Τα τελευταία 50 χρόνια, η εξερεύνηση του Διαστήματος με την βοήθεια μη επανδρωμένων διαστημοσυσκευών, τροχιακών αστεροσκοπείων και διαστημικών τηλεσκοπίων διεύρυνε εντυπωσιακά τις γνώσεις μας για τα σώματα του Ηλιακού μας Συστήματος.

Η ανακάλυψη δε σε ορισμένα απ’ αυτά σημαντικών ποσοτήτων νερού, έστω και με την μορφή πάγου, σε συνδυασμό με την ανακάλυψη στην Γη ακραιόφιλων μικροοργανισμών, μικροοργανισμών δηλ. που επιβιώνουν σε ακραίες συνθήκες, εγείρει την συναρπαστική πιθανότητα της ύπαρξης ζωής, έστω και βακτηριακής, και αλλού στο Ηλιακό μας Σύστημα.

Όλοι οι έμβιοι οργανισμοί στην Γη αποτελούνται κατά κύριο λόγο από άνθρακα, οξυγόνο και υδρογόνο, που αποτελούν περίπου το 98% του βάρους τους, μαζί με θείο, καθώς και μικρές ποσότητες αζώτου και φωσφόρου.

Σύμφωνα με την ανάλυση των παλαιότερων γεωλογικών ευρημάτων, γνωρίζουμε ακόμη ότι οι πρώτες «ζωντανές» κυτταρικές μορφές έχουν ηλικία τουλάχιστον 3,5 δισ. ετών.

Δεδομένου ότι ο πλανήτης μας σχηματίστηκε πριν από περίπου 4,5 δισ. χρόνια, αυτό σημαίνει ότι το «θαύμα της ζωής» στην Γη πρέπει να εκδηλώθηκε το πολύ μέσα σε 1 δισεκ. χρόνια.

Οι περισσότεροι επιστήμονες συμφωνούν ότι πριν από το «πέρασμα στη ζωή» είχε προηγηθεί μια μακρά περίοδος αβιοτικής χημικής εξέλιξης, κατά τη διάρκεια της οποίας συνετέθησαν από απλούστερες ενώσεις τα βασικά δομικά συστατικά της και στη συνέχεια τα πρώτα βιολογικά και αυτοαντιγραφόμενα μακρομόρια.

Ο πρώτος που προσπάθησε να διερευνήσει πειραματικά αυτήν την υπόθεση της αβιοτικής σύνθεσης των πρώτων βιοχημικών μορίων ήταν το 1953 ο Stanley Miller (1930–2007), μεταπτυχιακός φοιτητής τότε, με τη βοήθεια του καθηγητή του Harold Urey (1893–1981).

Στα χρόνια που ακολούθησαν, τα αντίστοιχα πειράματα, που πραγματοποιήθηκαν από άλλους ερευνητές, απέδειξαν ότι η σύνθεση των βασικών οργανικών μορίων, που είναι απαραίτητα για την εμφάνιση της ζωής, είναι δυνατή κάτω από μια ευρεία ποικιλία «αρχικών συνθηκών».

Μία από τις προσπάθειες να ερμηνευτεί η εμφάνιση της ζωής στην Γη βασίζεται στην υπόθεση της Πανσπερμίας, σύμφωνα με την οποία αμινοξέα, ίσως ακόμη και βακτήρια, μεταφέρθηκαν στη Γη από το Διάστημα με τη βοήθεια μετεωριτών και κομητών.

Μόλις πρόσφατα, μάλιστα, οι επιστήμονες απέδειξαν ότι σύνθετα δομικά μόρια, όπως τα διπεπτίδια, δηλ. ενωμένα ζεύγη αμινοξέων, θα μπορούσαν να έχουν σχηματιστεί στο Διάστημα και να μεταφέρθηκαν στη Γη, συμβάλλοντας στον σχηματισμό πιο σύνθετων πρωτεϊνών και σακχάρων, που είναι απαραίτητα για την εμφάνιση της ζωής.

Φυσικά, το ότι «θα μπορούσε» να συμβεί έτσι δεν σημαίνει αναγκαστικά ότι έτσι και έγινε, αλλά όπως και να έχει το στοιχείο αυτό είναι εξαιρετικά ενδιαφέρον. Αντιγράφοντας το θρυλικό πείραμα των Miller–Urey, χημικοί από τα πανεπιστήμια Berkeley της Καλιφόρνια και Manoa της Χαβάης αυτήν την φορά δεν προσπάθησαν να προσομοιώσουν τις συνθήκες που εικάζεται ότι επικρατούσαν στον πλανήτη μας προτού εμφανιστεί η ζωή, αλλά τις συνθήκες που επικρατούν στο παγωμένο Διάστημα.

Στο πείραμά τους αυτό προσομοίωσαν τον πυρήνα ενός κομήτη, κατασκευάζοντας μια παγωμένη «χιονόμπαλα» από διοξείδιο του άνθρακα, αμμωνία, καθώς και άλλους υδρογονάνθρακες, όπως μεθάνιο, αιθάνιο και προπάνιο.

Στην συνέχεια την τοποθέτησαν σ’ έναν θάλαμο υψηλού κενού και σε θερμοκρασία -263 °C και την βομβάρδισαν με ηλεκτρόνια υψηλής ενέργειας, που προσομοίωναν τις κοσμικές ακτίνες. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα του πειράματος, οι χημικές ενώσεις που εμπεριείχε η χιονόμπαλα αντέδρασαν μεταξύ τους, σχηματίζοντας τα απαραίτητα για την ζωή διπεπτίδια, που διαδραματίζουν τον ρόλο του καταλύτη στον σχηματισμό ακόμη πιο σύνθετων μορίων, όπως τα σάκχαρα.

Σύμφωνα με μια άλλη θεωρία, οι συνθήκες στις οποίες εμφανίστηκε η ζωή στη Γη ήταν παρόμοιες με αυτές που επικρατούν στις υδροθερμικές αναβλύσεις. Για παράδειγμα, έχουν εντοπιστεί αποικίες θερμόφιλων βακτηρίων και αρχαιοβακτηρίων σε υπέρθερμες πηγές στην επιφάνεια του πλανήτη μας, ακόμα και στα βάθη των ωκεανών.

Εκεί, σε θερμοκρασίες που υπερβαίνουν τους 100 °C και σε τεράστιες πιέσεις, μακριά από το ζωοδότη Ήλιο, δηλαδή σε περιβάλλον εντελώς εχθρικό για την ανάπτυξη κάθε μορφής ζωής, έχουν εντοπιστεί βακτήρια, που αποδεικνύουν ότι «η ζωή βρίσκει τον τρόπο», ακόμη και εκεί που δεν την περιμένουμε.

Δεδομένων των παρά πάνω δεν είναι ίσως παράξενο ότι ανιχνεύθηκαν ζωντανά βακτήρια ακόμη και στο εσωτερικό πυρηνικών αντιδραστήρων. Όλα αυτά, όμως, εγείρουν την συναρπαστική πιθανότητα να έχουν εμφανιστεί παρόμοιες ανθεκτικές μορφές ζωής και αλλού στο Ηλιακό μας Σύστημα.

Ένας από τους πλανήτες του Ηλιακού μας Συστήματος στον οποίο θα μπορούσαν κατά το παρελθόν ή ακόμη και σήμερα οι επικρατούσες συνθήκες να έχουν ευνοήσει την επιβίωση μικροοργανισμών είναι ο Άρης.

Πραγματικά, οι ρομποτικές διαστημοσυσκευές που προσεδαφίστηκαν στην επιφάνειά του, αλλά και τα τροχιακά αστεροσκοπεία που περιφέρονται γύρω του, έχουν συλλέξει δεδομένα που αποδεικνύουν ότι ο πλανήτης αυτός στο απώτερο παρελθόν του διέθετε νερό σε υγρή μορφή, ενώ ακόμη και σήμερα έχουν εντοπιστεί σημαντικές ποσότητες νερού με τη μορφή πάγου, τόσο στους πόλους όσο και στο υπέδαφός του.

Η διαστημοσυσκευή Mars Science Laboratory της NASA μετέφερε στον κόκκινο πλανήτη το εξοπλισμένο με την τελευταία λέξη της τεχνολογίας ρομποτικό όχημα Curiosity, το οποίο ήδη διεξάγει την πιο λεπτομερή ανάλυση του εδάφους και της ατμόσφαιράς του, που έχει πραγματοποιηθεί μέχρι σήμερα.

Ο Άρης, όμως, δεν είναι το μοναδικό ουράνιο σώμα του Ηλιακού Συστήματος που θα μπορούσε να φιλοξενεί μικροοργανισμούς. Πραγματικά, οι επιστήμονες θεωρούν ότι σε ορισμένα από τα φεγγάρια των γιγάντιων αέριων πλανητών, Δία, Κρόνου, Ουρανού και Ποσειδώνα, θα μπορούσαν να έχουν αναπτυχθεί βακτήρια.

Ένας απ’ αυτούς είναι ο Τιτάνας, ο μεγαλύτερος δορυφόρος του Κρόνου, αλλά και απ’ όσο γνωρίζουμε ο μοναδικός του Ηλιακού Συστήματος, που περιβάλλεται από τη δική του πυκνή ατμόσφαιρα.

Η ατμόσφαιρα του Τιτάνα αποτελείται κυρίως από άζωτο με προσμείξεις μεθανίου, κυανίου και άλλων οργανικών ενώσεων, που κατά κανόνα σχηματίζονται από την επίδραση του ηλιακού φωτός, το οποίο μετατρέπει το μεθάνιο σε άλλους υδρογονάνθρακες.

Όπως, μάλιστα, ανακοίνωσε η ESA τον Φεβρουάριο του 2008, στο βόρειο ημισφαίριο του δορυφόρου εντοπίστηκαν εκατοντάδες μικρές και μεγάλες λίμνες, οι οποίες εμπεριέχουν περισσότερους υγρούς υδρογονάνθρακες από όλα τα γνωστά αποθέματα πετρελαίου και φυσικού αερίου στη Γη! Σύμφωνα με τα διαθέσιμα στοιχεία, κάποιες απ’ αυτές τις λίμνες τροφοδοτούνται από έναν υπόγειο «μεθανοφόρο» ορίζοντα, ενώ κάποιες άλλες ανανεώνονται από βροχές μεθανίου.

Ο Τιτάνας, με άλλα λόγια, είναι το μοναδικό ουράνιο σώμα του Ηλιακού μας Συστήματος, εκτός της Γης, που έχει να επιδείξει έναν ενεργό υδρολογικό κύκλο συνεχούς εξάτμισης και βροχής, με τη μόνη διαφορά ότι δεν πρόκειται για νερό, αλλά για μεθάνιο!

Επί πλέον, αναλύοντας δεδομένα που συνέλεξε το τροχιακό παρατηρητήριο Cassini, οι αστρονόμοι επιβεβαίωσαν τη παρουσία βαρέων αρνητικών ιόντων στα ανώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας του Τιτάνα, μια εξίσου αναπάντεχη ανακάλυψη, αφού τα σωματίδια αυτά, που αποτελούν τα δομικά στοιχεία πιο πολύπλοκων οργανικών ενώσεων, απαιτούν, στη Γη τουλάχιστον, την παρουσία οξυγόνου, που στον Τιτάνα απουσιάζει.

Τα τελευταία δεδομένα από το Cassini, καταδεικνύουν ότι κάτω από την παγωμένη επιφάνεια του Τιτάνα, υπάρχει ένα στρώμα υγρού νερού. Στο συμπέρασμα αυτό κατέληξαν οι επιστήμονες, όταν η ανάλυση των σχετικών δεδομένων απέδειξε ότι οι «στερεές παλίρροιες» που εκδηλώνονται στον Τιτάνα, οι οποίες προκαλούνται από την βαρυτική έλξη του Κρόνου, είναι πολύ μεγαλύτερες απ’ όσο θα περίμενε κάποιος, εάν το εσωτερικό του δορυφόρου αποτελούνταν αποκλειστικά από στερεά και συμπαγή πετρώματα.

Αν και οι συνθήκες που επικρατούν σε αυτόν τον υπόγειο ωκεανό θα πρέπει να είναι ακραίες, θα μπορούσαν ενδεχομένως να συντηρήσουν κάποια «ακραιόφιλα» είδη ζωής.

Το ίδιο θα μπορούσε να ισχύει και σε ορισμένα από τα φεγγάρια των αέριων γιγάντων του Ηλιακού Συστήματος, τα οποία γνωρίζουμε ότι περιέχουν μεγάλες ποσότητες νερού, με την μορφή πάγου. Βέβαια, παρόλο που οι μεγάλες αποστάσεις τους από τον Ήλιο καθιστούν την θερμοκρασία τους απαγορευτική για την ανάπτυξη μικροβιακών μορφών ζωής στην επιφάνειά τους, υπάρχει ένας φυσικός μηχανισμός που σε ορισμένους απ’ αυτούς τουλάχιστον, μπορεί να αυξήσει την εσωτερική τους θερμοκρασία αρκετά.

Ο μηχανισμός αυτός δεν είναι άλλος από την παλιρροϊκή θέρμανση, το γεγονός δηλαδή ότι καθώς οι δορυφόροι αυτοί κινούνται γύρω από τον πλανήτη τους, οι παλιρροϊκές δυνάμεις, που ασκούνται στον πυρήνα τους, προκαλούν ένα είδος τριβής που θερμαίνει το εσωτερικό τους. Απ’ όσο γνωρίζουμε σήμερα, σε δύο απ’ αυτούς τους παγωμένους κόσμους, στην Ευρώπη του Δία και στον Εγκέλαδο του Κρόνου, υφίσταται αρκετή παλιρροϊκή θέρμανση, ώστε το νερό στο εσωτερικό τους να είναι σε υγρή μορφή.

Πραγματικά, χάρη στα δεδομένα που συνέλεξαν αρχικά oι διαστημοσυσκευές Voyager 1 το 1979 και Galileo το 1996–97, αλλά και με την βοήθεια της έρευνας που ακολούθησε, πολλοί επιστήμονες σήμερα είναι πεπεισμένοι ότι κάτω από την παγωμένη επιφάνεια της Ευρώπης υπάρχει ένας ρευστός ωκεανός, ο οποίος πιθανόν να εμπεριέχει περισσότερο νερό απ’ όλους τους ωκεανούς της Γης!

Το ίδιο φαίνεται να ισχύει και στον Εγκέλαδο, από την επιφάνεια του οποίου εκτινάσσονται πίδακες γκέιζερ, που αποτελούνται ως επί το πλείστον από παγωμένους υδρατμούς, ενώ εμπεριέχουν και υδρογονάνθρακες και οργανικά μόρια, όπως ασετιλίνη, αιθάνιο, υδροκυάνιο, φορμαλδεΰδη κ.λπ. (στην εικόνα που παραθέτουμε διακρίνονται οι παγωμένοι πίδακες που εντόπισε η διαστημοσυσκευή Cassini, φωτογρ. Cassini Imaging Team, SSI, JPL, ESA, NASA).

Οι δύο αυτοί δορυφόροι θα αποτελέσουν του πρώτους στόχους της NASA και της ESA για τις μελλοντικές αποστολές, που θα διερευνήσουν την πιθανότητα να έχουν αναπτυχθεί μικροοργανισμοί και σε άλλες περιοχές του Ηλιακού μας Συστήματος.

π