प्रस्तावित एक नया नुस्खा की खोज के लिए विदेशी जीवन

सबसे प्रकार के लिए ब्रह्मांड में जीवन के लिए ऑक्सीजन किया जा सकता है एक घातक जहर है । लेकिन, ताज्जुब है, यह काफी खोज को आसान बनाने के लिए इस तरह के एक जीवन के लिए खगोल जीववैज्ञानिकों. कल्पना कीजिए कि आप अपने समय मशीन है कि कर सकते हैं यात्रा के लिए साल के अरबों, लेकिन यह भी काबू करने के लिए प्रकाश के लक्ष्यों में बाह्य अंतरिक्ष, और सभी को खोजने के क्रम में ब्रह्मांड में जीवन है । क्यों आप खोज शुरू? सिफारिशों के वैज्ञानिकों ने आपको आश्चर्य हो सकता है.

सबसे पहले आपको लगता है कि जीवन के समान हो सकता है परिचित करने के लिए पृथ्वी पर जीवन: घास, पेड़, frolicking जानवरों पर पाउंड के तहत, नीला आकाश और पीले सूरज है । लेकिन यह गलत ट्रेन के बारे में सोचा. खगोलविदों का आयोजन जनगणना के ग्रहों मिल्की वे, विश्वास करने के लिए इच्छुक है कि के एक बड़े हिस्से के जीवन ब्रह्मांड में मौजूद हैं पर सबसे परिक्रमा लाल बौना तारे है कि छोटे हैं, लेकिन और अधिक की तुलना में कई सितारों की तरह हमारे सूर्य है । आंशिक रूप से की वजह से इस बहुतायत के साथ, खगोलविदों का अध्ययन करने के लिए अपने स्वयं के परिश्रम. लो, उदाहरण के लिए, लाल बौना TRAPPIST-1 है, जो सिर्फ 40 प्रकाश वर्ष से हमें. 2017 में, खगोलविदों की खोज की है कि यह चारों ओर घूमता है, कम से कम सात पृथ्वी जैसे ग्रह है । कई नए वेधशालाओं के साथ सिर में एक सितारा, नासा की अंतरिक्ष दूरबीन के जेम्स वेब में शुरू होगा और 2019 में सक्षम हो जाएगा करने के लिए पता लगाने के ग्रहों प्रणाली TRAPPIST-1, के रूप में अच्छी तरह के रूप में कई अन्य ग्रह लाल बौने तारे की खोज में जीवन है ।

इस बीच, कोई भी यकीन के लिए पता है कि तुम क्या मिल जाएगा पर जाकर के ये अजीब दुनिया में अपनी कार के अंतरिक्ष-समय है, लेकिन यदि ग्रह पृथ्वी के समान है, यह संभावना है कि आप मिल जाएगा कीटाणुओं और आकर्षक नहीं megafauna. प्रकाशित एक अध्ययन में 24 जनवरी को साइंस जर्नल में प्रगति के साथ, पता चलता है कि इस तथ्य का संकेत हो सकता है की खोज के लिए एलियंस. लेखकों में से एक डेविड बिलौटा, वायुमंडलीय रसायनज्ञ के विश्वविद्यालय में वाशिंगटन में सिएटल में देख रहे हैं, हमारे ग्रह के इतिहास को विकसित करने के लिए एक नया नुस्खा खोजने के लिए एक कोशिकीय जीवन दूर दुनिया पर निकट भविष्य में.

अब पृथ्वी पर जीवन की सबसे अधिक है, माइक्रोबियल, और एक पूरी तरह से पढ़ने के जीवाश्म और geochemical डेटा के ग्रह से पता चलता है कि यह हमेशा किया गया है. जीवों की तरह जानवरों और पौधों और ऑक्सीजन है कि इन पौधों को देने के लिए जानवरों, वे साँस लेने के लिए, एक अपेक्षाकृत नई घटना में उभरा है कि पिछले आधे से एक अरब साल है । इससे पहले, चार अरब साल से पृथ्वी के इतिहास में पहले दो अरब साल हमारे ग्रह किया गया है की भूमिका में "मैला" दुनिया के नियंत्रण के तहत मीथेन-रोगाणुओं, जो करने के लिए ऑक्सीजन नहीं था जीवन दे रही गैस, और घातक जहर है । विकास की संश्लेषक सायनोबैक्टीरिया के भाग्य निर्धारित किया है कि अगले दो अरब साल, और "methanogenesis" कीटाणुओं प्रेरित थे में अंधेरे स्थानों में, जहां वे नहीं मिल सकता है ऑक्सीजन भूमिगत गुफाओं, दलदलों और अन्य अंधेरे क्षेत्रों में जो वे निवास अब तक. सायनोबैक्टीरिया धीरे-धीरे greened हमारे ग्रह धीरे-धीरे भरे वातावरण में ऑक्सीजन के साथ और नींव रखी आधुनिक दुनिया के लिए. अगर आप का दौरा किया है हमारे ग्रह में अपने समय मशीन इन सभी वर्षों है, तो दस में से नौ बार आप मिल जाएगा केवल एक कोशिकीय जीवन शैवाल, और करने के लिए जोखिम में दम घुटता एक गरीब ऑक्सीजन हवा.

इस कठिनाई पैदा करता है, जो वैज्ञानिकों के लिए आशा है कि करने के लिए दूरबीन का उपयोग करें जेम्स वेब नहीं है (समय मशीन) खोजने के लिए और जीवन के साथ दुनिया. अणुओं में ग्रह के वातावरण को अवशोषित कर सकते हैं, प्रेषित प्रकाश के सितारों, इस प्रकार का गठन प्रिंट के प्रकाश में दिखाई दे रहे हैं कि करने के लिए खगोलविदों. बहुतायत में ऑक्सीजन के ग्रह के वातावरण – सबसे स्पष्ट संकेत संभव के जीवन के लिए है, क्योंकि इसे बनाने के बिना जीव विज्ञान बहुत आसान नहीं है । के अनुसार खगोल जीववैज्ञानिकों, यह अत्यधिक प्रतिक्रियाशील गैस किया जा सकता है "biosignatures" क्योंकि उच्च सांद्रता में यह "संतुलन से बाहर" के साथ पर्यावरण. ऑक्सीजन, एक नियम के रूप में, बाहर हो जाता है के रूप में हवा की जंग और अन्य oxidations धातुओं पर नहीं रखा गैसीय अवस्था में है, इसलिए यदि कुछ संभव है, संश्लेषक जीवन लगातार इसे भरने के लिए है । लेकिन यदि आप ले, उदाहरण के लिए, हमारे ग्रह astrobiologists समझते हैं कि ऑक्सीजन हो सकता है आखिरी बात वे मिल जाएगा है आनुवंशिकी का कहना है कि एक जटिल प्रक्रिया की तरह प्रकाश संश्लेषण से ऑक्सीजन उत्पादन द्वारा आविष्कार किया गया था सायनोबैक्टीरिया के रूप में एक असामान्य विकास नवाचार है, जो पाया गया था केवल एक बार के लंबे इतिहास में स्थलीय जीवमंडल है । नतीजतन, किसी भी शिकारी के अन्य ग्रहों पर जीवन होगा देखने के लेंस के माध्यम से एक दूरबीन, सबसे अधिक संभावना है, ऑक्सीजन मुक्त ग्रह है । क्या अन्य biosignature के लिए देख सकते हैं कि?

वर्तमान में, सबसे अच्छा तरीका है जवाब खोजने के लिए वापस जाने के लिए है करने के लिए हमारे समय मशीन है । केवल इस बार, यह हो जाएगा आभासी कंप्यूटर मॉडल है, जो में डूबे दुर्गम गहराई के anoxic पृथ्वी के पिछले (या विदेशी दुनिया के वर्तमान), की खोज संभव रसायन शास्त्र के वातावरण में गैसों और सागर है, जो जगह ले सकता है । से डेटा का उपयोग कर, नस्लों और अन्य मॉडलों का चयन करने के लिए सबसे अच्छा के बारे में मान्यताओं के रसायन विज्ञान के पृथ्वी के वातावरण में तीन अरब साल पहले, कंप्यूटर पर देख सकते हैं स्पष्ट असंतुलन – संभव biosignature. वास्तव में, यह था बिलौटा, के साथ काम करने यहोशू Christiansen-Totton और स्टेफ़नी Olson, कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, riverside.

अपने "समय मशीन" है एक संख्यात्मक सन्निकटन की बड़ी मात्रा में फँस हवा के एक बड़े पारदर्शी बॉक्स के साथ खुले समुद्र परबॉक्स का आधार है; कंप्यूटर बस की गणना करता है कि कैसे में निहित बॉक्स, गैसों प्रतिक्रिया होगी और मिश्रण । अंततः बातचीत गैसों का उपयोग कर सभी "नि: शुल्क ऊर्जा" बॉक्स में और संतुलन पर पहुँच – जब एक प्रतिक्रिया की आवश्यकता होगी अतिरिक्त ऊर्जा से बाहर पॉप की तरह समाप्त हो । की तुलना कॉकटेल थक गैसों के साथ एक जीवंत मिश्रण, एक बॉक्स में फंस मूल रूप से, वैज्ञानिकों सही कर सकते हैं कि कैसे की गणना और जब शांति का वातावरण संतुलन में था. इस दृष्टिकोण पुन: पेश कर सकते हैं सबसे स्पष्ट उदाहरण के वायुमंडलीय असंतुलन है कि हमारे ग्रह ऑक्सीजन की उपस्थिति और मीथेन के निशान. सरल रसायन विज्ञान से पता चलता है कि इन गैसों नहीं होना चाहिए एक समय में होना एक लंबे समय के लिए, लेकिन वे पृथ्वी पर एक समय में होना है कि बनाता है यह स्पष्ट है कि कुछ हमारे ग्रह पर साँस लेता है और रहता है. लेकिन प्राचीन पृथ्वी के ऑक्सीजन के बिना मॉडल को दिखाने के लिए एक पूरी तरह से अलग व्यवहार ।

"हमारे अध्ययन से जवाब देता है" करने के लिए सवाल है, कैसे खोजने के लिए anaerobic जीवन पर ग्रह, पृथ्वी की तरह, कहते हैं, बिलौटा. जीवन के अधिकांश के लिए सरल है — जैसे रोगाणुओं, और ग्रहों के सबसे अभी तक पहुँच नहीं है स्तर के ऑक्सीजन युक्त वातावरण है । संयोजन के अपेक्षाकृत बड़े पैमाने पर कार्बन डाइऑक्साइड और मीथेन (के अभाव में कार्बन मोनोऑक्साइड) है biosignature इस तरह के एक दुनिया है.

Kristensen-Totton बताते हैं कि और अधिक विस्तार में: "की उपस्थिति मीथेन और कार्बन डाइऑक्साइड एक ही समय में — एक असामान्य घटना है, क्योंकि कार्बन डाइऑक्साइड सबसे अधिक ऑक्सीकरण राज्य की कार्बन और मीथेन (से मिलकर एक कार्बन परमाणु के साथ जुड़ा हुआ है चार हाइड्रोजन परमाणुओं) — इसके विपरीत पर । का उत्पादन करने के लिए इन दो चरम रूपों के ऑक्सीकरण वातावरण में एक ही समय में बहुत मुश्किल के अभाव में जीवन है।" ठोस ग्रह के साथ एक सागर है और अधिक से अधिक 0.1% मीथेन वातावरण में विचार किया जाना चाहिए के रूप में संभावित रहने योग्य ग्रह, वैज्ञानिकों का कहना है. और अगर वायुमंडलीय मीथेन तक पहुँचता है 1% के स्तर पर और ऊपर, इस मामले में, इस ग्रह नहीं है, "संभावित" और "संभावना है" निवास कर रहे हैं ।

जिम Kasting, एक वायुमंडलीय रसायनज्ञ पेन्सिलवेनिया विश्वविद्यालय में, ने कहा कि इन परिणामों कर रहे हैं "ट्रैक पर", के बावजूद तथ्य यह है कि "विचार है कि मीथेन जा सकता biosignatures में एक anoxic वातावरण, अपेक्षाकृत पुराने हैं."

इसके अलावा, बिलौटा और उनके सह-लेखकों में पाया गया है, के रूप में उनके मीथेन हस्ताक्षर करने की जरूरत है, खुद को दिखाने और कैसे भेद करने के लिए इसे से निर्जीव सूत्रों का कहना है । उनके मॉडल, में मीथेन anoxic वातावरण के पृथ्वी जैसे ग्रहों आमतौर पर प्रतिक्रिया करने के लिए कार्बन डाइऑक्साइड के साथ अभी भी हवा के साथ मिश्रित, नाइट्रोजन और जल वाष्प, spilling बारिश के रूप में भारी यौगिकों. आगे की गणना से पता चला है कि कोई अजैविक (अर्थात् निर्जीव) के सूत्रों पर मीथेन की एक ठोस ग्रह का उत्पादन नहीं कर सकते पर्याप्त गैस को रोकने के लिए इस प्रक्रिया है, चाहे वह ज्वालामुखी के धुएं, रासायनिक प्रतिक्रियाओं में गहरे समुद्र में vents और भी गिरने क्षुद्रग्रहों. केवल रहने वाले जनसंख्या के मीथेन-खाने में बैक्टीरिया की व्याख्या हो सकती है गैस. अधिक महत्वपूर्ण बात, यहां तक कि अगर अजैविक स्रोतों प्रदान करेगा पर्याप्त मीथेन, वे लगभग अनिवार्य रूप से की एक बहुत का उत्पादन कार्बन मोनोऑक्साइड गैस है, जो पशुओं को विषाक्त है, लेकिन बहुत से प्यार करता था कई रोगाणुओं. एक साथ, मीथेन और कार्बन डाइऑक्साइड के अभाव में, कार्बन मोनोऑक्साइड पर एक ठोस ग्रह के साथ एक सागर व्याख्या की जा सकती है के रूप में जीवन का एक संकेत है, पर निर्भर नहीं ऑक्सीजन.

इस के लिए अच्छी खबर है खगोलविदों. जेम्स वेब दूरबीन में सक्षम हो जाएगा करने के लिए सीधे निर्धारित ऑक्सीजन की उपस्थिति में किसी भी संभावित रहने योग्य ग्रह जाएगा कि देखने के पाठ्यक्रम में अपने मिशन है । कैसे अपनी आंखों के बीच भेद कर सकते हैं दृश्यमान प्रकाश है, लेकिन नहीं एक रेडियो या एक्स-रे दृष्टि Webb है सेट करने के लिए अवरक्त स्पेक्ट्रम स्पेक्ट्रम आदर्श है, जो के अध्ययन के लिए प्राचीन सितारों और आकाशगंगाओं, लेकिन खराब प्रदर्शन के साथ ऑक्सीजन अवशोषण लाइनों, जहां वे बिखरे हुए हैं और दुर्लभ है । कुछ वैज्ञानिकों ने आशंका व्यक्त की है कि जीवन के लिए खोज करने के लिए होगा का इंतजार उद्भव के अन्य, अधिक सक्षम दूरबीन. लेकिन हालांकि Webb सकता है आसानी से नहीं देख ऑक्सीजन, अपने अवरक्त आँखों से देख सकते हैं के लक्षण ऑक्सीजन मुक्त जीवन. दूरबीन करने में सक्षम है एक साथ पता लगाने मीथेन, कार्बन डाइऑक्साइड और कार्बन मोनोऑक्साइड में वायुमंडल की कुछ ग्रहों के पास लाल बौना तारे. उदाहरण के लिए, की प्रणाली में TRAPPIST-1.

फिर भी, Webb की संभावना नहीं है के साथ सामना करने में सबसे महत्वपूर्ण भाग के मापदंड बिलौटा — निर्धारण के रिश्तेदार राशि प्रत्येक गैस और नहीं समझ सकता है, उदाहरण के लिए, उत्पादन मीथेन चाहे एक ही ग्रह के ज्वालामुखी, या farting रोगाणुओं. यह संभावना नहीं है कि Webb मिल जाएगा anoxic जीवमंडल पर एक ग्रह के तहत एक लाल सूरज.

क्या अधिक महत्वपूर्ण है. जीवन को देखो और अधिक महत्वपूर्ण ऑक्सीजन की तुलना में.