Uji është thelbësor për jetën në Tokë. Pra, për një kohë të gjatë është menduar se ai duhet të jetë një kërkesë edhe për jetën në botë të tjera. Për dekada, përkufizimi shkencor i banueshmërisë së planeteve të tjera është mbështetur mbi këtë supozim.
Por ajo që e bën një planet të banueshëm mund të ketë shumë pak lidhje me ujin. Në fakt, një lloj krejtësisht tjetër lëngu mund të mbështesë jetën në botë ku uji mezi mund të ekzistojë. Kjo është një mundësi që shkencëtarët e MIT-it e ngrenë në një studim të publikuar këtë javë në Proceedings of the National Academy of Sciences.
Nga eksperimentet laboratorike, studiuesit zbuluan se një lloj fluidi i njohur si lëng jonik mund të formohet lehtësisht nga përbërës kimikë që pritet të gjenden gjithashtu në sipërfaqen e disa planetëve shkëmborë dhe hënave. Lëngjet jonike janë kripëra që ekzistojnë në gjendje të lëngshme nën rreth 100 gradë Celsius.
Eksperimentet e ekipit treguan se një përzierje e acidit sulfurik dhe disa komponimeve organike që përmbajnë azot prodhon një lëng të tillë. Në planetët shkëmborë, acidi sulfurik mund të jetë një nënprodukt i aktivitetit vullkanik, ndërsa komponime që përmbajnë azot janë zbuluar në disa asteroide dhe planete në sistemin tonë diellor, gjë që sugjeron se ato mund të jenë të pranishme edhe në sisteme të tjera planetare.
Lëngjet jonike kanë presion avulli shumë të ulët dhe nuk avullojnë; ato mund të formohen dhe të qëndrojnë në temperatura më të larta dhe presione më të ulëta sesa mund të tolerojë uji i lëngshëm. Studiuesit vënë në dukje se lëngu jonik mund të jetë një mjedis mikpritës për disa biomolekula, si për shembull disa proteina që mbeten të qëndrueshme në këtë fluid.
Shkencëtarët propozojnë se edhe në planetët që janë shumë të ngrohtë ose kanë atmosferë me presion shumë të ulët për të mbështetur ujë të lëngshëm, mund të ekzistojnë xhepa me lëng jonik. Dhe aty ku ka lëng, mund të ketë potencial për jetë — ndonëse me shumë gjasa jo jetë që ngjan me gjallesat e bazuara në ujë në Tokë.
“E konsiderojmë ujin të domosdoshëm për jetën sepse është ajo që nevojitet për jetën në Tokë. Por nëse e shohim në një përkufizim më të gjerë, shohim që na duhet një lëng në të cilin mund të zhvillohet metabolizmi i jetës,” thotë Rachana Agrawal, e cila udhëhoqi studimin si postdoktorante në Departamentin e Shkencave të Tokës, Atmosferës dhe Planetare në MIT. “Tani, nëse përfshijmë edhe lëngun jonik si mundësi, kjo mund ta zgjerojë ndjeshëm zonën e banueshmërisë për të gjitha botët shkëmbore.”
Autorë të tjerë nga MIT përfshijnë Sara Seager, Profesore e Shkencave Planetare dhe gjithashtu profesore në departamentet e Fizikës dhe të Aeronautikës dhe Astronautikës, si dhe Iaroslav Iakubivskyi, Weston Buchanan, Ana Glidden dhe Jingcheng Huang. Bashkautorë të tjerë janë Maxwell Seager nga Worcester Polytechnic Institute, William Bains nga Cardiff University dhe Janusz Petkowski nga Wroclaw University of Science and Technology, Poloni.
Një hap i lëngshëm
Puna e ekipit me lëngjet jonike filloi si pjesë e një përpjekjeje për të kërkuar shenja jete në Venus, ku retë e acidit sulfurik mbulojnë planetin me një mjegull të dëmshme. Pavarësisht toksicitetit, këto re mund të përmbajnë shenja jete — një hipotezë që shkencëtarët planifikojnë ta testojnë me misione të ardhshme në atmosferën e Venusit.
Agrawal dhe Seager, e cila drejton misionet Morning Star drejt Venusit, po kërkonin mënyra për të mbledhur dhe avulluar acidin sulfurik. Nëse një mision merr mostra nga retë e Venusit, acidi sulfurik duhet të avullojë për të zbuluar komponimet organike të mbetura, të cilat më pas mund të analizohen për shenja jete.
Duke përdorur një sistem me presion të ulët për të avulluar acidin sulfurik, ata testuan avullimin e një zgjidhjeje të acidit me një përbërës organik, glicinën. Ata zbuluan se, megjithëse shumica e acidit avullonte, gjithmonë mbetej një shtresë e qëndrueshme lëngu.
Shumë shpejt e kuptuan se acidi sulfurik po reagonte kimikisht me glicinën, duke shkëmbyer atome hidrogjeni. Rezultati ishte një përzierje e kripërave (joneve) në formë lëngu — një lëng jonik — që qëndron i lëngshëm në një gamë të gjerë temperaturash dhe presionesh.
Kjo zbulim i rastësishëm çoi në idenë: A mund të formohen lëngje jonike në planetë që janë shumë të ngrohtë dhe me atmosferë shumë të hollë për ujë të lëngshëm?
Oazet shkëmbore
Në Tokë, lëngjet jonike sintetizohen kryesisht për qëllime industriale dhe nuk ndodhin natyrshëm, përveç një rasti të rrallë ku ato prodhohen nga përzierja e helmeve të dy specieve rivale të milingonave.
Ekipi kërkoi të zbulonte në çfarë kushtesh mund të prodhohej natyrshëm lëngu jonik dhe në çfarë intervali temperaturash e presionesh. Në laborator, ata përzien acid sulfurik me mbi 30 komponime të ndryshme organike që përmbajnë azot, në temperatura dhe presione të ndryshme, dhe panë nëse formohej lëngu jonik pasi avulluan acidin.
Ata gjithashtu provuan përzierjen mbi shkëmbinj bazalti, të cilët dihet se gjenden në sipërfaqen e shumë planetëve shkëmborë. Pavarësisht kushtit, lëngu jonik gjithmonë formohej, madje edhe në temperatura deri në 180°C dhe në presione shumë më të ulëta se ato të atmosferës së Tokës.
Këto rezultate sugjerojnë se lëngjet jonike mund të formohen natyrshëm edhe në planetë ku uji i lëngshëm nuk mund të ekzistojë, duke krijuar potencialisht “xhepa” të lëngshëm që mund të shërbejnë si oaze për forma të thjeshta jete të bazuara në lëng jonik.
“Sapo kemi hapur një kuti të Pandorës për kërkime të reja,” thotë Seager. “Ka qenë një udhëtim i vërtetë.”
