ปัจจุบัน การค้นหาชีวิตมนุษย์ต่างดาวถูกจำกัดด้วยความสามารถทางเทคโนโลยีของมนุษยชาติเท่านั้น บน
เงื่อนไขเกี่ยวกับเพื่อนบ้านที่ห่างไกลของโลกเหล่านี้เรียกว่าสุดขีด อุณหภูมิของดาวศุกร์ไม่อนุญาตให้สำรวจพื้นผิวร้อนของดาวเคราะห์ซึ่งร้อนถึง 470 ° C และการเข้าไม่ถึงของยุโรปเอนเซลาดัสและไททันกลายเป็นอุปสรรคใหญ่สำหรับนักวิทยาศาสตร์: การเปิดตัวโพรบที่ใกล้ที่สุดไปยังยุโรปนั้น เลย
โพรบ InSight บนพื้นผิวของดาวอังคาร รูป: NASA
ค้นพบกล้องโทรทรรศน์อวกาศจำนวนมากดาวเคราะห์มนุษยชาติที่มีอยู่นอกระบบสุริยะ Kepler ที่มีชื่อเสียงได้ถูกแทนที่ด้วย SPECULOOS ของกล้องโทรทรรศน์นอกระบบที่ได้รับการปรับปรุงซึ่งจะได้รับภาพที่มีรายละเอียดของพื้นผิวของดาวเคราะห์นอกระบบที่ใกล้ที่สุดและดาวเคราะห์นอกระบบขนาดเล็ก วัตถุทางดาราศาสตร์ประเภทนี้พบได้นอกกาแลคซีของเราด้วย - นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยโอคลาโฮมาใช้ microlensing ในการตรวจจับกลุ่มดาวเคราะห์นอกระบบที่ระยะ 3.8 พันล้านปีแสง
ดาวเคราะห์นอกระบบ- ดาวเคราะห์ที่โคจรรอบผู้ทรงคุณวุฒิอื่นที่ไม่ใช่ดวงอาทิตย์. ปัจจุบัน นักวิทยาศาสตร์ทราบว่ามีดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะประมาณ 1 แสนล้านดวงในกาแลคซีทางช้างเผือก และมากถึง 2 หมื่นล้านดวงอาจคล้ายกับโลก
แม้จะมีศักยภาพจำนวนมากดาวเคราะห์ที่อาศัยอยู่ภารกิจของการค้นหาชีวิตนอกโลกไม่ได้อำนวยความสะดวก ทีมนักดาราศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยแห่งรัฐวอชิงตันนำโดย Dirk Schulze-Makuch ได้พัฒนารูปแบบการจำแนกพิเศษสำหรับดาวเคราะห์นอกระบบที่ออกแบบมาเพื่ออำนวยความสะดวกในการจัดทำดัชนีสูตรดาวเคราะห์ดัชนีชีวิต (PHI) ซึ่งคำนึงถึงความแข็งของพื้นผิวของดาวเคราะห์บรรยากาศที่เป็นไปได้ ปัญหาคือนักวิทยาศาสตร์ไม่สามารถรับข้อมูลเกี่ยวกับบรรยากาศของดาวเคราะห์นอกระบบหรือดาวเคราะห์นอกระบบการมีหรือไม่มีน้ำของเหลวและในที่สุดองค์ประกอบอินทรีย์ที่เป็นไปได้บนหรือใต้พื้นผิวของวัตถุ
อย่างไรก็ตามนักดาราศาสตร์มีทัศนคติเชิงบวกและหยิบยกสมมติฐานเกี่ยวกับความรู้สึกที่ใกล้เข้ามาในระดับจักรวาล ความมั่นใจดังกล่าวเป็นผลมาจากการสำรวจไม่ใช่ในอวกาศ แต่เป็นผลจากการสำรวจโลก บนโลกมนุษย์มีเงื่อนไขที่จำเป็นสำหรับการจำลองสภาพแวดล้อมภายนอกที่ไม่เป็นมิตรอยู่แล้ว
ทำลายชีวิตที่เคยปรากฏบนโลกนี้มันเป็นเรื่องยาก ข้อกำหนดสำหรับการรักษารูปแบบที่ง่ายที่สุดนั้นง่าย ๆ คือน้ำแหล่งพลังงานถาวรและอยู่ในแถบที่อยู่อาศัยของดาวเคราะห์
ความสนใจหลักของนักวิทยาศาสตร์มุ่งตรงไปที่โดเมนของอาร์เคียถึงซึ่งรวมถึงสิ่งมีชีวิตสุดโต่ง สัตว์ชนิดนี้สามารถอยู่รอดได้ในอุณหภูมิที่ต่ำและสูงมาก ในสภาพแวดล้อมที่เป็นด่างและเป็นกรด ตัวอย่างเช่น แบคทีเรียดังกล่าวอาศัยอยู่ในทะเลสาบวอสตอคใต้น้ำแข็ง ซึ่งความดันและอุณหภูมิเทียบได้กับตัวชี้วัดที่คล้ายกันในมหาสมุทรยุโรป
พวกสุดขั้วสามารถอยู่รอดได้ในอวกาศหรือไม่ - เปิดคำถาม แต่การมีอยู่ของน้ำบนวัตถุทางดาราศาสตร์ทำให้นักวิทยาศาสตร์มั่นใจได้ ในอีกห้าปีข้างหน้า นักวิทยาศาสตร์จะไม่ได้รับตัวอย่างน้ำแข็งหรือดินอันล้ำค่าจากโลกที่อาจเอื้ออาศัยได้ ดังนั้นการทดลองเพื่อตรวจจับจุลินทรีย์จึงดำเนินต่อไปในสถานที่ที่โลกอาจสับสนได้ง่ายกับโลกมนุษย์ต่างดาว
เจ็ตส์และ stratostats สำหรับวีนัส
นักวิทยาศาสตร์ได้พิสูจน์แล้วว่าแบคทีเรียสามารถบินได้หรือยกตัวอย่างเช่นแม้แต่ในชั้นสองของชั้นบรรยากาศของโลก - สตราโตสเฟียร์ หากคนพบว่าตัวเองอยู่ในพื้นที่ดังกล่าวก็ไม่น่าเป็นไปได้ว่าเขาจะสามารถมีชีวิตอยู่เป็นเวลานาน - สภาพแวดล้อมที่เย็นและแห้งเพิ่มขึ้น 10-50 กม. จากพื้นผิวของโลก อุณหภูมิของ –56 ° C และลมเจ็ทที่ความเร็ว 160 กม. / ชม. ทำให้สตราโตสเฟียร์ไม่เหมาะสมสำหรับชีวิต การหายใจจะไม่ได้ผลเช่นกัน: โอโซนครอบคลุมโลกทั้งโลกจากรังสีอัลตราไวโอเลตจากอวกาศ แต่เหนือชั้นโอโซนในระยะ 32 กม. จากพื้นผิวโลกไม่มีการป้องกันที่เหมาะสมอีกต่อไป ดูเหมือนว่าแม้แต่ extremophiles ก็ไม่ได้ทำอะไรในสตราโตสเฟียร์ของโลก
นักชีววิทยาพูดตรงกันข้ามการวิจัยเกี่ยวกับจุลินทรีย์ในชั้นบรรยากาศชั้นบนได้ดำเนินการมาตั้งแต่ช่วงทศวรรษที่ 30 และก่อนหน้านี้จำเป็นต้องใช้ทรัพยากรทางการเงินและมนุษย์มากขึ้น นักบิน Charles Lindbergh ขึ้นไปบนท้องฟ้าเหนือมหาสมุทรแอตแลนติกเพื่อเก็บตัวอย่างบรรยากาศ - ในระหว่าง "การก่อกวน" ดังกล่าว monoplane นั้นถูกควบคุมโดยภรรยาของนักบิน เครื่องบินมีความเหมาะสมอย่างยิ่งกับชั้นบนของชั้นบรรยากาศ แต่ไม่สามารถบินสูงขึ้นไปในสตราโตสเฟียร์และมีโซสเฟียร์ได้ กระแสที่มีความหนาแน่นน้อยกว่าก็ไม่ทำให้อุปกรณ์ยึดติด
ในยุค 70 มีเทคโนโลยีสำหรับการศึกษาสตราโตสเฟียร์ดีขึ้น ลูกโป่งและจรวดเริ่มถูกปล่อยขึ้นสู่ท้องฟ้า - พวกมัน "จับจังหวะ" ของเปลือกอากาศอย่างแท้จริงจากนั้นก็ส่งพวกมันกลับมายังโลก ผลลัพธ์ในช่วงแรกไม่น่าเชื่อถือ: อุปกรณ์ไม่ได้รับการฆ่าเชื้อ นักวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ต้องเผชิญกับภารกิจในการยืนยันและชี้แจงข้อมูลของศตวรรษที่ 20
David Smith นักโหราศาสตร์จาก NASA สำรวจสตราโตสเฟียร์และบรรยากาศชั้นบน ข้อมูลสิ่งแวดล้อมถูกรวบรวมโดยใช้เครื่องบินเจ็ทกัลฟ์สตรีม 3 ที่สามารถเข้าถึงระดับความสูงสตราโตสเฟียร์ได้ เครื่องเก็บตัวอย่างแบบคาสเคดบังคับอากาศผ่านแผ่นกระแทกบางๆ ที่มีรูขนาดเล็กมาก หลักการของวิธีนี้คล้ายกับตะแกรง: ฝุ่นและจุลินทรีย์เกาะอยู่บนแผ่นเปลือกโลกและถูกส่งลงสู่พื้นโลก
สมิธเองก็เชื่อว่าจุลินทรีย์ทำไม่ได้เติบโตหรือสืบพันธุ์ที่ระดับความสูงสตราโตสเฟียร์: เย็นและแห้งเกินไป แต่สภาพแวดล้อมนี้เหมาะสมอย่างยิ่งสำหรับ "การอนุรักษ์": สิ่งมีชีวิตอยู่รอดได้ในระยะทาง 10–50 กม. จากโลก การอยู่ในที่แห่งเดียว การเดินทางในกระแสอากาศบริสุทธิ์ ไปถึงชั้นโทรโพสเฟียร์ จุลินทรีย์จะ "รอ" เพื่อกลับไปสู่สภาพแวดล้อมที่สะดวกสบายของโลก
คุณสามารถสำรวจบรรยากาศด้านบนได้โดยไม่ต้องเจ็ท Stratostat - อุปกรณ์พิเศษชนิดของ aerostat ที่สามารถเลี้ยงบุคคลให้อยู่ในระดับความสูงของสตราโตสเฟียร์ได้
บอลลูนสตราโตสเฟียร์ลูกแรกออกแบบโดยชาวสวิสAuguste Piccard สำหรับการศึกษารังสีคอสมิก นักวิทยาศาสตร์ทำการบินครั้งแรกด้วยอุปกรณ์ใหม่ในปี 1931 แต่ตลอดประวัติศาสตร์เกือบ 100 ปี อุปกรณ์ดังกล่าวยังคงไม่ออกจากกล่องเครื่องมือการวิจัย
นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยเชฟฟิลด์ได้ค้นพบจุลินทรีย์ที่นำมายังโลกจากสตราโตสเฟียร์ ในปี 2013 ทีมนักวิจัยเปิดตัวบอลลูนพิเศษที่ความสูง 27 กม. และในเวลานั้นเมื่อฝนดาวตก Perseid ฝนตกทั่วโลก
ขนาดของอนุภาคที่มาจากบอลลูนสตราโตสเฟียร์กลายเป็นขนาดใหญ่มากจนการค้นพบของพวกเขาที่ระดับความสูงสตราโตสเฟียร์เป็นเรื่องที่น่าประหลาดใจ แทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่พวกมันจะถูกนำมาจากโลก: การระเบิดของภูเขาไฟที่รุนแรงเช่นนี้ไม่เคยเกิดขึ้นในช่วงสามปีที่ผ่านมา นักชีววิทยา มิลตัน เวนไรท์ เชื่อว่าสมมติฐานเกี่ยวกับต้นกำเนิดจากมนุษย์ต่างดาวของจุลินทรีย์เหล่านี้ค่อนข้างเป็นไปได้
ทฤษฎีแพนซีเมีย- สมมติฐานเกี่ยวกับกำเนิดของชีวิตทางโลก อธิบายการปรากฏตัวของสิ่งมีชีวิตบนโลกด้วยดาวหางบางดวงที่นำจุลินทรีย์กลุ่มแรกมาสู่โลก
ผลลัพธ์ที่ได้จากทีมเวนไรท์ทำได้เปลี่ยนความคิดเกี่ยวกับชีวิต - มันยังคงมาถึงโลกจากนอกโลก ผลของการแยกไอโซโทปไม่ได้ยืนยันข้อสรุปที่น่าสนใจ: อัตราส่วนของไอโซโทปของจุลินทรีย์กลายเป็นเช่นเดียวกับตัวอย่างภาคพื้นดิน ถึงกระนั้นประสบการณ์นี้พิสูจน์ให้เห็นว่าแบคทีเรียอยู่รอดในสตราโตสเฟียร์
บรรยากาศของดาวศุกร์
ภายหลังกระแสความนิยมในอวกาศในยุค 60คาร์ล เซแกน ผู้เผยแพร่วิทยาศาสตร์และนักดาราศาสตร์แนะนำว่าชั้นบรรยากาศชั้นบนของดาวศุกร์อาจซ่อนจุลินทรีย์ที่ตกค้างซึ่งครั้งหนึ่งเคยมีอยู่บนพื้นผิวที่เย็นของโลก ทุกวันนี้ แบคทีเรียไม่สามารถอยู่รอดได้บนพื้นผิวที่ร้อนตลอดเวลาเนื่องจากปรากฏการณ์เรือนกระจกที่ดาวศุกร์ อุณหภูมิสูงถึง 465 ° C และความดันบรรยากาศสูงกว่าโลกถึง 92 เท่า
แต่การทดลองภาคพื้นดินในสตราโตสเฟียร์ช่วยได้ยืนยันสมมติฐานเกี่ยวกับการดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิตบนดาวศุกร์ แต่อยู่ในเมฆ การศึกษาล่าสุดที่ตีพิมพ์ในวารสาร Astrobiology รายงานว่าอุณหภูมิ ความดัน และองค์ประกอบทางเคมีของบรรยากาศที่อยู่ห่างจากพื้นผิวโลก 48 กิโลเมตร เหมาะสำหรับการอยู่รอดของแบคทีเรียต่างดาวในอาณานิคมขนาดใหญ่
อุณหภูมิในสตราโตสเฟียร์ของดาวศุกร์สูงถึง60 ° c- ร้อนแต่น่าอยู่ ความดันหยุดที่ 775 mmHg ศิลปะ.
ขณะเดียวกันองค์ประกอบทางเคมีของชั้นบนของดาวศุกร์มีความเป็นกรดมากกว่าโลก: กรดซัลฟิวริก คาร์บอนไดออกไซด์ และหยดน้ำ สำหรับพวกหัวรุนแรงเช่นพวกบนโลก แม้แต่สภาพเช่นนี้ก็ดูไม่เป็นอันตรายถึงชีวิต หากชีวิตบนโลกได้พิสูจน์สิ่งใดแล้ว ก็แสดงว่ามันมีชีวิตรอดในสถานที่ที่คาดไม่ถึงที่สุด - ในบ่อน้ำเดือดและใต้น้ำแข็งชั้นดินเยือกแข็งถาวร Rakesh Mogul ผู้ร่วมเขียนบทความเกี่ยวกับชีวิตบนดาวศุกร์กล่าวว่า “บนโลก ชีวิตสามารถเจริญเติบโตได้ในสภาวะที่เป็นกรดจัด สามารถกินคาร์บอนไดออกไซด์หรือผลิตกรดซัลฟิวริกได้เอง” ดังนั้นการเดาเกี่ยวกับต้นกำเนิดของจุลินทรีย์จากต่างดาวที่มาตั้งรกรากบนโลกจึงดูไม่น่าอัศจรรย์
รูปภาพของวีนัสแสดงจุดด่างดำในชั้นบรรยากาศดาวเคราะห์ พวกเขาเปลี่ยนรูปร่างขนาดและตำแหน่ง แต่จะไม่หายไปอย่างสมบูรณ์ การวิเคราะห์ที่ทันสมัยแสดงให้เห็นว่าจุดที่ทำจากจุดที่สอดคล้องกับแบคทีเรียในโลกขนาด สเปกตรัมของแสงที่ดูดซับโดยอนุภาคของดาวศุกร์ก็คล้ายกับสเปกตรัมของแบคทีเรียบนพื้นโลกเดียวกัน
การวิจัยใต้น้ำ
ประโยชน์ในการศึกษาชีวิตมนุษย์ต่างดาวไม่เพียงแต่ทะเลสาบใต้ธารน้ำแข็งแอนตาร์กติกเท่านั้น แต่ยังรวมถึงอ่างเก็บน้ำน้ำแข็งของชิลีด้วย ในเทือกเขาแอนดีส บนทะเลสาบลากูนา เนกรา และโล เอนคาซาโด นักวิทยาศาสตร์กำลังทดสอบอุปกรณ์เพื่อตรวจจับจุลินทรีย์ น้ำในแอนเดียนมีสารอาหารน้อย และดวงอาทิตย์ก็ทะลุผ่านแหล่งน้ำด้วยรังสีอัลตราไวโอเลต ทะเลสาบเหล่านี้เป็นสุสานที่แท้จริง เนื่องจากมีร่องรอยของจุลินทรีย์ที่ครั้งหนึ่งเคยมีชีวิตมาเกาะอยู่ด้านล่างเป็นชีวโมเลกุล การศึกษาล่าสุดที่ตีพิมพ์ในวารสาร Astrobiology เผยให้เห็นว่าไมโครฟอสซิลสามารถช่วยตรวจจับแบคทีเรียบนดาวอังคารหรือไททันได้อย่างไร
ทะเลสาบภูเขาสูงของเทือกเขา Andes นำพานักวิจัยไปอดีตของดาวอังคารซึ่งเชื่อกันว่าทะเลสาบที่มีน้ำของเหลวสัมผัสกับแสง UV เดียวกัน ดังนั้นแบคทีเรียบนดาวอังคารสามารถปรับให้เข้ากับรังสีได้เช่นเดียวกับจุลินทรีย์ในชิลี
เพื่อให้ได้สารชีวโมเลกุลจึงใช้ LDChip -ชิปไบโอเซนเซอร์ที่มีแอนติบอดี 450 ตัวที่ตรวจจับโปรตีนหรือ DNA จากชีวิตสมัยโบราณหรือสมัยใหม่ นี่คือส่วนหลักของอุปกรณ์ Signs of Life Detector (SOLID) ซึ่งรวบรวมดินและน้ำแข็งได้มากถึง 2 กรัม พวกเขากำลังตรวจสอบวัสดุชีวภาพ เครื่องมือนี้สะดวกเพราะสามารถถอดรหัสผลลัพธ์ในภาคสนามได้
ในตะกอนจากด้านล่าง พบแบคทีเรียรีดิวซ์ซัลเฟต อาร์เคียที่สร้างมีเทน และสารเอ็กโซโพลีเมอร์ ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์ของแบคทีเรียแกมมาโปรตีโอแบคทีเรีย
ศาสตราจารย์ ดอน โคแวน นักวิจัยจุลินทรีย์ในด้านนิเวศวิทยาจากมหาวิทยาลัยพริทอเรียในแอฟริกาใต้ กล่าวว่า “ผลการวิจัยทั้งหมดสามารถช่วยระบุองค์ประกอบเดียวกันในตัวอย่างทางชีวดาราศาสตร์จากดาวอังคารได้ ซึ่งจะให้หลักฐานของชีวิตมนุษย์ต่างดาว” ยิ่งคลังของตัวชี้วัดทางชีวภาพกว้างขึ้นเท่าใด การศึกษาตัวอย่างจากต่างประเทศก็จะยิ่งมีความแม่นยำมากขึ้นเท่านั้น ผลลัพธ์ที่เป็นสากลถูกกำหนดไว้: วิธีเก็บรักษาแบคทีเรีย วิธีตอบสนองต่อรังสีและสิ่งแวดล้อม ข้อมูลใหม่นี้ถูกนำมาใช้เพื่อปรับปรุงการทดสอบที่ตรวจจับสิ่งมีชีวิตได้