Napisano na ten temat mnóstwo książek, nakręcono wiele filmów. Wiemy, że już starożytni Grecy spoglądali w gwiazdy i zastanawiali się, czy gdzieś są inne światy takie jak nasz. W XVII wieku Galileusz opisał góry na Księżycu takim językiem, jakim opisuje się fizyczność Ziemi, a Johannes Kepler wyobrażał sobie, jak mogą wyglądać mieszkańcy Księżyca, biorąc pod uwagę jego ekstremalne warunki (wg Keplera księżycowe istoty musiały być ogromne).

Marzymy o życiu na innych planetach i zastanawiamy się, czy istnieje życie na którejś poza naszą. – Ja myślę, że życie jest powszechne – mówi prof. Ewa Szuszkiewicz z Instytutu Fizyki Uniwersytetu Szczecińskiego, współzałożycielka i koordynatorka Ogólnopolskiego Centrum Zaawansowanych Badań w Zakresie Astrobiologii i Dziedzin Pokrewnych CASA* oraz przewodnicząca Sekcji Astrobiologii i Medycyny Kosmicznej w Komitecie Badań Kosmicznych i Satelitarnych PAN.

Pierwszym obiektem zainteresowania naukowców był naturalnie najbliższy nam Księżyc. Znamy go już na tyle dobrze, że jesteśmy pewni: życia tam nie ma. Więcej znaków zapytania jest przy Marsie. Na jego powierzchni nie znaleziono śladów życia, ale wiadomo, że dawniej był podobny do Ziemi, miał oceany i atmosferę. Ostatnie misje wykryły na Marsie fluktuacje metanu, który może pochodzić od istot żywych, ale może też powstawać w wyniku procesów geologicznych. Do odkrycia jest jeszcze dużo, więc wciąż wysyłamy nowe misje. – Po pierwsze możemy znaleźć ślady dawnego życia, a po drugie może w dalszym ciągu istnieć życie, ale pod powierzchnią – opowiada prof. Szuszkiewicz. Wielkim przełomem może być planowana na 2028 rok misja MSR (Mars sample-return), która ma sprowadzić na Ziemię próbki powierzchni Marsa.

Uwagę astrobiologów przykuwają też lodowe księżyce gazowych olbrzymów. Jesteśmy niemal pewni, że pod lodem na Europie, Ganimedesie i Kallisto – księżycach Jowisza – ukrywają się oceany. Może więc tam? Mikroorganizmy bezpiecznie ukryte pod warstwą lodu? Śledźcie misję JUICE Europejskiej Agencji Kosmicznej!

Z kolei bezzałogowa sonda Cassini-Huygens (NASA, ESA, ASI) zbadała atmosferę Tytana, lodowego księżyca Saturna. Okazało się, że jego atmosfera jest podobna do Ziemi, składa się głównie z azotu. Na Tytanie występują też morza, jeziora i rzeki, choć nie płynie w nich woda, a ciekłe węglowodory, głównie metan. Brzmi ekstremalnie? – Znamy bardzo dużo mikroorganizmów tutaj na Ziemi, które żyją w ekstremalnych warunkach – wskazuje prof. Szuszkiewicz.

Co z życiem poza Układem Słonecznym? Jeśli jest, to prawdopodobieństwo, że się z nim zetkniemy, jest niewielkie. Łatwo się minąć w tym ogromie. Nie znaczy to, że się poddajemy. Szykowana przez ESA misja Ariel ma stworzyć katalog atmosfer planet pozasłonecznych. Potrzebujemy więcej danych: jakie atmosfery są we Wszechświecie najczęstsze, jakie występują bliżej swoich słońc, a jakie dalej, jakie przy gwiazdach w wieku naszego Słońca, a jakie przy innych. Uzbrojeni w te statystyki, będziemy lepiej wiedzieli, gdzie szukać.

W odcinku usłyszycie też, dlaczego astrobiologów interesuje Wenus, choć padają na niej deszcze z kwasu siarkowego, po co polscy naukowcy wyślą na orbitę drożdże i dlaczego raczej nie warto wiązać nadziei z życiem opartym na krzemie. To fascynujący odcinek, słucha się go jak baśni, a to wszystko badania i nauka, kochani!

Odcinek powstał podczas XIV. podróży Radia Naukowego, tym razem zawitaliśmy do Szczecina. Podróże są możliwe dzięki wspierającej nas społeczności Patronek i Patronów. Tutaj możecie do nich dołączyć: https://patronite.pl/radionaukowe

 

TRANSKRYPCJA

Ewa Szuszkiewicz: Czuję, że to życie na pewno gdzieś jest. Mówiłyśmy o Epikurze – on też czuł filozoficznie, natomiast nie miał w ręku żadnego argumentu. Ale te argumenty przyszły.

 

Karolina Głowacka: Czy jesteśmy sami we Wszechświecie? To wielkie pytanie towarzyszy ludzkości od tysięcy lat, a dziś jesteśmy bliżej odpowiedzi niż kiedykolwiek wcześniej. Intensywnie rozwijająca się astrobiologia poszukuje śladów życia zarówno po sąsiedzku, w Układzie Słonecznym, jak i na odległych egzoplanetach. Zapraszam was w podróż – sprawdzimy, gdzie w Kosmosie może kryć się życie. Nazywam się Karolina Głowacka, to jest Radio Naukowe – podcast o tym, co wiemy i skąd to wiemy. Realizacja odcinków jest możliwa dzięki wsparciu patronek i patronów. Jeśli podoba ci się to, co robimy, możesz nas wesprzeć na patronite.pl/radionaukowe. Dziękuję ogromnie wszystkim, którzy to robią. A tymczasem zaczynamy – odcinek numer dwieście trzydzieści osiem. 

 

K.G.: Radio Naukowe w podróży. Jestem w Szczecinie u pani profesor Ewy Szuszkiewicz. Dzień dobry, pani profesor.

 

E.S.: Dzień dobry.

 

K.G.: Z Instytutu Fizyki Uniwersytetu Szczecińskiego. Pani profesor koordynuje Centrum Zaawansowanych Badań w Zakresie Astrobiologii i Dziedzin Pokrewnych, jest też przewodniczącą Sekcji Astrobiologii w Komitecie Badań Kosmicznych i Satelitarnych Polskiej Akademii Nauk. Przed nami fascynujący temat, rozgrzewający wyobraźnię publiczności. Myślę sobie, że nie tylko publiczności, ale także samych naukowców, prawda?

 

E.S.: Jak najbardziej. Może nawet jeszcze bardziej. [śmiech]

 

K.G.: Przygotowywałam się do tego tematu i pomyślałam sobie, że za tym innym życiem, na innych planetach czy obiektach, tęsknimy od zawsze.

 

E.S.: Oczywiście. Od kiedy żyjemy i jesteśmy na Ziemi, trudno nie zauważyć, że są inne gwiazdy, inne obiekty na niebie. Od zawsze – czyli cofnęłabym się do starożytnej Grecji. Epikur, sławny grecki filozof, setki lat przed naszą erą już mówił o niezliczonej, nieskończonej liczbie światów. Była to filozoficzna myśl. Oni właściwie wymyślili wszystko, o czym mówili – to, co czuli, co im się wydawało, że jest naturalne. Zawsze szukaliśmy naszego miejsca w tym ogromnym Wszechświecie. Epikur nie był oczywiście jedynym, był po nim np. Lukrecjusz. Jego idee zostały niejako ponowione przez Giordano Bruno. Był on bardzo wnikliwym badaczem, myślicielem z XVI wieku. Mówił już o słońcach i planetach – że wokół gwiazd, które widzimy, mogą krążyć planety, tak jak jest to w naszym Układzie Słonecznym. Teoria kopernikańska jeszcze nie była do końca uznana, ale to jest ten moment, w którym myślimy, że jest w tym coś głębszego, że jeżeli są inne światy, to dlaczego nie mogą wyglądać tak jak nasz? Czyli ten zaproponowany przez Kopernika. Ale tak właściwie najbardziej przełomowym wydarzeniem był tysiąc sześćset dziesiąty rok. Galileo Galilei po raz pierwszy zobaczył inny świat, czyli księżyce, które krążą wokół innej planety, nie wokół Ziemi. Oczywiście Galileusz był zainteresowany również naszym Księżycem. Oglądał góry, a zatem miał już taką namiastkę tego, że jest to podobny obiekt do naszej Ziemi, bo są góry, tak jak u nas. Najbardziej znaczące jest odkrycie Galileuszowych księżyców Jowisza. Dlaczego to było przełomowym momentem? Do tego czasu myśli i Epikura, i Lukrecjusza, i nawet Giordano Bruno, który o tych światach napisał książkę, to były jednak wciąż myśli filozoficzne, myślę, że takie płynące z głębi duszy. Natomiast Galileusz pokazał świat rzeczywisty, fizyczny, te góry na Księżycu, ten malutki układ satelitarny. I do tych miejsc można przecież polecieć, można je odwiedzić. To już nie jest jakiś wymysł naszej wyobraźni, ale coś namacalnego. Zaczyna się tu konkretne myślenie.

 

K.G.: Zasadnicza różnica jakościowa, bo trzeba pamiętać, że Grecy byli fantastycznymi myślicielami, ale oni też często błądzili. I postulowano to, co sobie wymyślono, a to, co jest rzeczywiste – wiele ich pomysłów niestety nie było prawdziwych. Ale może byśmy zajrzały na chwilę na Księżyc. Marzyło się, że istnieją mieszkańcy Księżyca, było wręcz wrażenie, że się ich dostrzega. 

 

E.S.: Jak najbardziej. Księżyc inspirował nas od zawsze – przecież jest to najbliższe ciało niebieskie, które widzimy na niebie w pogodną noc, oczywiście gdy nie jest w nowiu. Powrócę do Galileusza i jego fantastycznego odkrycia – zainspirowało ono Keplera, kolejnego wielkiego badacza i astronoma, który stworzył trzy prawa o dynamice planet. To właśnie odkrycie Galileusza niejako podszepnęło Keplerowi, żeby napisać fantastyczne dzieło o tytule Sen, w którym opisuje podróż na Księżyc. Jest tutaj mowa o geografii księżycowej, bo mówi on o Księżycu tak, jakby mówił o Ziemi, w bardzo podobny sposób. A zatem nie mogło oczywiście zabraknąć mieszkańców Księżyca. Tutaj ukłon w stronę Keplera, bo on już w tamtym czasie bardzo dużo wiedział o Księżycu. Wiedział, że dzień trwa tam pół miesiąca i noc prawie tyle samo. A zatem jak duże różnice temperatur muszą występować pomiędzy dniem a nocą na Księżycu? A zatem jacy mieszkańcy mogą być w stanie znieść takie warunki? Dlatego też te ekstremalne warunki natchnęły go do tego, żeby opisać mieszkańców Księżyca jako bardzo duże istoty, żeby mogli sobie jakoś poradzić z tymi niekorzystnymi warunkami. 

 

K.G.: Mieszkańcy mieli być podobni do ludzi, tylko więksi?

 

E.S.: Niekoniecznie. Było tam dużo różnych istot, niektóre podobne do węży. Kepler popuścił tam wodze fantazji, warto sięgnąć po tę lekturę. Oczywiście badania Księżyca w latach, gdy już mieliśmy dobre teleskopy i instrumenty do analizy światła, przekonały nas o tym, że Księżyc właściwie nie jest ciałem niebieskim, które ma korzystne warunki do życia. O jednym już wspomnieliśmy, czyli ta różnica temperatur. Ale to nie wszystko – przecież nie ma tam na powierzchni wody w stanie ciekłym, nie ma też pola magnetycznego. 

 

K.G.: Czyli bombardowanie promieniowaniem kosmicznym, bardzo niebezpieczne.

 

E.S.: Dokładnie. Powierzchnia jest po prostu omiatana promieniowaniem, które w żaden sposób nie przyczynia się do lepszego życia. Warto też podkreślić, że potrzebne są również cząsteczki, które tworzyłyby istoty żywe, czyli długie polimerowe struktury, biopolimery, związki organiczne, których nie znaleziono na Księżycu. Podobnie meteoryty pochodzenia księżycowego, które znajdujemy – tam też nie znaleźliśmy aminokwasów. Tak że teraz jesteśmy właściwie przekonani, że nie ma życia na Księżycu.

 

K.G.: Ale kiedy były te pierwsze misje na Księżyc, że człowiek miał tam polecieć, wziąć próbki i sprawdzić, to czy był jednak cień nadziei, że coś może jednak na Księżycu jest, czy raczej świat nauki był już przekonany, że jest to jałowe ciało niebieskie?

 

E.S.: Nawet jeżeli byliśmy przekonani, to musieliśmy to zweryfikować. Zwłaszcza że nowe badania pokazują różne ciekawe zjawiska, które się tam obserwuje, np. odkrycia chińskiej misji, która przywiozła część księżycowego gruntu do swoich laboratoriów. Są tam struktury, które zawierają wodę, i jest pomysł, że można ją wykorzystać. Istnieje mnóstwo ciekawych rzeczy, które zdobywamy z dnia na dzień podczas naszych badań i które otwierają nowe możliwości. Zatem jest to obiekt, na którym nie spodziewamy się znaleźć życia, ale spodziewamy się znaleźć dużo ciekawych rzeczy. Załogowe misje na Księżyc miały bardzo duże znaczenie, ponieważ mogliśmy przebadać księżycowy grunt w naszych laboratoriach, mimo tego, że teraz jesteśmy w stanie wiele z tych badań przeprowadzić już na miejscu – i do tego dążymy.

 

K.G.: To spójrzmy teraz w kierunku Marsa, bo tam też się spodziewano życia.

 

E.S.: Mars chyba jeszcze bardziej pobudzał wyobraźnię. Nic dziwnego – jest dobrze widoczny na naszym niebie. Co więcej, bardzo dziwnie zachowuje się on na niebie, bo zatacza takie pętle. Trochę czasu minęło, zanim dowiedzieliśmy się, dlaczego to robi. Grecy próbowali, ale nie do końca się to udało, a nasz heliocentryczny układ podał tego wytłumaczenie. Ale tak, Mars od dawna wzbudzał emocje. Myśleliśmy, że może to jest właśnie planeta, na której, tak jak na Ziemi, istnieje życie. Można to prześledzić zarówno w literaturze, jak i w badaniach. Warto tutaj wspomnieć o Herbercie George’u Wellsie, który napisał Wojnę światów. Marsjanie niekoniecznie muszą być do nas pozytywnie nastawieni, być może podoba im się Ziemia i chcą nią zawładnąć – o tym opowiada to dzieło. Orson Welles na początku XX wieku stworzył na podstawie tego opowiadania radiowe słuchowisko – przedstawił to tak realnie, że Marsjanie już tu są i zagrażają Ziemianom, że wielu ze słuchaczy myślało, że jest to prawda. Ale cofnijmy się jeszcze na koniec XIX wieku do sławnych kanałów na Marsie.

 

K.G.: Były rysowane całe mapy tych kanałów. To wyobrażenie czy interpretacja tego, co widziano, było bardzo zaawansowane.

 

E.S.: I kto był temu winien? Schiaparelli – włoski astronom, który za pomocą instrumentów, które miał, obserwował Marsa i widział te struktury. Zaobserwował to i narysował. Te kanały na Marsie miały pewien okres życia, dopóki nie poprawiliśmy naszych teleskopów, nie stworzyliśmy mapy Marsa takiej, jaki rzeczywiście jest.

 

K.G.: Te kanały jeszcze na początku XX wieku były brane pod uwagę całkiem poważnie.

 

E.S.: Dokładnie. Pewne idee nie obumierają od razu, mają swój czas życia. Zresztą nie od razu możemy dostarczyć odpowiednich argumentów za tym, że tak nie było. Zwłaszcza że ludzki umysł i oczy mają dziwną manierę łączenia pewnych elementów w kształty. Trochę mnie zastanawia, dlaczego były to akurat linie. I to bardzo proste, więc musiał to być efekt optyczny instrumentu. Bo góry i różne elementy Marsa układały się w linie.

 

K.G.: Czyli przez to, że te linie były proste, wydawało mu się, że są sztuczne.

 

E.S.: Tak. Jakby były one takie jak poziomice, to byłoby to zupełnie naturalne, natomiast w jaki sposób mogły powstać takie proste? Muszą to być kanały, które ktoś wybudował. To wszystko jest efektem tego naszego tworzenia obrazu.

 

K.G.: Czytałam też, że to przekonanie o tym, że życie na Marsie jest na wyciągnięcie ręki, było jeszcze w tysiąc dziewięćset siedemdziesiątym szóstym roku, kiedy na Marsa poleciała i wylądowała misja Viking. Carl Sagan podobno był święcie przekonany, że na pewno będzie tam życie, a tu jednak rozczarowanie.

 

E.S.: Tak, ale to były wspaniałe eksperymenty, bardzo dobrze przemyślane. Była to misja, którą warto podkreślić w naszej rozmowie, dlatego, że poszukiwała ona życia. Nie związków organicznych, jak robi to teraz większość misji. Nie mówię, że to jest zły kierunek eksploracji naszego sąsiada, ale chcę podkreślić, że była to dedykowana misja do szukania życia na Marsie. Bardzo dobrze przeprowadzona, ale… To „ale” jest związane z tym, że w latach siedemdziesiątych nie wiedzieliśmy tak wiele o Marsie, jak wiemy teraz. Więc podobne eksperymenty byłyby zrobione zupełnie inaczej, bo wiemy już wiele o powierzchni Marsa, o tym, jaki jest skład chemiczny skał. Problem tego eksperymentu polegał na tym, że powiedzieliśmy: potraktujmy Marsa jak Ziemię. Więc jeżeli są tam mikroorganizmy, to oczywiście trzeba dać im wodę i je nakarmić. No i to właśnie był jeden z eksperymentów Vikinga, który nawet dał jakieś oznaki tego, że rzeczywiście może coś tam być, ale nie był to dowód, na podstawie którego możemy wyciągnąć wnioski. Tak że wracano do tych eksperymentów wielokrotnie. Obecnie są one bardzo szeroko komentowane i są wysnuwane nowe, często bardzo kontrowersyjne hipotezy. 

 

K.G.: Wytłumaczyłabym się tylko z tego słowa „rozczarowanie”, którego użyłam – chciałam się z niego wycofać, bo nauka udziela odpowiedzi, a jeśli są one nie takie, jak chcemy, to trudno, ale to nie znaczy, że sam eksperyment został źle przeprowadzony, wręcz przeciwnie. Tak że dziękuję, że pani podkreśla, że była to dobrze przemyślana misja.

 

E.S.: Bardzo się cieszę, że można było przeprowadzić ten eksperyment. Dużo nam on dał mimo tego, że wyniki nie były do końca definitywne. Chciałam wspomnieć o tym kontrowersyjnym eksperymencie, który zupełnie niedawno został przeprowadzony – dlaczego on się nie do końca udał. Wspomniałam o tym, że nie wiedzieliśmy wtedy o tym, jak Mars jest zbudowany, z jakich związków chemicznych, ale też nie wzięliśmy pod uwagę w tym eksperymencie jego odmiennych własności. Było to przyrównane do takiego eksperymentu, który można sobie wyobrazić na pustyni Atakama, która jest tzw. analogiem marsjańskim. Przeprowadzano tam eksperymenty, które ewentualnie mogły być zbliżone do tych, które robimy obecnie na Marsie za pomocą łazików. Okazało się, że od czasu do czasu na pustyni spadnie deszcz, większa ilość wody. Są to bardzo rzadkie wydarzenia, ale są, były wielokrotnie notowane. Wykorzystano pokaźny opad deszczu, żeby sprawdzić, jak zniosły to bakterie, które żyją na pustyni. Okazało się, że większość z nich zakończyła swoje życie, ponieważ nie były przystosowane do przyjmowania tak dużej ilości wody. Może radzą sobie z jakimiś kropelkami, ale nie z tak dużą ilością. Przerysowana, śmiała analogia – wyobraźmy sobie, że Marsjanie lądują na pustyni Atakama i znaleźli jednego z członków naszej cywilizacji, człowieka. I pomyśleli sobie: przecież życie jest związane z wodą, to dlaczego ten człowiek jest na pustyni, gdzie nie ma wody? Przecież trzeba mu pomóc. Więc włożyli go do oceanu. I na tym się historia zakończyła. [śmiech]

 

K.G.: Ale czy to by sugerowało, że są pomysły, że życie na Marsie może być zupełnie inaczej przystosowane? Bo woda na Marsie jest, tylko nie płyną rzeki. Czy jest taki pomysł, że jest to zupełnie inaczej przystosowane?

 

E.S.: Mars jest dosyć ciekawą planetą w tym sensie, że ona w latach odległych wyglądała inaczej. Odległych, to znaczy bliższych powstawaniu planet. Mars miał oceany, atmosferę, ale ze względu na jego małą masę nie trwało to długo. A zatem utracił to wszystko. W związku z tym jeżeli nie ma atmosfery, to promieniowanie kosmiczne i tak się przedrze przez atmosferę, ale promieniowanie ultrafioletowe zniszczy to, co jest na powierzchni. Dlatego teraz nasze przepowiednie są takie, że po pierwsze możemy znaleźć ślady tego dawnego życia, a po drugie może w dalszym ciągu istnieć życie, ale pod, a nie na powierzchni. I tutaj jest bardzo istotny kolejny moment w eksploracji tej planety, a mianowicie pierwsze odkrycie metanu na Marsie – to był Mariner 9, ale to potwierdzenie przyszło za pomocą nowej misji Mars Express, który potwierdził, że są takie fluktuacje metanu, że pojawia się on i znika. Metan może być produkowany zarówno biologicznie, jak i wskutek procesów geologicznych. A zatem w dalszym ciągu nie wiemy, co powoduje jego pojawianie się. Wiemy, że bardzo szybko się on rozpada, a zatem nie mógł powstać w przeszłości i teraz go obserwujemy, zwłaszcza że pojawia się i znika. Więc metan jest takim kolejnym argumentem, że być może są one produkowane przez bakterie, które znajdują się pod powierzchnią Marsa. Warto powiedzieć, że te cechy Marsa, które powoli poznajemy, powodują to, że wysyłamy tam coraz więcej misji. Bo jest on coraz ciekawszy i lepiej wiemy, jak szukać. Mamy również szansę znalezienia tam mikroorganizmów, które się przystosowały do takich warunków życia. I tutaj należy wspomnieć o działaniach, które są teraz podejmowane – o długo wyczekiwanej misji, która nazywała się ExoMars, a teraz się nazywa Rosalind Franklin Rover. Jest to kolejna misja astrobiologiczna, czyli będzie poszukiwać życia na Marsie.

 

K.G.: Jest ona zaplanowana na dwa tysiące dwudziesty ósmy rok.

 

E.S.: Tak. Kolejne wyzwanie to Mars Sample Return. Przywieźliśmy próbki z Księżyca. Chcemy przywieźć próbki z Marsa. Powoduje to fakt, że jednak mimo wszystko nasze automaty, instrumenty są już naprawdę bardzo wyspecjalizowane, ale jednak wciąż zminiaturyzować je w taki sposób, żeby można ich było użyć na Marsie, jest bardzo trudno.

 

K.G.: Żeby je wsadzić do robota, do łazika, żeby był takim chodzącym laboratorium na poziomie tego, co jest na Ziemi – niezwykle trudne.

 

E.S.: Zwłaszcza że musi to mieć swoje rozmiary, a wyniesienie takich instrumentów, zamontowanie tam czy wmontowanie w chodzącego robota jest bardzo trudne. Ale to jest przyszłość i do tego dążymy. Myślę, że będzie to wielki przełom – badanie próbek marsjańskich w naszych laboratoriach. Podobnie jak było to z próbkami z Księżyca.

 

K.G.: Ale jak je ściągnąć z powrotem?

 

E.S.: Jest bardzo dobry pomysł – nie opowiem dokładnie o szczegółach, ale właściwie już teraz wytrzymały łazik pobiera próbki i je składa. Idea jest taka, że te próbki będą wyrzucone z powierzchni Marsa – grawitacja nie jest tam zbyt wysoka – przechwycone przez orbitera i wysłane na Ziemię. Jest to niesamowicie skomplikowana procedura, ale opracowana z dużą dokładnością i widzieliśmy już bardzo dużo podobnych osiągnięć technologicznych, tak że wierzę, że się to uda. 

 

K.G.: Czyli nie musi startować rakieta z Marsa, tylko mogą wylecieć te cząstki, zostać zagarnięte na orbicie i orbiter wróci, bo rozumiem, że musi je bezpiecznie schować. To brzmi dobrze. To pewnie po dwa tysiące trzydziestym roku, tak?

 

E.S.: Pewnie tak. Potrzeba na to bardzo dużo czasu, musimy to zrobić dobrze. Bo oczywiście znamy historie misji, które nie wypaliły, i nie chcemy powtarzać tych błędów, więc zróbmy to dokładnie. Trzeba jeszcze powiedzieć o działaniach ESY – Europejskiej Agencji Kosmicznej, o wspaniałym programie, który został przygotowany zarówno przez naukowców, jak i ekspertów od technologii i robotyki, dotyczący eksploracji naszego Układu Słonecznego, a tak właściwie tej części, o której teraz mówimy, czyli Ziemi, Księżyca i Marsa. Ten program będzie trwał długo – przewiduje się, że będzie to rok dwa tysiące trzydziesty plus. Interesująca w tym jest eksploracja zarówno przez roboty, jak i przez misje załogowe. Będą trzy etapy – jeden to będzie niska orbita okołoziemska, tam, gdzie jest nasza międzynarodowa stacja kosmiczna. Następnie będzie Księżyc, a następnie Mars. Musimy to robić etapami, ponieważ jest to bardzo trudne. Zarówno Centrum Astrobiologii, jak i nasi koledzy z Uniwersytetu Adama Mickiewicza i Uniwersytetu Śląskiego uczestniczą w tym programie na pierwszym etapie. Mamy bardzo ciekawy i prosty eksperyment biologiczny, który może nam powiedzieć, jak można ochronić pewne organizmy i przystosować do życia w przestrzeni kosmicznej oraz na takich obiektach jak Księżyc i Mars. Wybraliśmy sobie drożdże – to jeden z bohaterów. Drugi to niesporczaki. 

 

K.G.: Od razu pozdrawiam wszystkich słuchaczy Radia Naukowego, którzy domagają się audycji o niesporczakach – zrobimy ją, spokojnie. [śmiech] Dla tych, którzy nie kojarzą niesporczaków – są to niezwykle odporne organizmy, ekstremalne istoty.

 

E.S.: I dlatego są w naszym projekcie. Są one w ukryciu. To, co pożyczamy od niesporczaków, to jeden konkretny gen, który produkuje proteinę, która pomaga w oddychaniu. W badaniach na Ziemi przekonaliśmy się, że jest to bardzo istotny element tej niezwykłej odporności na strasznie ekstremalne warunki niesporczaków. A zatem za pomocą techniki edycji bierzemy proteinę niesporczaka, wkładamy ją do mitochondriów drożdży i badamy ich przeżywalność, to, jak będą się zachowywać w warunkach panujących na międzynarodowej stacji kosmicznej. Jest to bardzo ciekawe zagadnienie poznawcze, bo będziemy mogli zobaczyć, czy można robić takie zmiany w organizmach, które spowodują przystosowanie się do warunków niekoniecznie przyjaznych życiu. Poza tym tego typu badania mają duże zastosowanie praktyczne. Bo chcemy latać na Marsa, budować habitaty tam i na Księżycu. Potrzebne są nam żywność i paliwo, a drożdże wspaniale się do tego nadają. Niektórzy żartują, że być może już niedługo astronauta na Marsie powita nas chlebem i solą.

 

K.G.: Podoba mi się ta wizja. Wspomniała pani o tym, że fluktuacja obecności metanu na Marsie zwraca uwagę, ponieważ może on być produkowany przez organizmy żywe, ale także geologicznie. Otwiera to cały wątek tzw. biomarkerów – wiem, że nie lubi pani tego określenia, ale chodzi o znaki istnienia życia, czyli czego mamy szukać. I tu chciałam wrócić do Wenus, bo Mars jest po jednej stronie ekosfery, a Wenus po drugiej. Bardzo głośna sprawa sprzed kilku lat – znalezienia w atmosferze Wenus fosfowodorów. O ile wiem, środowisko jest trochę podzielone na temat tego, czy to ma znaczenie. Czy to faktycznie jest istotna oznaka istnienia życia, która daje nam duże prawdopodobieństwo tego, że coś tam w tej atmosferze Wenus jest, czy niekoniecznie? Jakby się pani do tego odniosła?

 

E.S.: Rzeczywiście, dużo się o tym mówi. Muszę podkreślić, że to nie jest nowy pomysł. O tych bakteriach żyjących w atmosferze Wenus mówiliśmy już od dawna. Ale oczywiście nie mieliśmy na to żadnych dowodów. Rozumujemy podobnie jak z tą ekosferą – to musi być obszar, w którym temperatura jest dogodna do tego, żeby woda była w stanie ciekłym. Możemy sobie wyobrazić takie miejsce w atmosferze Wenus, że warunki temperaturowe są tam przyjazne dla niektórych typów organizmów, zwłaszcza że znamy bardzo dużo mikroorganizmów na Ziemi, które żyją w ekstremalnych warunkach. Chyba najbardziej znane są mikroorganizmy w rzece Tinto w Hiszpanii. Są to bardzo niekorzystne warunki, zwykłe bakterie nie mogłyby tam żyć, ale są tzw. ekstremofile, które spokojnie tam żyją i się rozmnażają.

 

K.G.: A jakie tam są warunki?

 

E.S.: W tej rzece jest bardzo dużo metali, więc jest ona czerwona, zanieczyszczona. Ślady tych bakterii żyjących w atmosferze Wenus zostały tam odkryte zupełnie niedawno. Oczywiście były kontrowersje, czy to jest sygnał, który widzimy, czy jest wystarczający, czy nie. Niby coś tam jest, ale do końca nie wiemy – ale wiemy, czego szukamy. Po całym entuzjazmie tego odkrycia natychmiast pojawiły się projekty misji na Wenus, która w porównaniu z Marsem została osierocona – nikt nie chciał tam za bardzo wysyłać instrumentów, bo gorąco, ciśnienie i kwas siarkowy. Ale teraz wiemy, czego szukamy – zostały zaplanowane małe misje kosmiczne, takie, które można szybko zrobić. Zwykle na zbudowanie misji potrzeba dużo czasu, to są dziesiątki lat. Natomiast teraz możemy robić to szybciej. Niedługo dowiemy się więcej o tym, co znaleziono w tych chmurach.

 

K.G.: Mówi pani, że nawet jeśli to nie jest dobry trop, to sam ferment, jaki powodują tego typu odkrycia, jest cenny.

 

E.S.: Bardzo cenny. Bo na pewno znajdziemy coś – może nie to, czego szukamy, ale znajdziemy inne cząsteczki, inne oznaki, może akurat nie życia. Wenus jest właściwie naszą bliźniaczką, jest bardzo podobna do Ziemi, jeżeli chodzi o rozmiary. Jedyna rzecz, której jej brakuje, to księżyc. Od kiedy ją obserwujemy za pomocą instrumentów, zawsze jest spowita bardzo gęstą atmosferą z chmur, przez którą trudno się przedrzeć. Oczywiście teraz już dajemy radę, ale przed tym odkryciem nasze kroki nie kierowały się w stronę Wenus. 

 

K.G.: Warto tu oczywiście wspomnieć polskiego astrobiologa, Janusza Pętkowskiego, który uczestniczył w tym odkryciu – można przeczytać wywiady z nim na ten temat. Siłą rzeczy jest on entuzjastą tego pomysłu, jak to odkrywca.

 

E.S.: Tak, jest on członkiem Polskiego Towarzystwa Astrobiologicznego.

 

K.G.: Pozdrawiamy. Miałam przyjemność rozmawiać z nim o astrowodorach na Wenus. Zastanawiam się nad tymi potencjalnymi oznakami życia, że to jest jakiś kłopot. Bo mamy metan – może od życia, a może nie. Fosfowodory – może tak, może nie. Czy jest coś takiego, co gdybyśmy znaleźli w atmosferach egzoplanet, to moglibyśmy powiedzieć: tak, mamy to? Przybić pieczątkę: „tam coś żyje”?

 

E.S.: Nie ma czegoś takiego. I dlatego bardzo często mówię: nie używajmy tych terminów – biomarkery, biosygnatury – bo jeszcze żadnych nie znaleźliśmy. Niedawno rozmawiałam z kolegami, którzy kurczowo trzymają się tej nomenklatury, i przyznali mi rację, że to nie jest jedna oznaka. To jest albo życie, albo nie. Te, które są wylansowane jako oznaki życia na innych planetach, jak dwutlenek węgla, ozon, metan, siłą rzeczy mogły powstać trochę inaczej. Nie mówimy już o wodzie, bo ona jest właściwie wszędzie, Wszechświat jest pełen wody. Jeżeli szukamy oznak życia, to musi to być zespół kilku różnych oznak. One razem powiązane mogą nam powiedzieć, jaka jest natura tego, co obserwujemy. Ale nie pojedynczo. 

 

K.G.: Skoro mowa o wodzie, przenieśmy się w stronę gazowych olbrzymów i księżyców, na których jest postulowane istnienie podlodowych oceanów – co znów niezwykle rozbudza wyobraźnię. I też są plany, żeby to zbadać.

 

E.S.: To jest fantastyczna sprawa. Bardzo byśmy chcieli zbadać, co zawierają w sobie te oceany. Bo jesteśmy prawie pewni, że one istnieją. Podlodowe oceany, które zostały zapostulowane na księżycach Jowisza, bez specjalnego ukierunkowania na jeden z tych czterech, to są lata siedemdziesiąte. Doprowadziło do tego bardzo proste rozumowanie, ponieważ mimo że jesteśmy bardzo daleko od Słońca, mamy inne typy energii, które mogą być wykorzystane, żeby woda była w stanie ciekłym. I tutaj jest kwestia tej ekosfery. Jowisz, Saturn są daleko od ekosfery, a mamy wodę w stanie ciekłym. Ekosfera jest zdefiniowana na podstawie energii, która dociera od Słońca albo innej gwiazdy, jeżeli mówimy o innym układzie planetarnym. Natomiast tam mamy dwa typy energii do wykorzystania. Pierwszy to są siły pływowe, czyli grawitacyjne oddziaływanie księżyców z Jowiszem czy Saturnem. Jest też rozpad promieniotwórczy, który dostarcza energii także na Ziemi. Więc nie można ich pominąć. Tak że oszacowania ilości tej energii – zarówno pływowej, grawitacyjnej, jak i tej z promieniowania – spowodowały, że ta hipoteza o oceanach, które znajdują się pod lodem, na tych lodowych księżycach, jest bardzo prawdopodobna.

 

K.G.: Siły pływowe to jest to, co znamy z przypływów i odpływów na Ziemi, i to jest spowodowane obecnością Księżyca. Teraz sobie to bardzo zwielokrotnijmy, ponieważ mamy tutaj do czynienia z Jowiszem, który wpływa na to, co się dzieje na tych księżycach. Rozumiem, że woda po prostu jest w ruchu przez te siły pływowe i dlatego jest w stanie się zachować w stanie ciekłym?

 

E.S.: Raczej chodzi tu o tarcie pomiędzy różnymi warstwami, które są wywołane tą częścią, bo spodziewamy się, że jądra tych księżyców są skalne – może częściowo roztopione, tego nie wiemy – ale to jest po prostu tarcie warstw, które wywołuje ciepło, produkcję energii. 

 

K.G.: Okej. I dlatego te oceany są pod lodem, a lód na górze jednak się utrzymuje.

 

E.S.: Lód utrzymuje się na górze, bo nie da się ukryć, że tam są bardzo niskie temperatury, tak że ta energia, która jest produkowana za pomocą tych dwóch typów energii, nie może roztopić też tej warstwy zewnętrznej.

 

K.G.: A o jakiej skali tych oceanów mówimy? Najczęściej mówi się o Europie. O jakim oceanie mówimy? Jak głębokim?

 

E.S.: To są tylko nasze oczekiwania, ale jest to potężna warstwa o grubości kilometrów. Wspomniała pani o Europie – jest to bardzo istotny księżyc z punktu widzenia potwierdzenia hipotezy istnienia oceanów. Bo teoretycznie jest przewidziane, że one powinny być, wszystko na to wskazywało. Natomiast są sondy, które badały okolice Jowisza, które przemknęły w pobliżu Europy – Voyager tylko przemknął i poleciał dalej, natomiast misja Galileo przebadała warunki panujące z bliska na Europie. I właśnie Europa to był pierwszy księżyc, gdzie potwierdzono, że te oceany znajdują się pod lodem. Ale teraz jesteśmy prawie pewni, że to samo jest na Ganimedesie, na Kallisto. Z Io jest pewien problem, ponieważ jest on bardzo szczególnym księżycem, ale raczej nie będziemy na nim poszukiwać życia. Istnieje fantastyczna okazja do tego, żeby poznać to bliżej – może nie od razu, ale sonda JUICE z instrumentami wykonanymi w Centrum Badań Kosmicznych jest w drodze do Galileuszowych księżyców. I spodziewamy się nowych odkryć, potwierdzeń, przełomowych wiadomości, których dostarczą nam te misje. Jest także europejska misja Europa Clipper i tam pewnie też nasze instrumenty będą umieszczone. Ale nie jest to jedyna gazowa planeta z księżycami o bardzo ciekawych własnościach. Drugą gazową planetą, która jest trochę dalej od Słońca, jest Saturn. Jeszcze zimniej, jeszcze dalej. Mamy tam również dwa księżyce, które zapisały się już w historii poszukiwania życia. Mianowicie Enceladus i Tytan. Trzeba tutaj wspomnieć o misji, która dała nam wgląd w tę część naszego Układu Słonecznego, misji Cassini-Huygens. Jak sama nazwa wskazuje, jest ona związana z badaniami pierścieni Saturna, jest to misja dedykowana Saturnowi. A ta druga część „Huygens” to jest próbnik – po prostu przeleciał przez atmosferę Tytana i pomierzył, co w niej jest. Okazuje się, że dzieją się tam fantastyczne rzeczy. A mianowicie atmosfera Tytana jest podobna do atmosfery Ziemi.

 

K.G.: Jeśli chodzi o skład chemiczny?

 

E.S.: Tak. Oczywiście nie w całości, ale w głównym elemencie. Nasza ziemska atmosfera składa się głównie z azotu, a tam tego azotu jest jeszcze więcej – chyba nawet dziewięćdziesiąt procent atmosfery. No i trzeba powiedzieć coś o cieczy. Zimno implikuje, że nie możemy mówić o wodzie w stanie ciekłym. Przede wszystkim warto podkreślić, że atmosfera Tytana jest gęsta, co sprawia, że panująca tam warunki są trochę lepsze. Ponadto na Tytanie są morza, jeziora, rzeki z cieczą. Ale tą cieczą nie jest woda. To są węglowodory ciekłe, głównie metan. Spodziewano się znalezienia trochę więcej etanu, ale, z danych, które dostarczyła misja w przeszłości, okazuje się, że np. jezioro, które ostatnio przebadano, właściwie jest zbudowane prawie w całości z metanu. To, co się postuluje, to to, że jest tam cykl podobny jak na Ziemi – to znaczy, woda z rzek, jezior, oceanów paruje, powstają chmury, skrapla się, pada deszcz, tylko nie z wodą, ale z metanem i etanem. Warto powiedzieć o takiej hipotezie – Tytan jest podobny do naszego wyobrażenia prymitywnej Ziemi. Właściwie badając Tytana, możemy niejako cofnąć się w czasie i badać to, co mieliśmy na Ziemi, jak się skonsolidował główny ziemski ląd. Czyli możemy zobaczyć, jak mogły funkcjonować niektóre procesy. Oczywiście to nie jest pełna analogia, ale mogło być coś podobnego. Trzeba pamiętać, że w atmosferze ziemskiej, na samym początku jej istnienia, nie było tlenu. 

 

K.G.: Był trujący.

 

E.S.: Był i jest trujący, oczywiście w odpowiednich ilościach. Tak że jest to bardzo istotne. Stąd też te analogie są silne, ale oczywiście nie dokładnie takie same.

 

K.G.: Słowem wyjaśnienia, kiedy sinice zaczęły produkować tlen w dużych ilościach, życie, które funkcjonowało wcześniej beztlenowo – niestety, do widzenia. Nastąpiła rewolucja tlenowa na Ziemi. Rozumiem, że Tytan też ma być badany.

 

E.S.: Na razie nie słyszałam o dedykowanej misji na Tytan, ale na Enceladusa tak. Enceladus na początku wydawał się zupełnie nieciekawym miejscem do eksplorowania. Okazało się jednak, że nie tylko jest tam podobne podejrzenie o istnieniu wody w stanie ciekłym pod sferą lodu, ale sondy zaobserwowały gejzery wodne, tryskające ze szczelin w skorupie tego księżyca. Oczywiście znamy gejzery też tutaj na Ziemi i mniej więcej wiemy, jaki jest proces ich powstawania. Natomiast bardzo istotne było dla nas stwierdzenie, jaki jest tego skład chemiczny. Misja, która jest obecnie planowana przez ESA, skupi się na tym, żeby lepiej, dokładniej przeanalizować, jaki jest skład chemiczny, i czy nie może tam znaleźć się coś w postaci życia – mikroorganizmy itp.

 

K.G.: Gejzery są istotne dlatego, że są bardzo mocno brane pod uwagę jako istotne w powstaniu życia na Ziemi.

 

E.S.: Może nie do końca. Raczej te kominy geohydralne.

 

K.G.: A tak, pomyliłam.

 

E.S.: Było to bardzo modne i głośne, ale teraz wydaje się, że nie do końca tak jest. Ale jest to bardzo ciekawy teren do eksploracji i do podglądania tych mikroorganizmów, które tam żyją. Są to beztlenowce. Tak że to może nie jest teraz najbardziej sprzyjające miejsce, ale na pewno nie można go wykluczyć.

 

K.G.: W takim razie opuszczamy Układ Słoneczny i spoglądamy hen daleko, na planety pozasłoneczne. Co możemy powiedzieć o obiektach tak szalenie daleko od nas umiejscowionych? Wiem, że jesteście w stanie jako naukowcy oceniać skład atmosfery takich planet, ale na ile dokładnie, co nam to daje i czy będzie tutaj kiedykolwiek jakaś jednoznaczna odpowiedź? Czy tam coś gdzieś np. oddycha?

 

E.S.: Bardzo dobre pytanie, zaraz na nie odpowiem. Mówiłyśmy o krokach milowych, przełomowych momentach i to jest właśnie fantastyczny moment, żeby powiedzieć o kolejnym przełomie, który w dodatku wiąże się z astrobiologią. Kiedy właściwie powstała ona jako dyscyplina? Okres, o którym mówimy, to są lata tysiąc dziewięćset dziewięćdziesiąt-dwa tysiące. Narodziny tej nowej dyscypliny spowodowały dwa przełomowe, historyczne wydarzenia. Może zacznę od planet – odkrycie pierwszych planet pozasłonecznych. Natomiast drugie wydarzenie to odczytanie ludzkiego genomu, czyli to, co chcemy wiedzieć o sobie, jak jesteśmy zbudowani, a nie jak są zbudowane i ile jest tych miejsc, w których takie istoty jak my, czyli ludzie, mogą żyć. Niewątpliwie te dwa wydarzenia poruszyły świat – chciałabym powiedzieć, naukowy, ale wzbraniam się przed tym. My, ludzie, jesteśmy ciekawi, chcemy poznawać. Nie, że naukowcy zrobili to czy tamto – my zrobiliśmy. Jest to nasze wspólne dążenie. Jest tysiąc dziewięćset dziewięćdziesiąty drugi rok – związany również z naszym polskim astronomem, Aleksandrem Wolszczanem, który odkrywa pierwszą pozasłoneczną planetę, a właściwie planety. Ale wokół jakże dziwnego obiektu – pulsara, czyli gwiazdy neutronowej. Szybko rotującej, z dużym polem magnetycznym, wysyłającej promienie radiowe pulsami w okresie około sekundy albo i krócej. To nie tego szukaliśmy.

 

K.G.: Jakoś tak dziwnie.

 

E.S.: Tak, zwłaszcza że wiemy, że gwiazdy neutronowe to nie ładne żółte słoneczko. To jest śmiercionośne promieniowanie wysyłane z tych obiektów. Nie jest to najlepsze środowisko, w którym moglibyśmy sobie wyobrazić życie. No ale następuje tysiąc dziewięćset dziewięćdziesiąty piąty rok i odkrycie pierwszej planety wokół gwiazdy, która jest podobna do naszego Słońca w sensie ewolucyjnym. To znaczy, jest na ciągu głównym, co oznacza, że w jądrze tej gwiazdy następuje zamiana wodoru w hel. I to jest taki najdłuższy okres w życiu gwiazdy. Nasze Słońce jest obecnie właśnie na tym etapie. To był początek tego wielkiego wysypu układów planetarnych – już nie tylko pojedynczych planet, ale całych układów. Od tego wszystko się zaczęło, ludzie zaczęli poszukiwać i znajdowali ich mnóstwo. Teraz znamy już ponad pięć tysięcy różnych planet i wciąż poznajemy nowe. A zatem może nie nieskończona liczba światów, jak to mówił Epikur, ale olbrzymia liczba układów planetarnych i planet znajduje się w naszej galaktyce i poza nią. Wszędzie jest mnóstwo różnych planet – i tych małych, podobnych do Ziemi, Marsa, Wenus, i tych, które są podobne do Jowisza, Saturna. Najpierw odkryliśmy oczywiście te duże, bo łatwiej je zobaczyć. Ale teraz odkrywamy mnóstwo innych. 

I trzeba powrócić do Keplera, ale tym razem nie do uczonego, astronoma, ale do misji Kepler, która zasypała nas odkryciami planet. Nie jest to oczywiście jedyna misja, ale zrobiła ona krok milowy. Z niewielkiej liczby zrobiło się bardzo dużo planet. Oczywiście nie możemy na tym poprzestać, Kepler jest już wysłużoną misją. Obecnie amerykańska misja Test obserwuje i odkrywa nowe planety, układy planetarne z rezonansami pomiędzy ruchami orbitalnymi. Kolejne planowane misje, które będą kontynuacją, to np. europejska misja PLATO. Planowane są również takie misje jak ARIEL, ale powiem o niej po tym, jak wspomnę o teleskopie Jamesa Webba. Pamiętam, że jak studiowałam astronomię, to był to czas, gdy teleskop Hubble’a był w przygotowaniu i miał być wysłany na orbitę. Mówiło się, że będziemy mogli zobaczyć tyle rzeczy. I rzeczywiście zobaczyliśmy. A teraz to będzie kolejny olbrzymi krok w porównaniu z Hubble’em. James Webb jest niesamowicie doskonałym instrumentem. To właśnie on pozwoli nam na zbadanie atmosfer planet. Dość dużo dziś o tym mówiłyśmy – o Ziemi, o Marsie, o Wenus, o Tytanie. A teraz będziemy mogli zobaczyć to samo, ale nie w naszym Układzie Słonecznym, tylko w innym. Czyli jak są zbudowane te planety, które odkrywa Kepler, Test, które będzie odkrywał PLATO. Jest też bardzo fajna szwajcarska misja CHEOPS – mała, ale odkrywa bardzo dużo planet i przekazuje nam dużo informacji. A zatem co możemy zobaczyć w atmosferach? Oczywiście obserwujemy widmo, czyli będziemy mogli widzieć, jakie tam są pierwiastki, związki chemiczne. I będziemy poszukiwać tych, które będą nam wskazywały, co też na tej planecie może się dziać. Czyli to powiązanie z geologią i fizyką atmosfery – czy to jest tylko w naturze nieożywionej, czy być może jest coś więcej? Ponieważ zdolność rozdzielcza instrumentu Jamesa Webba jest tak duża, że w przypadku troszeczkę większych planet niż Ziemia, które są nazywane superziemiami, będzie można zobaczyć elementy widma, które będą wskazywały na istnienie ciekawych dla nas związków, takich jak dwutlenek węgla, ozon, metan, woda. Jedną z pierwszych obserwacji Jamesa Webba było wykrycie wody w atmosferze jednej z planet typu Neptuna, czyli troszkę większej niż Ziemia.

 

K.G.: Sama pani wspominała, że chciałoby się dotknąć – wwiercić, zajrzeć, nie zanieczyścić przypadkiem własnymi mikroorganizmami pochodzącymi z Ziemi. A tam się nie da. O ile rozumiem technologię i jej możliwości w najbliższym czasie, o tyle nie będzie się dało tam dolecieć, sprawdzić i wrócić z tą informacją. To jest po prostu za daleko. 

 

E.S.: To prawda. Ale trzeba być otwartym na metody, które się stosuje. Oczywiście, to, czego dotkniemy, przekonuje nas bardziej, ale chcemy wypracować takie metody, które powiedzą nam to samo. Bo wkrótce będziemy mogli stworzyć podobne warunki w laboratoriach. I to też będzie w pewnym sensie dotknięcie, bo zrobimy to samo u siebie. Interesujące jest to, że odkryto planety wokół Proxima Centauri. To jest bardzo różna gwiazda od naszej – czerwony karzeł, mała, chłodna. Ale ma planetę i już teraz mówi się o wysłaniu misji. Będzie to bardzo długo trwać, ale pracujemy również nad tym, żeby podróżować szybciej. Na razie w porównaniu z prędkością światła brakuje nam bardzo dużo, natomiast gdybyśmy mogli się trochę do niej zbliżyć, to musielibyśmy lecieć w jedną stronę cztery lata na Proxima Centauri. 

 

K.G.: Ale jak się zbliżyć? Musiałoby to być bardzo lekkie.

 

E.S.: To zbliżenie jest dosyć trudne. Pomysły, które mają ludzie, są różne. Niektóre wypalą, inne nie, ale wierzymy, że uda nam się pokonać tę trudność. Zwłaszcza że niedawno słyszałam o nowych silnikach, które będzie można wykorzystać w przestrzeni kosmicznej, które pozwolą na zwiększenie prędkości – nie do prędkości światła, ale każde dwukrotne czy trzykrotne zwiększenie to dobry wynik.

 

K.G.: Mówiła pani o Jamesie Webbie i wspomniała pani jeszcze o misji ARIEL. 

 

E.S.: Musiał być wstęp o Jamesie Webbie dlatego, że on obserwuje z dużą zdolnością rozdzielczą i będzie mógł obserwować atmosfery planet. Natomiast ARIEL to jest specjalna misja dedykowana do obserwacji tych atmosfer. To jest inna misja, to nie będzie taka zdolność rozdzielcza jak Jamesa Webba, ale przemiecie ona właściwie całe niebo i planety, które się tam znajdują, pomierzy warunki panujące w atmosferach tych planet. Potrzebujemy informacji dotyczącej tego, jakie są atmosfery w sensie statystycznym, jak dużo jest podobnych np. do naszego Neptuna. Bo Neptun i Jowisz to planety, które będą w zasięgu ręki ARIEL-a. James Webb poda nam kilka atmosfer, ponieważ jest on przewidziany nie tylko do obserwacji planet i dlatego nie może tego zrobić. Obserwuje właściwie cały Kosmos. Natomiast ARIEL da nam przegląd atmosfer trochę większych planet i będziemy mogli się dowiedzieć, czy te modele, nad którymi obecnie pracujemy, są zbliżone do tego, co obserwujemy, które z nich są częstsze, przy jakich gwiazdach występują takie, a nie inne atmosfery, w jakich odległościach od swoich słońc. Jestem w konsorcjum ARIEL-a i PLATO i bardzo dużo się dzieje w przygotowaniu do obserwacji. Załóżmy, że misja już działa, że już mamy te dane. One są oczywiście wysymulowane za pomocą modeli, które mamy. I pracujemy na razie nad tym. Tak że jak tylko przyjdą dane z ARIEL-a, będziemy mogli od razu je zanalizować i porównywać z modelami. Więc dzieje się wiele rzeczy. Chcę dodać, że właśnie w tych działaniach uczestniczy cała ludzkość. Czyli kto chce, może dołączyć i próbować zgłębiać tajniki atmosfer planetarnych.

 

K.G.: Są i kolejne planowane misje – Habitable Worlds Observatory na dwa tysiące czterdziesty piąty rok czy Live na dwa tysiące pięćdziesiąty rok. Chciałabym zapytać o zupełnie inny sposób myślenia o poszukiwaniu życia pozaziemskiego, czyli o to nasłuchiwanie sygnałów od obcych cywilizacji. SETI to już klasyka. Aktualnie trwa również Breakthrough Listen. Jak pani do tego podchodzi?

 

E.S.: Bardzo pozytywnie, coraz więcej się teraz o tym mówi. Są to oznaki życia techniczne, cywilizacyjne, czyli raczej wytwór cywilizacji niż te, które są biologiczne, o których do tej pory mówiliśmy. Pomysł jest bardzo prosty i właściwie zaczęto go wdrażać już w latach sześćdziesiątych. Jest bardzo fajne wydarzenie związane z odkryciem pulsarów – są to pulsy w dziedzinie radiowej. Było z tym zamieszanie, ale okazało się, że jest to pulsar, gwiazda neutronowa. I szukamy dalej. Stosuje się do tego coraz lepsze instrumenty. Prawdopodobieństwo odbioru sygnału jest małe, ale warto szukać. Trzeba podkreślić wątek tzw. paradoksu Fermiego – gdzie oni są? Dlaczego nie możemy się skomunikować? Myślę, że szansa zawsze jest i dlatego jestem jak najbardziej za poszukiwaniem. Być może rzeczywiście coś znajdziemy. Dlaczego myślę, że jest mała szansa, że musimy mieć szczęście? Przecież bardzo często się zdarza, że nam się udaje. Wyewoluowaliśmy nie tak dawno temu, wysyłamy coś w przestrzeń może ze sto lat. Voyager wyleciał już poza Układ Słoneczny.

 

K.G.: Czyli że np. rozminiemy się czasowo z jakąś cywilizacją, bo oni zdążyli się już zniszczyć.

 

E.S.: Tak. Zresztą jest ta nieszczęsna skończona prędkość światła. Komunikacja jest dosyć trudna ze względu na to, że są olbrzymie odległości. Więc nawet jeżeli taki sygnał by do nas dotarł, to tej cywilizacji być może już i tak nie ma. Tu jest ten niby paradoks, ale biorąc pod uwagę olbrzymie rozmiary Wszechświata, fakt tej skończonej prędkości światła i krótkie życie cywilizacji, myślę, że jest małe prawdopodobieństwo. Ale warto szukać. Myślę też, że szukając czegoś innego, możemy znaleźć coś bardzo ciekawego.

 

K.G.: Jedno pytanie to to, czy w ogóle gdzieś jest jakieś inne życie? Trzeba pamiętać, że np. na Ziemi przez dwa miliardy lat było jednokomórkowe życie. Ono nigdzie nic nie wysyłało. Drugi etap to to, żeby było takie życie, które jest w stanie się rozwinąć do tak złożonych organizmów, jak np. my. Trzeci – żeby powstała cywilizacja, możliwość komunikacji. Czwarty – żeby się zgrać czasowo. Bardzo tego wszystkiego jest dużo i jestem ciekawa, jakie są nastroje u państwa w branży, jeśli mogę tak powiedzieć. Spodziewam się, że większość z was oczekuje, że życie się gdzieś znajdzie, bo inaczej byście nie byli astrobiologami. Ale czy dużo osób spodziewa się istnienia cywilizacji? 

 

E.S.: Trudno mi mówić za innych, ale szukamy i wiemy, że to życie na pewno gdzieś jest. Może powinnam powiedzieć: czujemy, czuję. Mówiłyśmy o Epikurze – on też czuł filozoficznie, natomiast nie miał w ręku żadnego argumentu, ale te argumenty przyszły. Myślę, że życie jest powszechne dlatego, że nasz Wszechświat jest bardzo jednorodnie zbudowany i rządzi się podobnymi prawami. 

 

K.G.: W dużej skali jest taki sam.

 

E.S.: Dokładnie. Składa się z tych samych pierwiastków, które mamy wokoło. Jest to głównie wodór, potem hel. Są te podstawowe pierwiastki używane przez życie – oczywiście mówię o życiu na Ziemi – węgiel, wodór, tlen, siarka, fosfor i azot. To jest taki standardowy zbiór pierwiastków, które są używane przez życie. Ale przecież są to pierwiastki, które są najbardziej powszechne we Wszechświecie. 

 

K.G.: Kontrargument na to jest taki, że zaistnienie czegoś takiego jak kod genetyczny jest skrajnie mało prawdopodobne. Nawet w skali Wszechświata jest na tyle mało prawdopodobne, że mogło się wydarzyć tylko na Ziemi.

 

E.S.: Niekoniecznie. Nie wiem, skąd takie przekonanie. Prawdopodobieństwo możemy formalnie obliczyć, że jest małe. Natomiast trzeba wziąć pod uwagę fakt, że żeby się rozwinąć, życie potrzebuje bardzo długiego czasu. Więc jeżeli pomyślimy sobie, że mamy taki obiekt jak nasza Ziemia, który oczywiście przez cały czas ewoluuje, i żeby powstało życie, potrzeba miliardów lat, to nie jestem taka pewna, czy powstanie naszego lub innego DNA nie mogłoby się zdarzyć gdziekolwiek indziej. Zwłaszcza że to są podobne elementy i właściwie może należałoby najpierw powiedzieć o RNA, jeżeli ewolucja szła w tym samym kierunku na innych planetach. RNA jest bardziej stabilne, jest to jedna nitka. I wyewoluowało to w ten sposób. Jeżeli będziemy próbować przez tyle miliardów lat stworzyć taki kod genetyczny, to myślę, że się uda.

 

K.G.: Jak pani podchodzi do tematu życia opartego nie na węglu? Patroni i patronki Radia Naukowego intensywnie o to pytali. Chyba najbardziej klasyczna wypowiedź: nie na węglu, ale na krzemie. I co pani na to? 

 

E.S.: Myślę, że wszyscy jesteśmy zgodni, że krzem nie jest najlepszym pierwiastkiem chemicznym do tego, żeby na jego podstawie zbudować życie. Znowu powrócę do mojego wątku składu Wszechświata i tego, jakie pierwiastki się tam znajdują. Dorzucę do tego, że krzem praktycznie nie jest wykorzystywany przez życie, nie jest dla niego podstawowym pierwiastkiem. Dlaczego w ogóle krzem przyszedł do głowy? Zaproponowano go właściwie już w XIX wieku. W pewnym sensie jest on podobny do węgla, ale tylko w pewnym sensie. W takim, że ma cztery elektrony walencyjne, które są wolne na tej ostatniej powłoce, które mogą wchodzić w reakcje, wymieniać się. Dlatego węgiel jest taki dobry. Więc myślano, że jeżeli węgiel, to dlaczego nie krzem? Ma tę samą strukturę powłoki zewnętrznej. Tak, ale nie wzięto pod uwagę, że do życia są też potrzebne inne własności. Krzem nie może tworzyć długich łańcuchów polimerowych, które są istotą życia opartego na węglu. Jest on w stanie stworzyć tylko liniowe struktury, w dodatku krótkie. Więc ta własność również nie pomaga mu zastąpić węgla. Ponadto jest problem z rozpuszczalnikiem. Woda się absolutnie nie nadaje do tego, żeby pomagać w reakcjach, które powinny następować w związkach chemicznych budulców życia – to też jest raczej negatywna cecha krzemu. Co prawda ma on cztery elektrony walencyjne, ale ta powłoka jest dużo dalej od jądra atomowego. A zatem te odległości czy wiązania, które się tworzą, są dłuższe, mniej stabilne. 

 

K.G.: Czyli nie ma co kombinować z tym krzemem? Węgiel jest okej? 

 

E.S.: Jest najbardziej naturalny. Ponieważ była taka hipoteza, ludzie starają się jakoś to obronić, zobaczyć, czy może są jakieś inne ścieżki. Janusz w swoim artykule pisze np., że kwas siarkowy jako rozpuszczalnik byłby dużo lepszy niż woda dla krzemu. Ale absolutnie wyklucza możliwość istnienia życia na bazie krzemu, jeżeli rozpuszczalnikiem jest woda. Oczywiście można popróbować z różnymi innymi rozpuszczalnikami. Na Tytanie też jest inny rozpuszczalnik – ciekły metan. Tak że być może jest jakieś życie oparte akurat na takim cyklu. Bardzo fajne są takie przymiarki, ale zawsze dobrze jest zastanowić się nad tym, jakie są cechy, które powodują, że pewne rzeczy można zrobić łatwiej, a inne trochę trudniej. Ale nie mówimy, że jest to zupełnie niemożliwe.

 

K.G.: To co, znajdziemy?

 

E.S.: Jasne, że znajdziemy.

 

K.G.: Pani profesor Ewa Szuszkiewicz. Dziękuję bardzo.

 

E.S.: Dziękuję ślicznie.

***
Dziękuję, że zostaliście z nami do końca tej opowieści. A wy co myślicie? Jesteśmy sami we Wszechświecie? Żyjemy na planecie, która jest jednym z nielicznych wyjątków? A może życie jest powszechne? Ale czy chodzi o takie życie jednokomórkowe, żyjące sobie spokojnie mikroorganizmy? A może jednak gdzieś tam, hen daleko są cywilizacje? Ale czy w ogóle kiedyś będziemy się z nimi mogli skontaktować? Tyle pytań. Napiszcie w komentarzach, jak myślicie. A wspomniany pod koniec przez panią profesor Janusz to pojawiający się wcześniej w rozmowie doktor Janusz Pętkowski z MIT. W opisie znajdziecie link do artykułu na temat kwasu siarkowego jako potencjalnego rozpuszczalnika, w którym mogłoby się rozwinąć życie. Jak mówiłam, ten odcinek przywieźliśmy dla was ze Szczecina. Spędziliśmy tam kilka dni, co relacjonowaliśmy w mediach społecznościowych. Była to bardzo owocna podróż – przywieźliśmy aż siedem rozmów. Możecie zajrzeć np. na Instagram, do wyróżnionych relacji – zobaczycie tam, co dla was przygotowujemy. A podróże są możliwe dzięki wspierającej nas społeczności patronek i patronów – dziękuję wam bardzo. Patronite.pl/radionaukowe, suppi.pl/radionaukowe – tymi ścieżkami możecie wesprzeć naszą działalność. Zapraszam także na wydawnictworn.pl – jest tam jedna pozycja dotycząca Kosmosu. A w kolejnym odcinku numer dwieście trzydzieści dziewięć, także przywiezionym ze Szczecina, o historii i tożsamości Pomorza. Ponieważ jest to historia bardzo odrębna od historii szeroko rozumianej Rzeczpospolitej. Szczegóły w kolejnym odcinku. Trzymajcie się, do usłyszenia.