Рідка вода вважається головною умовою для виникнення життя, схожого на земне. Вона має низку властивостей, які дозволяють їй бути середовищем для біохімічних процесів. Проте вчені розмірковують над тим, які речовини на інших планетах могли б її замінити.
Вода та інші речовини можуть бути біологічними розчинниками на інших планетах.
Чому вода є важливою умовою для існування життя
Існує гігантська кількість припущень про те, яким може бути життя на інших планетах. Альтернативна біохімія охоплює не лише використання інших амінокислот у білках та нуклеотидів у ДНК, а й значно сміливіші ідеї. Здебільшого вони так і лишаються фантастичними. Проте у новій статті, розміщеній на ресурсі arXiv, науковці спробували відповісти на питання, чи є альтернатива воді на інших планетах.
Рідка вода вважається найкращим біомаркером, тобто ознакою можливості існування життя на небесному тілі. Причина полягає в тому, що вона є універсальним розчинником і середовищем для біохімічних процесів, як всередині клітин, так і ззовні. Проте у Всесвіті чимало інших рідин, які теоретично могли б її замінити.
Вчені почали з того, що виділили основні фактори, які роблять воду прийнятним середовищем для існування життя. Загалом їх чотири:
- вода розчиняє більшість молекул, але не всі;
- відіграє важливу роль у метаболізмі живих істот;
- у ній не розкладається широкий спектр складних органічних речовин;
- вона сама не розкладається протягом мільярдів років під дією зовнішніх чинників.
Вважається, що вода — єдина достатньо розповсюджена речовина, яка відповідає усім трьом параметрам. Однак вчені вирішили пошукати альтернативу їй.Що може бути замінником води?
Пошуки замінника води дослідники розпочали з аміаку NH4. У земних умовах він являє собою газ. Але за нижчих температур перетворюється на рідину. Ця речовина відповідає першим трьом зі згаданих умов, але розчиняється під дією ультрафіолету. Звичайно, є місця, де ця молекула захищена від нього. Але там і вода може існувати у рідкому стані. Тож навряд чи він є десь основним біологічним розчинником.
Інший варіант — концентрована сірчана кислота H2SO4. Вона відповідає трьом умовам, але досі невідомо, чи можуть у ній існувати достатньо складні органічні молекули та чи можна буде з них побудувати клітини. Зараз це питання ретельно вивчається, адже від нього залежить можливість життя у хмарах Венери.
Нарешті, науковці звернули увагу на вуглекислий газ. Як і аміак, за низьких температур він існує як рідина. Про його властивості в цьому стані відомо небагато. Вважається, що він достатньо слабкий розчинник, але при цьому навіть краще за воду вбудовується у біологічні процеси. У будь-якому разі, автори дослідження вважають його вартим подальших досліджень.
Зрештою, вчені зробили висновок, що на інших планетах воду справді можуть заміщувати інші речовини. Моря Титана, наприклад, багаті вуглеводнями та іншими складними органічними молекулами. Супутники холодної екзопланети, подібні до нього, можуть мати океани CO2, NH4 і H2O. Ми все ще багато чого не розуміємо про кріогенну хімію на холодних екзопланетах. Отже, хоча води життя, ймовірно, існують у космосі, моря життя в деяких світах можуть бути набагато екзотичнішими.
