Diğer dünyalardaki yaşamın moleküler kanıtlarını aramak zordur, ancak karbon bileşiklerinin reaktivitesini temel alan bir test yararlı bir gösterge olabilir.
Satürn’ün uydusu Enceladus, güneş sistemimizin başka yerlerinde yaşam arayışında ana hedeftir
Canlıların kimyasal özelliklerini tanımaya yönelik yeni bir yöntem, Dünya’daki yaşamdan farklı işlev görse bile uzaylı yaşamı tespit etmemize yardımcı olabilir.
Bilim insanları uzaylı yaşamı ararken genellikle biyolojik imzalara (canlı organizmaların varlığını güvenilir bir şekilde gösterebilen maddeler veya kalıplara) güvenirler. Gökbilimciler, moleküler biyoimzaları aramak için uzak gezegenlerin atmosferlerini analiz edebilirler. Ancak canlıların ürettiği birçok molekül, canlıların yokluğunda da jeolojik veya kimyasal süreçlerle ortaya çıkabilir.
Georgia Teknoloji Enstitüsü’nden Christopher Carr ve meslektaşları tarafından geliştirilen yeni test, amino asitlere dayanıyor. Amino asitler, Dünya üzerindeki tüm yaşamın bağlı olduğu karmaşık moleküller olan proteinlerin yapı taşlarıdır. Bununla birlikte, amino asitler nispeten basit moleküllerdir ve yaşamın yokluğunda da meydana gelebilirler: örneğin, ay toprağında, kuyruklu yıldızlarda ve meteorlarda bulunmuşlardır.
Dolayısıyla Carr ve meslektaşları, amino asitleri basitçe tespit etmek yerine, bir örnekteki moleküllerin reaktivitesini ölçmenin canlılar için daha güvenilir bir gösterge olacağını düşündüler.
Canlı olmayan bir sistemde moleküller, kozmik ışınlar veya diğer moleküller gibi çevrelerindeki şeylerle reaksiyona girdikçe oluşur ve yok edilir, ancak daha reaktif moleküllerin yok olma olasılığı daha yüksektir. Carr, “Mevcut olanı koruyacak bir sisteminiz yoksa, o zaman yok edilme eğiliminde olan şeyler daha tepkisel olanlar olacaktır” diyor. Ancak yaşayan sistemler, yaşamı destekleyen kimyasal süreçler için onlara ihtiyaç duyduklarından ve benzersiz bir imzaya yol açtıklarından, tercihen daha reaktif molekülleri tutacaktır.
Bir bileşiğin reaktivitesi, moleküldeki elektronların düzenlenmesi ile belirlenir. Daha reaktif moleküller, en dıştaki elektron ile reaksiyon sırasında ek bir elektron tarafından doldurulacak olan bir sonraki boş alan arasında daha küçük bir enerji farkına sahiptir.
Carr ve ekibi, Dünya’daki yaşam tarafından kullanılmayanlar da dahil olmak üzere 64 amino asitin enerjisindeki bu farkı hesapladı. Daha sonra meteorlar veya ay toprağı gibi abiyotik kaynaklardan veya mantarlar veya bakteriler gibi canlı örneklerden gelen bilinen örneklerdeki amino asit bolluklarını araştırdılar ve amino asit reaktivitelerinin istatistiksel dağılımını haritalamak için moleküler enerji hesaplamalarını kullandılar. Bundan sonra numunenin canlı olup olmadığına dair bir olasılık belirleyebildiler.
Bu yöntemi 200’den fazla canlı ve cansız örnek üzerinde kullanarak, yaşamın yüzde 95 oranında doğru şekilde tanımlanabildiğini buldular. Carr, “Bu yaklaşımın güzelliği inanılmaz derecede basit olmasıdır” diyor. “Son derece açıklanabilir ve doğrudan fizikle bağlantılı.”
Carr, yaşamın, eğer evrenin başka bir yerinde mevcutsa, muhtemelen karbon kimyası ve amino asitlere dayanacağını ve Dünya’daki yaşamla aynı kimyasal reaktivite kurallarına göre işlev göreceğini, dolayısıyla bu yöntemin dünya dışı yaşam için işe yaraması gerektiğini savunuyor. Carr, “Yaşamın doğası gereği moleküllerin ne zaman, nasıl ve nerede etkileşime girdiğini ve reaksiyonların gerçekleştiğini kontrol etmesi gerekiyor; bu, elektronların akışını ve nesnelerin elektriksel olarak nasıl etkileşime girdiğini düzenleyebilecek yapılara sahip olmayı gerektirecek” diyor.
Washington DC’deki Howard Üniversitesi’nden Henderson Cleaves, yaşamı tespit etmek için moleküllerin reaktivitesini kullanmanın yeni bir fikir olmadığını, ancak reaktiviteyi istatistiksel bir dağılımla ölçmenin yeni bir fikir olduğunu söylüyor. Cleaves, yöntemin gelecekte Mars’a veya Enceladus gibi Satürn’ün uydularından birine yapılacak bir uzay görevinde yaşamı tespit eden araçlar paketinin bir parçasını oluşturabileceğini, ancak molekülleri ve onların bolluğunu doğru bir şekilde ölçebilen ekipman gerektireceğini ve bunun kolay olmadığını söylüyor.
