צוות מאוניברסיטת קורנל ומכון קרל סייגן מדד ספקטרומים של מיקרואורגניזמים צבעוניים בענני כדור הארץ, ויצר מדריך צבעים שיעזור לזהות ביופיגמנטים כחתימות ביולוגיות בעננים של כוכבי לכת חוץ־שמשיים מעוננים
שמיים מעוננים יכולים להרוס פיקניק או לחסום את שדה הראייה לכוכבים כשצופים בטלסקופ, אבל שכבות עננים סמיכות בעולמות רחוקים יוכלו למעשה לעזור למדענים לחפש אחר חיים מחוץ לכדור הארץ.
צוות באוניברסיטת קורנל יצר את הספקטרומים הראשונים של מקדמי החזרה (מדריך לפי צבעים) עבור מיקרואורגניזמים בצבעים חיים ששוכנים בענני האטמוספרה של הארץ. לא ידוע אם חיידקים דומים קיימים במקום אחר ביקום או בריכוזים גבוהים מספיק כדי שטלסקופים יזהו אותם. בארץ הם לא נמצאים במספרים גדולים כאלה.
אבל מדריך הצבעים החדש הזה מציע עכשיו לאסטרונומים כלי שיוכלו להשתמש בו כשהם סורקים כוכבי לכת אחרים, ולהפוך את שכבת העננים של כוכב לכת חוץ-שמשי, יחד עם פני השטח והאטמוספרה שלו, למקום שחשוב לחפש בו סימני חיים פוטנציאליים.
"יש קהילה מלאת חיים של מיקרואורגניזמים באטמוספרה שלנו שמפיקים ביו-פיגמנטים צבעוניים, שביולוגים מוקסמים מהם שנים", אמרה האסטרוביולוגית ליז'יה קואלו ממכון קרל סייגן.
חיים מלאי צבע בשמיים
"מציאת חיים צבעוניים באטמוספרת הארץ פתחה אפשרות חדשה לגמרי למציאת חיים בכוכבי לכת אחרים", אמרה ליסה קלטנגר, מנהלת מכון קרל סייגן. "עכשיו יש לנו הזדמנות לגלות חיים גם כשהשמיים בכוכבי לכת חוץ-שמשיים מלאים בעננים. חשבנו שעננים יסתירו מאיתנו חיים אבל במפתיע, הם יוכלו לעזור לנו למצוא אותם".
היא הסבירה שהספקטרומים החדשים שנוצרו יאפשרו לאסטרונומים לחפש חתימות ביולוגיות בכוכבי לכת חוץ-שמשיים המכוסים בעננים סמיכים, כולל כאלה שמכוסים לגמרי בעננים.
החיידקים ששימשו לפיתוח הספקטרומים האלה לא נפוצים באטמוספרת הארץ ודרושות שיטות קפדניות להשיג אותם. קואלו שיתפה פעולה עם חוקרים באוניברסיטה של פלורידה, ששיגרו בלון גשוש מלטקס כדי לאסוף חומר ביולוגי מהסטרטוספרה התחתונה בגבהים בין 21 ל-29 ק"מ מעל פני הארץ.
קואלו גידלה את התרביות באמצעות ציוד ומומחיות של המיקרוביולוג סטיבן זינדר. לאחר מכן היא ניתחה את ספקטרומי ההחזרה שלהם במעבדה.
מה פיגמנטים מגלים על חיים
קואלו ציינה שעצם קיומם של ספקטרומי החיידקים האלה נותן למדענים גישה חדשה לזיהוי חיים אפשריים במקומות אחרים. תבניות הצבע מכילות גם רמזים נוספים. הן חושפות את התנאים הסביבתיים שהחיידקים חווים, כי פיגמנטים עוזרים להגן על אורגניזמים חיים מפני סכנות כמו קרינה, יובש קיצוני וטמפרטורות מאוד חמות וקרות. אורגניזמים רבים, כולל חיידקים, יוצרים פיגמנטים כדי להגן על עצמם מפני אור UV, וזה חיוני כדי לשרוד בגבהים גבוהים באטמוספרת הארץ, אמרה קואלו.
על ידי מידול ערכים קיצוניים אפשריים, החוקרים קבעו שכוכב לכת מעונן עם חיידקים צבעוניים שנפוצים בעננים שלו ייראה שונה משמעותית מכוכב לכת בלעדיהם, ולפיכך חיידקים צבעוניים הם פוטנציאלית חתימה ביולוגית שאפשר לגלות.
כדי לשגשג בצפיפות מספיק גבוהה כדי שצופים יוכלו למצוא אותם, החיידקים צריכים לחיות בכוכבי לכת עם תנאי לחות. וכן, טכנולוגיית הטלסקופים תצטרך להתעדכן. הידיעה שאנו יכולים לחפש חיים בעולמות מעוננים מספקת מידע לתכנון של טלסקופים עתידיים, ביניהם מצפה העולמות הישיבים שיוצב בחלל שנאס"א מפתחת, ולאסטרטגיות צפייה של הטלסקופ המאוד גדול של ESO שנבנה בצ'ילה ומתוכנן להתחיל בתצפיות מדעיות בשנות השלושים.
"לביו-פיגמנטים יש אופי אוניברסלי בכוכב הלכת שלנו. הם נותנים לנו כלים להילחם בעקות כמו קרינה, יובש והיעדר משאבים. אנחנו מפיקים אותם, וכך גם חיידקים, ארכאונים, אצות, צמחים ובעלי חיים אחרים", אמרה קואלו. "הם חתימות ביולוגיות חזקות וגילינו דרך חדשה לחפש אותם – דרך העננים של עולמות רחוקים. ואם חיים נראים כך, סופסוף יש לנו את הכלים לזהות אותם".
עוד בנושא באתר הידען:
