astrobiologia

astrobiologia, jota kutsutaan myös eksobiologiaksi tai ksenobiologiaksi, on monitieteinen ala, joka käsittelee maan ulkopuolisen elämän (maan ulkopuolisen elämän) luontoa, olemassaoloa ja etsimistä. Astrobiologia käsittää biologian, tähtitieteen ja geologian osa-alueita.

vaikka mitään vakuuttavia todisteita maapallon ulkopuolisesta elämästä ei ole vielä löydetty, sitä mahdollisuutta, että eliöstö voisi olla kaikkeuden yhteinen piirre, on vahvistanut se, että on löydetty aurinkokunnan ulkopuolisia planeettoja (planeettoja muiden tähtien ympärillä), vahva epäilys siitä, että useilla Jupiterin ja Saturnuksen kuilla saattaa olla valtavat nestemäisen veden varannot, ja se, että on olemassa mikro-organismeja, joita kutsutaan extremofiileiksi, jotka sietävät ympäristön äärimmäisyyksiä. Ensimmäinen kehitys osoittaa, että elinympäristöjä elämälle voi olla lukuisia. Toinen viittaa siihen, että aurinkokunnassakin saattaa olla muitakin maailmoja, joissa elämä on kehittynyt. Kolmas viittaa siihen, että elämää voi syntyä monenlaisissa olosuhteissa. Astrobiologian tutkimuksen pääalueiksi voidaan luokitella 1) elämän syntyolosuhteiden ymmärtäminen, 2) asuttavien maailmojen etsiminen ja 3) todisteiden etsiminen elämästä.

jotta maapallolla (kompleksisiin hiiliyhdisteisiin perustuva) elämä olisi olemassa, maailmassa täytyy olla nestemäistä vettä. Koska planeetat joko liian lähellä emotähteään tai liian kaukana siitä ovat lämpötiloissa, jotka joko kiehuttavat tai jäätyvät, astrobiologit määrittelevät ”asuttavaksi vyöhykkeeksi”, kiertoetäisyyksien vaihteluväliksi, jonka sisällä planeetat voivat pitää pinnalla nestemäistä vettä. Aurinkokunnassa vain Maa on auringon asuttavalla vyöhykkeellä. Marsia kiertävistä avaruusaluksista saadut valokuvat ja muut tiedot kuitenkin osoittavat, että vettä virtasi aikoinaan punaisen planeetan pinnalla ja sitä on edelleen suuria määriä maan alla. Siksi on olemassa jatkuva kansainvälinen yritys käyttää robottiluotaimia Marsin tutkimiseen todisteiden saamiseksi menneisyydestä ja jopa nykyisestäkin elämästä, joka olisi voinut vetäytyä maanalaisiin, nestemäisiin pohjavesiesiintymiin.

myös Galileo—avaruusluotaimen (laukaistu vuonna 1989) aikaansaamat löydöt viittaavat siihen, että joillakin Jupiterin kuilla—pääasiassa Europalla, mutta myös Ganymedellä ja Callistolla-sekä Saturnuksen kuulla Enceladuksella saattaa olla pitkäikäisiä nestemäisiä valtameriä jäisen ulkokuorensa alla. Nämä valtameret voidaan pitää lämpiminä huolimatta niiden suuresta etäisyydestä aurinkoon kuiden ja niiden isäntäplaneetan välisten gravitaatiovirtausten vuoksi, ja ne saattavat ylläpitää sellaista elämää, jota on maan syvänmeren tuuletusaukoissa.

jopa Titanilla, suurella Saturnuksen kuulla, jolla on paksu kaasukehä, saattaa mahdollisesti olla jotain epätavallista biologiaa sen kylmällä pinnalla, jossa saattaa olla nestemäisen metaanin ja etaanin järviä. Eurooppalainen avaruusluotain Huygens laskeutui Titanille 14. tammikuuta 2005 ja näki sen pinnalla merkkejä nestevirrasta. Tällaiset löydöt ovat voimakkaasti edistäneet astrobiologian syntyä tutkimusalana laajentamalla mahdollisten maapallon ulkopuolisten elinympäristöjen valikoimaa paljon laajemmalle kuin tavanomainen käsitys ” asuttavasta vyöhykkeestä.”

lisäpontta on ollut satojen ekstrapolaaristen planeettojen löytyminen vuodesta 1995 lähtien muiden normaalien tähtien ympäriltä. Useimmat näistä ovat jättiläismäisiä maailmoja, jotka muistuttavat Jupiteria eivätkä siksi todennäköisesti sovellu elämälle itsekään, vaikka niillä voisi olla kuita, joihin elämä voisi syntyä. Tämä teos on kuitenkin osoittanut, että vähintään 5-10 prosentilla (ja mahdollisesti jopa 50 prosentilla tai useammalla) kaikista auringon kaltaisista tähdistä on planeettoja, mikä viittaa moniin miljardeihin aurinkokuntiin Linnunradan galaksissa. Näiden planeettojen löytyminen on edistänyt astrobiologiaa ja erityisesti motivoinut ehdotuksia useista avaruusteleskoopeista, jotka on suunniteltu 1) etsimään pienempiä, maan kokoisia maailmoja ja 2) jos tällaisia maailmoja löytyy, analysoimaan spektrisesti planeettojen ilmakehien heijastamaa valoa siinä toivossa, että voitaisiin havaita happea, metaania tai muita aineita, jotka osoittaisivat eliöstön olemassaolon.

vaikka kukaan ei voi varmuudella sanoa, millaista elämää nämä kokeet saattavat herättää, tavallinen oletus on, että se on mikrobinen, koska yksisoluinen elämä on sopeutettavissa monenlaisiin ympäristöihin ja vaatii vähemmän energiaa. Teleskooppihaut Maan ulkopuolisesta älykkyydestä (SETI) ovat kuitenkin myös osa astrobiologian laajaa tutkimuspalettia.