Sciencemag.cz
Doporučujeme
Jakmile na některém z těles sluneční soustavy objevíme (nebo předpokládáme) podzemní oceán, vždycky se vynoří i spekulace o možnosti místního života. Jak je tomu v případě Pluta?
William McKinnon z Washington University v St. Louis se jako spoluautor několika článků v Nature zabýval právě touto otázkou. V první řadě je samozřejmě překvapivá už samotná existence kapalné vody tak daleko od Slunce; vysvětlením má být jednak zbývající energie v jádru Pluta, o mnoho desítek stupňů by se pak mohla teplota tuhnutí vody snížit tím, že se v podzemním oceánu předpokládá rozpuštěný amoniak.
Koncentrovaný roztok amoniaku ve vodě by mohl nemrznout ještě při -98° C (v různých tabulkách se podle koncentrací NH3 ve vodě uvádějí různé hodnoty, směs může mít každopádně teplotu nižší i než čistý amoniak). Za těchto podmínek by pak zbylý led plaval, hromadil se nahoře a izoloval oceán od ještě chladnějšího povrchu.
Samotné vody je zde dost, oceán má rozměry v řádu 1 000 km a hloubku asi 100 km, alespoň jak lze soudit z rotace Pluta. To by odpovídalo zhruba množství vody ve všech pozemských oceánech. Vysoká koncentrace soli a čpavku však z této tekutiny tvoří spíše jakési řídké bláto či viskózní sirup, kde se pravděpodobnost existence života (alespoň pozemského typu) nezdá být vysoká. McKinnon ovšem dodává, že když spekulujeme o životě v metanu na Titanu, oceán v nitru Pluta je vlastně podobné prostředí – studená a pro nás exotická kapalina. Nakonec amoniak (amonné soli) je pro pozemské organismy využitelný a organismy schopné fixovat atmosferický dusík ho přeměňují právě na tuto formu. V Plutu by příslušný krok mohl odpadnout.
Podobné podmínky jako na Plutu mohou dle McKinnona být i na dalších tělesech Kuiperova pásu. Současně ale dodává, že v případě Pluta jsou samotné důkazy pro oceán krajně nepřímé a vzhledem ke vzdálenosti tohoto tělesa v dohledné době sotva získáme jakékoliv přesnější informace. Sonda New Horizons byla ojedinělým projektem…
Zdroj: Phys.org
Poznámky PH:
Vůbec se neřeší, kde by se uvnitř Pluta mohly vzít organické látky; ty dejme tomu dopadají s kometami na povrch Pluta, ale zde je oceán od ledového povrchu asi už pořádně dlouho oddělen?
Jedna věc je, zda by život někde dokázal přetrvat, úplně jiná otázka je jeho vznik. Na měsících Saturnu a Jupiteru byl dříve vodní oceán i na povrchu, to asi v případě Pluta nepředpokládáme?
Jak by to v oceánu pod povrchem Pluta bylo se zdroji energie? Čerpal by ji život z nějakých vývěrů u dna nebo jinak?
Život v nejširším slova smyslu je něco, co využívá dostupnou energii k sebereplikaci (ani nemusí být pozemský). Aby se energie byla, musí být k dispozici gradient. Život používá energii na gradientu, aby zvyšoval entropii prostředí a snižoval entropii vlastní. Pokud není gradient (energií, potenciálů, koncentrací…), tak „život nemá z čeho žít“.
Například železo je zdroj energie (oxidovatelný substrát) pro chemotrofní bakterie jenom v oxidačním prostředí, v redukčním je jim málo platné. Roztok čpavku může být oxidovatelný substrát, pokud se dostane do oxidačního prostředí, což v oceánu čpavku bude jenom těžko. Vstupní úvaha (= “ voda je život“) je chybná. Tekuté (vodní) prostředí je dobré místo pro život, pokud do něj někdo dodává energii (např. svítí slunce, nebo desková tektonika&slapové síly dodávají oxidovatelné minerály,…). Na miliardy let zmrzlé planetě už dávno všechna chemie proběhla a tak tam ten gradient nebude…
Vasa definicia zivota je platna aj pre nezive telesa napríklad hviezdy… kde je vlastne hranica medzi zivou a nezivou prírodou? Mne pride cely vesmir ako zivy aj ked niektore formy zivota su uplne mimo nasho chapania.
Spíš si myslím, že ne. Důležitá je ta aktivita „využívá energii ke snižování vlastní entropie a replikaci“. Na hraně je krystalizace, např. Dawkinsovy jíly (R. Dawkins: Slepý hodinář). Prosím zkuste rozvíjet Vaše úvahy poblíž merita věci: Může na Plutu existovat fyzikální/chemický gradient, ze kterého lze těžit energii? Pokud neexistuje, tak je zbytečné mudrovat o životě…
nejaky gradient existuje vsude, kam dopada slunecni svetlo, takze i na plutu. navic maji telesa treba jeste nevychladla jadra – proto tam vubec muze byt ocean – dalsi gradient.
obecne gradienty najdete vsude, kde o zivote vubec uvazujeme, tj. je to
podminka nutna, ale zdaleka ne postacujici a sama o sobe moc nerika.
„voda je zivot“ se mysli kvuli specifickym vlastnostem rozpoustedla (alespon vzhledem k latkam, z nichz je pozemsky zivot), s gradienty to primo nesouvisi. osobne pokladam za klicovou pro zivot naseho typu spis samotnou existenci kapalne faze, cpavek se mi nejevi na prekazku (ba je i vode analogicky, nh4+, nh2-…, i kdyz samozrejme taky nevytvorite zivot tim, kdyz v molekulach nahradite C analogickym Si), nakonec i ty jily potrebuji rozpoustedlo
ad zivot daleko od slunce – krome gradientu jde ale i absolutni teplotu v tom smyslu, ze ovlivnuje rychlost chemickych reakci. mela na velmi chladnych mistech prebioticka faze evoluce vubec cas probehnout, i kdyz by to jinak slo? (org. latky tam mohly donest komety apod. nebo i kdyz ne, na Zemi se zivot objevil velmi rychle, cili treba i na povrchu titanu bylo dost casu)
Napsal jste to dobře, gradient je podmínka nutná. Můj komentář je o tom, že pokud není k dispozici podmnínka nutná, tak je zbytečné se zabývat těmi ostatními.
Jinak zrovna energetický gradient díky záření Slunce nebude stát za mnoho. Pluto je skoro 40 AU daleko od Slunce, takže sluneční záření je cca 1500x slabší než na Zemi, a tato titěrnost bude spolehlivě pohlcena ledovým příkrovem. Na horninové jádro s tektonikou taky nevěřím, protože Pluto je lehoučký objekt (cca 1,4g/cm3, takže skoro samá voda). Zbývá radioaktivita a slapové síly. Radioaktivita je málo pravděpodobná, protože podstatné radiaktivní prvky jsou těžké a nevyskytují se tak daleko od Slunce (Pluto je lehoučké a daleko). Zbývají slapové síly, když se Pluto přiblíží k velkým planetám (kříží dráhu s Neptunem). Slapové síly mě přijdou jako relativně pravděpodobný zdroj „tepla“ (s trochou nadsázky pro Pluto platí, že teplo je všechno nad reliktní záření …). Bohužel právě teplo ze slapových sil je pro život k nevyužití, protože „uvnitř kýblu teplé vody není žádný gradient“ (kýbl = ledová krusta, teplá voda = tekutina pod krustou). Vaše ostatní argumenty jsou samozřejmě logické a existenci života vylučující (zima, málo času na evoluci….), ale neexistence gradientu ze kterého lze čerpat energii mi přijde univerzální
sohlasim. a asi bude i celkova shoda na tom, ze zrovna pluto nebude ve slunecni soustave mistem, kde bychom zivot cekali… jinak jeste k tem okolnostem vzniku zivota: dost mi vrta hlavou problem koncentrace organickych, respektive obecne stavebnich latek. dejme tomu v nejakem miste u vyveru nebo v zatopene casti zemske kury jich bylo dost, ale jak se pak zivot mohl sirit do okoli a tam rust? mozna fixace n2 a co2 vznikla hned na zacatku?
Obávam se, že jsme přiliš ovlivněni současným „obrazem života“ a při hledání „života“ hledáme něco příliš složitého ( a co nehledáme nemůžeme najít). Námi viděný život dělá „první poslední“ aby si ho jiné části života „nedali k obědu“.
Pokud je „život“ první (= jediný), tak mu ta nesložitější část odpadá a může se s marginální efektivitou věnovat replikaci (efektivita může být mizivá, protože je sám).
Představte si polymeraci a rozpad na fragmenty při změně okolních podmínek (teplota, koncentrace solí), přičemž framenty představují matrici pro další kolo polymerace (viz výše: Dawkins, Slepý hodinář, jíly). O kousek pozdějc jednotlivé klony budou „soutěžit“ už mezi sebou (nebudou soutěžit ve smyslu vědomého snažení, ale když se podíváme na výsledek, tak uvidíme ty úspěšné = jako vědomé soutěžení to bude vypadat). Ostatně pokud nasypali do jedné flašky RNA stavební bloky, ta jim v docela krátké době vznikly polymery, které se jako živé chovaly (replikace). To není žádné překvapení, pokud je někde gradient (kopec), všechno po něm padá dolů, v rámci všeobecného pádu se určitě najde něco, co padá pomaleji nebo co po padajících dokáže vylézt nahoru (to už může být „život“). Na nějaké šíření to zatím moc není, ale nic není ztraceno, i ryze fyzikální běsnění živlů to zvládne. Hlavně takovýhle „protoživot“ mohl vzniknout mockrát, ale my vidíme jenom ten nejschopnější (jediný). K fixaci N2, CO2 je furt moc daleko, jenom se sbírají stavební bloky z okolí. Je to neúčinné, ale pokud jsou na tom ostatní stejně (nebo jste sám), tak je jste nejlepší a to bohatě stačí.
jenom kdybychom chteli dale uvahy ruzne rozvijet: k rna – ono „zivou“ rna skutecne schopnou sve replikace zatim nikdo nepripravil (bez toho, aby tam byly proteinove enzymy; a proste tak, ze vezmete replikator, date ho do zkumavky plne jednotlivych bazi a replikator vytvori svou kopii). kdovi, zda kdy existoval nejaky „cisty“ RNA svet.
s temi jily je to ovsem zajimave, dawkins ani cairn-smith bohuzel nerikaji, zda za zive mame pokladat i jily soucasne. bylo by to zajimave, kdybychom meli nejaky dalsi zivot (nemyslim tim ale memy, pocitacovy software apod.) i primo tady na Zemi a jen ho prehledli, protoze by primo s nasim nesouperil o zdroje a mohl byt proto jednoduchy (jak dlouho muze takovy zivot existovat? musi se zefektivnovat nebo vymrit, ci muze pretrvavat i v jednoduche neefektivni podobe treba po miliardy let? mohly byt napr. kdysi jily zive a dnes uz nejsou?)
No už mi to přijde spíš na diskusi u piva, než pod článkem, ale nevím jestli to dává smysl a jestli dost chcem (bydlím kousek od Prahy)
je to tak, kazda debata ma urcitou idealni delku :-). vsak treba brzo pohovorime u nejakeho dalsiho clanku na nemene zajimave tema.