Hidrogenoa besterik ez duen atmosfera batean ere, bizia garaile

Dibulgazioa · Kolaborazioak

Momentuz exoplaneta gutxi batzuetan baino ez dira hauteman atmosferak, baina hemendik gutxira errazagoa izango da horiek detektatzea. Iraultza txiki horri begira, hidrogenozko atmosfera batean mikroorganismoak bizitzeko gai ote direlako galdera bota dute zientzialariek, eta erantzun garbia jaso dute.

Aitortu beharra dago. Lurretik kanpoko bizia bilatzerakoan, itsu-itsuan gabiltza. Edo, gutxienez, alborapen erraldoi bat daukagu gainean. Bizi bat baino ez dugu ezagutzen. Zinez konplexua eta askotarikoa; baina, finean, bakarra. DNAn oinarritutakoa da, eta karbonoak ematen dituen egonkortasuna eta moldakortasunean abiatzen da, hein handi batean. Horregatik, izarretara begira gaudenean, halakoa den bizia irudikatu ohi dugu. Batek daki Flatland eleberrian kontatzen dena gertatzen ote zaigun: bi dimentsiotan bizi den karratu bati ezinezkoa egiten zaiola esfera bat irudikatzea. Dena dela, gutxienez, jakitun gara Lurretik kanpoko bizia egotekotan agian guztiz bestelakoa izan litekeela.

1. irudia: Eraikuntzan dauden teleskopio berriekin exoplaneten katalogoa handituko da, eta horien atmosferen azterketa egitea ere errazagoa izango da. (Irudia: IAU/L. Calçada)

Gertutasuna dela eta, batez ere Eguzki sistemaren barruan dauden hainbat ilargitan daude jarrita itxaropenak, baina, bizia nonbaiten egotekotan, argi dago exoplanetaren batean izango dela. Alabaina, oraingoz aurkitzen diren exoplaneta gehienak oso handiak dira. Horrek ez du esan nahi ezinbestean hor kanpoan mundu erraldoiak baino ez daudenik. Kontua da, momentuz, gizakiok gaur egun dugun teknologia planeta erraldoiak ikusteko aproposa dela. Eguzki sistematik kanpoko planetak atzemateko teknikak hobetuz doazen arren, momentuz planeta urrun horiek haien izarrean sortzen duten grabitazio eraginagatik ondorioztatzen ditugu, horrek dakarren izarraren mugimendu ñimiñoa hautemanda. Gurekiko posizio egokian egonez gero, izarren aurrean igarotzean sortzen den eklipse txikia ikustean ere jakin daiteke hor planeta bat dagoela.

Hortaz, exoplanetak aurkitzean tamainarekiko alborapen hori daukagu, eta logikak dio Lurraren tamainako munduak ere barra-barra egongo direla. Baina, esan bezala, planeta erraldoiekin konformatu behar dugu. Halako munduak gasezko planetak izan ohi dira, eta, horiek ikustean, berehalakoan alboratzen dugu hor bizia egon daitekeen susmoa, inolaz ere ez dugulako irudikatzen bizia hidrogenoan murgilduta. Egia esanda, bestelakoak dira hor egon daitezkeen eragozpenak; bereziki, bertan dauden presio itzelak.

Baina hidrogenoa ere arrokazko planetetan ere egon daiteke. Oraindik horrelakorik aurkitu ez den arren, eredu teorikoek diote hidrogenozko atmosfera duten planetak egon behar direla. Lurra baino handiagoak diren arrokazko planetek hidrogeno kopuru handia mantendu dezakete haien atmosferetan, eta horregatik uste da halako atmosferak nahiko zabalduta egongo direla unibertsoan.

Eredu horien arabera, Lurraren erradioa halako 1,7 baino txikiagoak diren arrokazko planetetan posible da atmosfera horiek mantentzea. Horren jatorria, planetaren jaiotzan bertan legoke: planetaren eraketaren garaian urak burdinarekin erreakzionatzen du, hidrogenoa askatuz. Osagai horiek, gainera, ez dira urriak, gure inguruko asteroideei erreparatzen badiegu, bederen. Ikertzaileen ustez, hidrogeno horietako asko espazioan galtzeko arriskua egon arren –tartean, izarraren erradiazio ultramorearen ondorioz–, ereduek aurreikusten dute atmosfera hori mantentzeko aukera. Hotzagoak diren superlurren kasuan, gainera, presio handiek eta tenperatura baxuek hidrogenoaren sorrera mantenduko lukete, metanoan abiatuta, etano, butano edo oinarrizko karbonoa sortzen dituztelako, etengabean hidrogenoa askatuz. Ez dira, ordea, faktore bakarrak. Adibidez, izarrarekiko distantzia zein den edota planetak eremu magnetikoa duen edo ez, horren araberakoa ere izan daiteke atmosfera mantentzeko aukera.

Halako egoera batean biziak izan lezakeen egoera aztertu nahi izan dute Massachusettseko Institutu Teknologikoko (AEB) ikertzaileek. Bi mikroorganismorekin esperimentua egin dute, eta ikusi dute %100 hidrogenoa duen atmosfera baten barruan bizitzeko eta aurrera egiteko gai direla. Nature Astronomy aldizkarian argitaratutako zientzia artikulu batean eman dituzte azalpenak.

Escherichia coli bakterioa eta Saccharomyces cerevisiae legamia dira azterketa honetan erabili dituzten mikroorganismoak. Argitu dutenez, aukeratzeko orduan ez dute jo bereziki hidrogeno inguruetan bizitzeagatik ezagunak diren bizidunetara, zientzia komunitatean sarri erabili ohi diren organismo ereduetara baizik. Gainera, bi domeinuren erakusle diren mikroorganismoak dira: prokariota da E. coli bakterioa, eta eukariota S. cerevisiae legamia.

2. irudia: E. coli bakterioa eta S. cerevisiae legamia –irudian– erabili dituzte hidrogenoz osatutako atmosfera batean duten garapena aztertzeko. (Argazkia: Materialscientist – CC-BY-3.0 lizentziapean. Iturria: Wikimedia Commons)

Mikroorganismoak elementu kopuru desberdinez osatutako atmosferetan hazi dituzte: aire normala, hidrogenoa eta helioa; eta baita ere nitrogenoz eta karbono dioxidoz osatutako nahasketa batean. Argi ikusi dute biak ala biak ondo moldatzen direla %100 hidrogenoz osatutako atmosferetan ere. Hasieran hazkundea moteldu duten arren, denborarekin egokitu dira. Bakterioaren kasuan, 2,5 aldiz mantsoago hazi da, eta bi aldiz mantsoagoa izan da legamiaren hazkundea. Halere, aurrera egin dute, erraztasun osoz. E. coli-ren kasuan, zortzi ordu besterik ez dira behar izan hazte-tasa egonkortzeko. S. cerevisiae-k berriz, 80 ordu behar izan ditu. Bestalde, oxigenoaren eskuragarritasuna baxua bada, E. coli bakterioak arnasketa aerobikoa utzi eta anaerobikoari ekiten diola azaldu dute, horren efizientea ez den metabolismo batera, hain zuzen.

Modu berean, ikusi dute hidrogenozko atmosferetan bakterioak gas zehatz batzuk isurtzen dituela. Oxido nitrosoa edo amoniakoa dira horietako batzuk. Bakterio baten metabolismoa nahiko xumea dela kontuan izanda, ikertzaileak harritu egin dira hainbeste konposatu sortu izanagatik –”aniztasun ikaragarria” aipatu dute zientzia artikuluan–. Horregatik, proposatu dute Lurretik kanpo bakterioen moduko organismo sinpleak egotekotan, agian horiek ere antzeko gasak sortuko lituzketela, eta gas horien metaketa ikusteko gai izan litezkeela astronomoak.

Hortaz, laborategian bai, baina… ba al dago Lurrean hidrogenoan hazteko gai den mikroorganismorik? Metanogenoak eta azetogenoak dira egoera horretara gehien hurbiltzen direnak, horiek gai direlako bizitzeko %80 hidrogeno eta %20 karbono dioxido dituen inguru batean.

Dena dela, agerikoa da galdera. Hidrogeno hutsezko inguru batean bizia agertzeko modurik egongo ote zen? Ez dakiten arren, baiezkoan daude ikertzaile hauek, zientzia artikuluan babestu dutenaren arabera: “gas erreduzituen nahastura duen eta nagusiki H2 den atmosfera bat bizia sortzeko aproposa da, ez kaltegarria. Izan ere, uste da biziaren sorrerarako beharrezkoak direla erreduzitutako molekula aitzindariak”.

Alabaina, kontuan hartu behar da gutxi direla orain arte aurkitu diren exoatmosferak, eta horien ikerketa izugarri zaila dela. Baina sinetsita daude atzemateko errazenak izango direla hidrogenozko atmosfera horiek, elementu honen dentsitate baxua dela eta, espazioan gehiago zabaltzen direlako. Adibidez, hidrogenozko atmosfera bat nitrogenozko atmosfera bat baino 14 aldiz handiagoa da. Eraikuntzan dauden teleskopio berriek atmosfera horiek sikiera zehaztasun pixka batekin ikertzeko bidea irekiko dutela espero dute ikertzaileek.

Atmosfera horien azterketan abiatuz, hainbat faktore ondorioztatu ahal izango dira. Adibidez, berotegi efektuko gasak egonez gero, planetaren azalaren tenperatura igartzeko modua egongo da; eta, ur lurruna aurkituz gero, azalean ur likidoa dagoen seinale izan daiteke. Eta exoatmosfera horietan dauden gasen arabera, planetan nolabaiteko bizia ote dagoen ere ondoriozta liteke, kontu handiz bada ere. Jakin badakigu hau ez dela batere zehatza noski, gas askok jatorri biotikoa edo abiotikoa izan dezaketelako. Baina erronka, dudarik gabe, zinez zirraragarria izango da, eta orain horretarako tresna berriak izango ditugu.

Erreferentzia bibliografikoa

Seager, S., Huang, J., Petkowski, J.J. et al. (2020). Laboratory studies on the viability of life in H2-dominated exoplanet atmospheres. Nature Astronomy. DOI: 10.1038/s41550-020-1069-4.


Egileaz: Juanma Gallego (@juanmagallego) zientzia kazetaria da.

Utzi erantzuna

Zure e-posta helbidea ez da argitaratuko. Beharrezko eremuak * markatuta daude