будь то глубоководные гидротермальные источники, будь то засушливые пустыни, если есть вода, мы обнаружим как минимум микробы» сказал Брайан Глейзер, океанолог из Гавайского университета в Маноа, изучающий астробиологию.
Вот почему девиз НАСА в поиске внеземной жизни «ищи воду».
Не так давно ученые НАСА объявили, что нашли воду и на Марсе: темные полосы, которые ученые наблюдали на изображениях Красной планеты в течение более десяти лет, являются свидетельством наличия воды. В принципе, это предполагалось и раньше, но сейчас нам это стало известно совершенно точно. По словам исследователей, хотя водяные потоки могут быть слишком солеными на основе хлора, чтобы поддерживать жизнь, они повышают вероятность того, что Марс может иметь даже жизнь прямо сейчас. Но почему вода является такой важной молекулой для жизни? И могут ли быть хотя бы в теории другие элементы и вещества, которые также будут рецептом для жизни на других планетах?
Оказывается, несколько химических свойств воды делают ее незаменимой для живых существ. Вода не только может растворять почти все, но и является одним из немногих материалов, которые могут существовать в твердом, жидком и газообразном состоянии в относительно узком диапазоне температур.
Текущая жизнь
По сути, все живое на Земле использует своего рода мембрану, отделяющую организм от окружающей его среды. Чтобы остаться в живых, организм потребляет важные вещества для производства энергии, выделяя при этом токсичные или вредные вещества, такие как продукты жизнедеятельности. В этом отношении вода важна просто потому, что она жидкая при земных температурах. Поскольку вода течет, вода обеспечивает эффективный способ переноса веществ из клетки в окружающую среду. Напротив, получение энергии из твердого вещества гораздо более сложная задача. Хотя существуют микробы, которые питаются камнями.
Скромная молекула воды состоит из двух атомов водорода, связанных с атомом кислорода. То, как они связаны друг с другом, делает воду прекрасным универсальным растворителем, что означает, что почти все вещества могут растворяться в ней.
Это происходит потому, что молекула воды имеет полярность, а это означает, что атомы водорода имеют тенденцию группироваться на одной стороне молекулы, создавая положительную область, в то время как атом кислорода имеет отрицательный заряд. Положительный водород имеет тенденцию притягивать отрицательные ионы (или атомы с дополнительным электроном во внешней оболочке), в то время как отрицательная область притягивает положительные ионы (у которых один из электронов оторван). Вода, обладающая удивительной растворяющей способностью, является идеальной средой для переноса веществ, таких как фосфаты или ионы кальция, внутри клеток, что является важнейшим условием для существования организмов.
Состояния воды
Еще одна особенность воды заключается в том, что она может существовать как твердое тело, жидкость и газ в диапазоне температур, наблюдаемых на Земле. Другие молекулы, которые могли бы быть хорошими кандидатами для поддержания жизни, имеют тенденцию быть жидкими при температурах или давлениях, которые были бы неблагоприятными для большинства известных форм жизни.
Все три состояния воды, доступные на нашей планете, создают это действительно прекрасное разнообразие сред обитания и микроклимата. Например, замерзший лед можно найти в ледниках, которые прорезают горы, а водяной пар помогает согреть атмосферу.
Водная колыбель жизни
По словам Ральфа Кайзера, химика-экспериментатора из Гавайского университета в Маноа, вода может быть чем-то большим, чем просто жидкостью, чтобы способствовать жизненно важным процессам она также могла бы быть своего рода защитной колыбелью, которая несла строительные блоки жизни на Землю.
Одна из теорий возникновения жизни на Земле, называемая панспермия, утверждает, что ледяные кометы врезались в Землю, неся крошечные органические молекулы, которые сформировали первые примитивные формы жизни. По словам Кайзера, путешествие в космосе это тяжелое путешествие с очень высокими уровнями радиации, которые обычно разрушают эти хрупкие молекулы. Однако в твердой форме вода могла защитить эти молекулы от радиации.
Возможные заменители
Конечно, хотя вода имеет решающее значение для жизни на нашей родной планете, могут быть формы жизни, которые не соответствуют нашим правилам.
Ученые также ищут другие жидкости, которые могут играть аналогичную роль универсального растворителя и транспортной среды для жизненно необходимых веществ. «Некоторые из главных претендентов это аммиак и метан», сказал Крис Маккей, астробиолог из Исследовательского центра НАСА Эймса в Моффет-Филд, Калифорния. По словам Маккея, аммиак, как и вода, представляет собой полярную молекулу, которой относительно много во Вселенной, но ученые пока не обнаружили никаких больших масс аммиака где-либо в Солнечной системе.
Метан не полярен, но он может растворять многие другие вещества. Однако, в отличие от воды, метан становится жидким только при очень низких температурах минус 182 градуса по Цельсию. Конечно, не стоит думать, что жизнь в огромной Вселенной может существовать исключительно по нашим лекалам. Вполне могут быть такие формы, для которых такие температуры очень даже комфортны. Ведь у эволюции есть миллиарды лет.
