De astrobiologie of exobiologie Het is een tak van de biologie die zich bezighoudt met de oorsprong, verspreiding en dynamiek van leven, zowel in de context van onze planeet als het hele universum. We zouden dan kunnen zeggen dat als wetenschap astrobiologie voor het universum is, wat biologie voor planeet Aarde is.
Vanwege het brede werkingsspectrum van de astrobiologie komen andere wetenschappen erin samen, zoals: natuurkunde, scheikunde, astronomie, moleculaire biologie, biofysica, biochemie, kosmologie, geologie, wiskunde, informatica, sociologie, antropologie, archeologie, onder anderen..
Astrobiologie beschouwt het leven als een fenomeen dat "universeel" zou kunnen zijn. Het behandelt hun mogelijke contexten of scenario's; de vereisten en minimumvoorwaarden; de betrokken processen; zijn uitgebreide processen; onder andere onderwerpen. Het is niet beperkt tot intelligent leven, maar onderzoekt elk mogelijk type leven.
Artikel index
De geschiedenis van de astrobiologie gaat misschien terug tot het begin van de mensheid als soort en haar vermogen om zichzelf in vraag te stellen over de kosmos en het leven op onze planeet. Van daaruit ontstaan de eerste visioenen en verklaringen die vandaag de dag nog steeds aanwezig zijn in de mythen van veel volkeren..
Het aristotelische visioen beschouwde de zon, de maan, de rest van de planeten en sterren als perfecte bollen die om ons heen cirkelden en concentrische cirkels om ons heen maakten..
Deze visie vormde het geocentrische model van het universum en was de conceptie die de mensheid tijdens de middeleeuwen kenmerkte. Waarschijnlijk had de vraag naar het bestaan van "bewoners" buiten onze planeet op dat moment waarschijnlijk geen steek gehouden.
In de middeleeuwen stelde Nicolás Copernicus zijn heliocentrische model voor, dat de aarde plaatste als een andere planeet die rond de zon draaide..
Deze benadering had een diepgaande invloed op de manier waarop we naar de rest van het universum kijken en zelfs naar onszelf kijken, omdat het ons op een plek plaatste die misschien niet zo 'speciaal' was als we hadden gedacht. De mogelijkheid van het bestaan van andere planeten vergelijkbaar met de onze en daarmee van leven anders dan degene die we kennen, ging toen open..
De Franse schrijver en filosoof Bernard le Bovier de Fontenelle stelde aan het einde van de 17e eeuw al voor dat leven op andere planeten zou kunnen bestaan.
In het midden van de achttiende eeuw waren veel van de geleerden verbonden aan de verlichting, ze schreven over buitenaards leven. Zelfs de vooraanstaande astronomen van die tijd, zoals Wright, Kant, Lambert en Herschel, gingen ervan uit dat planeten, manen en zelfs kometen bewoond konden worden.
Dit is hoe de 19e eeuw begon met een meerderheid van academische wetenschappers, filosofen en theologen, die de overtuiging deelden dat er op bijna alle planeten buitenaards leven bestaat. Dit werd destijds als een goede aanname beschouwd, gebaseerd op een groeiend wetenschappelijk begrip van de kosmos..
De overweldigende verschillen tussen de hemellichamen van het zonnestelsel (wat betreft hun chemische samenstelling, atmosfeer, zwaartekracht, licht en warmte) werden genegeerd.
Toen de kracht van telescopen echter toenam en met de komst van spectroscopie, waren astronomen in staat de chemie van nabijgelegen planetaire atmosferen te begrijpen. Het kan dus worden uitgesloten dat nabijgelegen planeten werden bewoond door organismen die vergelijkbaar zijn met terrestrische organismen..
Astrobiologie richt zich op de studie van de volgende basisvragen:
Veel andere vragen komen voort uit deze vragen, allemaal gerelateerd aan het object van studie van de astrobiologie.
De rode planeet, Mars, was het laatste bastion van hypothesen over buitenaards leven binnen het zonnestelsel. Het idee van het bestaan van leven op deze planeet kwam oorspronkelijk uit waarnemingen van astronomen in de late negentiende en vroege twintigste eeuw..
Ze voerden aan dat de sporen op het oppervlak van Mars in feite kanalen waren die waren gebouwd door een populatie van intelligente organismen. Deze patronen worden nu beschouwd als het product van de wind..
Ruimtesondes Zeeman, Ze illustreren het ruimtetijdperk dat begon in de late jaren 1950. Dit tijdperk maakte het mogelijk om direct de planetaire en maanoppervlakken in het zonnestelsel te visualiseren en te onderzoeken; waardoor claims van meercellige en gemakkelijk herkenbare buitenaardse levensvormen in het zonnestelsel worden uitgesloten.
In 1964 de missie van NASA Mariner 4, stuurde de eerste close-foto's van het oppervlak van Mars, waarop een in wezen woestijnplaneet te zien was.
Bij latere missies naar Mars en de buitenplaneten was een gedetailleerd beeld van die lichamen en hun manen mogelijk en, vooral in het geval van Mars, een gedeeltelijk begrip van hun vroege geschiedenis..
In verschillende buitenaardse omgevingen hebben wetenschappers omgevingen gevonden die niet verschillen van bewoonde omgevingen op aarde..
De belangrijkste conclusie van deze eerste ruimtemissies was de vervanging van speculatieve veronderstellingen door chemisch en biologisch bewijs, waardoor het objectief bestudeerd en geanalyseerd kon worden..
In eerste instantie de resultaten van de missies Zeeman ondersteunen de hypothese van het niet-bestaan van leven op Mars. We moeten echter bedenken dat er naar macroscopisch leven werd gezocht. Latere missies hebben twijfel doen rijzen over de afwezigheid van microscopisch leven.
Bijvoorbeeld, van de drie experimenten die zijn ontworpen om leven te detecteren, uitgevoerd door de grondsonde van de missie Viking, twee waren positief en één negatief.
Desondanks waren de meeste wetenschappers betrokken bij de experimenten van de sonde Viking zijn het erover eens dat er geen bewijs is van bacterieel leven op Mars en dat de resultaten officieel niet doorslaggevend zijn.
Na de controversiële resultaten van de missies Viking, het European Space Agency (ESA) lanceerde de missie in 2003 Mars Express, speciaal ontworpen voor exobiologische en geochemische studies.
Deze missie omvatte een sonde genaamd Beagle 2 (homoniem naar het schip waar Charles Darwin naartoe reisde), ontworpen om te zoeken naar tekenen van leven op het ondiepe oppervlak van Mars.
Deze sonde verloor helaas het contact met de aarde en kon zijn missie niet naar tevredenheid uitvoeren. Hetzelfde lot had de NASA-sonde "Mars Polar Lander" in 1999.
Na deze mislukte pogingen vond in mei 2008 de missie plaats Feniks van NASA bereikte Mars en behaalde buitengewone resultaten in slechts 5 maanden. Zijn belangrijkste onderzoeksdoelstellingen waren exobiologisch, klimatologisch en geologisch.
Deze sonde kon het bestaan aantonen van:
De verkenning van Mars gaat vandaag door, met hoogtechnologische robotinstrumenten. De missies van de Rovers (MER-A en MER-B), hebben indrukwekkend bewijs geleverd dat er wateractiviteit was op Mars.
Zo zijn er bewijzen gevonden voor het bestaan van zoet water, kokende bronnen, een dichte atmosfeer en een actieve waterkringloop..
Op Mars is bewijs gevonden dat sommige rotsen zijn gevormd in de aanwezigheid van vloeibaar water, zoals Jarosite, gedetecteerd door de Rover MER-B (Kans), die actief was van 2004 tot 2018.
De Rover MER-A (Nieuwsgierigheid), heeft seizoensfluctuaties in methaan gemeten, die altijd verband hielden met biologische activiteit (gegevens gepubliceerd in 2018 in het tijdschrift Science). Hij heeft ook organische moleculen gevonden zoals thiofeen, benzeen, tolueen, propaan en butaan..
Hoewel het oppervlak van Mars tegenwoordig onherbergzaam is, is er duidelijk bewijs dat in het verre verleden het klimaat op Mars ervoor zorgde dat vloeibaar water, een essentieel ingrediënt voor het leven zoals we dat kennen, zich ophoopt op het oppervlak..
De gegevens van Rover MER-A (Nieuwsgierigheid), onthullen dat miljarden jaren geleden een meer in de Gale-krater alle ingrediënten bevatte die nodig zijn voor het leven, inclusief chemische componenten en energiebronnen.
Sommige onderzoekers beschouwen meteorieten op Mars als goede informatiebronnen over de planeet, en suggereren zelfs dat ze natuurlijke organische moleculen en zelfs microfossielen van bacteriën bevatten. Deze benaderingen zijn onderwerp van wetenschappelijk debat.
Deze meteorieten van Mars zijn zeer zeldzaam en vertegenwoordigen de enige direct analyseerbare monsters van de rode planeet..
Een van de hypothesen die de studie van meteorieten (en ook kometen) begunstigt, wordt panspermie genoemd. Dit bestaat uit de aanname dat in het verleden de kolonisatie van de aarde plaatsvond, door micro-organismen die in deze meteorieten kwamen..
Tegenwoordig zijn er ook hypothesen die suggereren dat het aardwater afkomstig is van kometen die in het verleden onze planeet hebben gebombardeerd. Bovendien wordt aangenomen dat deze kometen mogelijk oermoleculen hebben meegebracht, die de ontwikkeling van leven mogelijk maakten of zelfs al ontwikkeld leven dat zich binnenin bevindt..
Onlangs, in september 2017, heeft de European Space Agency (ESA) de missie met succes voltooid Rosseta, gelanceerd in 2004. Deze missie bestond uit de verkenning van de komeet 67P / Churyumov-Gerasimenko met de sonde Philae dat bereikte hem en cirkelde, en daalde toen af. De resultaten van deze missie worden nog bestudeerd.
Men kan zeggen dat de oorspronkelijke vraag die de studie van de aastrobiologie motiveert, is: zijn we alleen in het universum??
Alleen al in de Melkweg zijn er honderden miljarden sterrenstelsels. Dit feit, in combinatie met de ouderdom van het universum, suggereert dat leven een algemeen verschijnsel zou moeten zijn in onze melkweg..
Rond dit onderwerp is de vraag van de Nobelprijswinnende natuurkundige Enrico Fermi beroemd: "Waar is iedereen?", Die hij formuleerde in de context van een lunch, waar het feit dat de melkweg vol zou moeten zijn, werd besproken over het leven.
De vraag leidde uiteindelijk tot de Paradox die zijn naam draagt en die als volgt wordt verwoord:
"De overtuiging dat het universum veel technologisch geavanceerde beschavingen bevat, gecombineerd met ons gebrek aan observationeel bewijs om die opvatting te ondersteunen, is inconsistent."
Een mogelijk antwoord op de Fermi-paradox zou kunnen zijn dat de beschavingen waar we aan denken er wel zijn, maar we hebben er niet naar gezocht..
In 1960 startte Frank Drake samen met andere astronomen een Search for Extraterrestrial Intelligence (SETI) -programma..
Dit programma heeft zich samen met NASA ingespannen bij het zoeken naar tekenen van buitenaards leven, zoals radio- en microgolfsignalen. De vragen hoe en waar naar deze tekens te zoeken, hebben geleid tot grote vooruitgang in veel takken van de wetenschap..
In 1993 annuleerde het Amerikaanse Congres de financiering aan NASA voor dit doel, als gevolg van misvattingen over de betekenis van wat de zoektocht inhoudt. Vandaag wordt het SETI-project gefinancierd met particuliere middelen.
Het SETI-project heeft zelfs Hollywood-films voortgebracht, zoals Contact, met in de hoofdrol actrice Jodie Foster en geïnspireerd door de gelijknamige roman geschreven door de wereldberoemde astronoom Carl Sagan.
Frank Drake heeft het aantal beschavingen met communicatieve vaardigheden geschat, met behulp van de uitdrukking die zijn naam draagt:
N = R * X fp x nen x fl x fik x fc x L.
Waar N staat voor het aantal beschavingen met het vermogen om met de aarde te communiceren en wordt uitgedrukt als een functie van andere variabelen zoals:
Drake formuleerde deze vergelijking als een hulpmiddel om het probleem te 'dimensioneren', in plaats van als een element om concrete schattingen te maken, aangezien veel van de termen buitengewoon moeilijk in te schatten zijn. Er is echter consensus dat het aantal dat het neigt te gooien groot is.
Opgemerkt moet worden dat toen de Drake-vergelijking werd geformuleerd, er zeer weinig bewijs was voor planeten en manen buiten ons zonnestelsel (exoplaneten). Het was in de jaren negentig dat het eerste bewijs van exoplaneten verscheen.
Bijvoorbeeld de missie Kepler NASA heeft 3.538 kandidaten voor exoplaneten gedetecteerd, waarvan er minstens 1.000 worden geacht zich in de "bewoonbare zone" van het betreffende systeem te bevinden (afstand die het bestaan van vloeibaar water mogelijk maakt).
Een van de verdiensten van astrobiologie is dat het voor een groot deel het verlangen heeft geïnspireerd om onze eigen planeet te verkennen. Dit met de hoop naar analogie het functioneren van het leven in andere scenario's te begrijpen.
Door de studie van hydrothermale ventilatieopeningen op de oceaanbodem hebben we bijvoorbeeld voor het eerst leven kunnen observeren dat geen verband houdt met fotosynthese. Dat wil zeggen, deze onderzoeken hebben ons laten zien dat er systemen kunnen zijn waarin het leven niet afhankelijk is van zonlicht, wat altijd als een onmisbare vereiste werd beschouwd..
Dit stelt ons in staat om mogelijke scenario's te veronderstellen voor leven op planeten waar vloeibaar water kan worden verkregen, maar onder dikke ijslagen, die de aankomst van licht naar organismen zouden verhinderen..
Een ander voorbeeld is de studie van de droge valleien van Antarctica. Daar hebben ze fotosynthetische bacteriën verkregen die beschut in rotsen overleven (endolytische bacteriën).
In dit geval dient de rots zowel als ondersteuning als als bescherming tegen de ongunstige omstandigheden van de plaats. Deze strategie is ook aangetroffen in zoutvlakten en warmwaterbronnen.
De wetenschappelijke zoektocht naar buitenaards leven is tot dusverre niet succesvol geweest. Maar het wordt steeds geavanceerder, omdat astrobiologisch onderzoek nieuwe kennis oplevert. Het volgende decennium van astrobiologische verkenning zal getuige zijn van:
Al deze vorderingen zullen ongetwijfeld onze kans vergroten om leven te vinden op aarde-achtige planeten. Maar misschien bestaat buitenaards leven niet of is het zo verspreid door de melkweg dat we nauwelijks een kans hebben om het te vinden..
Zelfs als het laatste scenario waar is, verbreedt astrobiologisch onderzoek steeds meer ons perspectief op het leven op aarde en zijn plaats in het universum..
Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.