Zemljo smo nekoč mislili kot vodni svet. Naš planet je 70% pokrit z oceani, tako da iz vesolja izgleda kot modra krogla z belimi progami oblakov in majhnimi kosi zemlje. Toda v resnici je globina naših oceanov zanemarljiva v primerjavi s polmerom Zemlje. Po masi je voda le petintrideset tisoč odstotkov mase planeta. Bi sodobni astronomi lahko ugotovili, ali obstaja voda na Zemlji, če bi pogledali sončni sistem nekje z Alpha Centauri?
Zdaj znanstveniki sklepajo o masah eksoplanet, pri čemer opazujejo, kako močno planet »niha« svojo zvezdo z gravitacijsko interakcijo. In zaključek o velikosti eksoplaneta je izdelan iz tega, kako močno blokira svetlobo, ki poteka med zvezdo in teleskopom. Nato maso delimo s prostornino in dobimo približno gostoto eksoplanete, iz katere je mogoče dobiti predstavo o porazdelitvi plinov, tekočin in trdnih snovi v njeni masi. Takšne metode, žal, ne omogočajo določitve količine vode, ki je na Zemlji! To je, na našem planetu, voda je prenizka, tako da, ko pogledamo predmet iz druge zvezde, lahko povežemo Zemljo s svetom, kjer lahko greš na kopanje ali se zmoči v dežju ...
Sodobna znanost omogoča sklepati, da je voda na eksoplanetu le, če je voda vsaj 10% njene mase. In 10% je štiridesetkrat več kot zdaj! To je velikanski ocean, ki bi povsem prekril celotno zemeljsko površino. Zdi se, da več vode - bolje za nastanek življenja. Ni čudno, da je bil moto astronomov, ki so se posvetili iskanju nezemeljskega življenja, vedno beseda "Poišči vodo!". Življenje, ki nam je znano, je nemogoče brez vode, saj je prav to topilo snovi, ki zapolnjujejo žive celice. Voda je kemična osnova energetskih procesov, ki jih imenujemo življenje. Njegova edinstvenost v tem primeru je v tem, da ostaja tekočina v zelo širokem razponu temperatur. Zato se vprašanje, ali obstaja možnost za nastanek življenja v svetu, kjer je veliko več vode kot naša, na prvi pogled zdi paradoksalno.
Ampak poskusimo ugotoviti. Znanstveniki z Univerze v Arizoni so izvedli virtualni eksperiment z izgradnjo modela kemijskih procesov na eksoplanetu, ki je bil enak Zemlji. Edina razlika od našega sveta je bil presežek vode: znanstveniki so povečali obseg oceanov več kot petkrat. V tem primeru ni bilo zemljišča na površini planeta, proces izgorevanja in izluževanja kamnin pa je popolnoma izginil. To je vodilo do tega, da je vsebnost vode v fosforju padla kritično - element, ki je nepogrešljiv za zemeljsko življenje. In brez zahtevane vsebnosti fosforja ne more obstajati niti molekula adenozin trifosforne kisline (ATP), odgovorna za energijo življenja, niti molekule RNA in DNA. Svet, ki je popolnoma prekrit z oceanom, morda ni popolnoma brez življenja, toda življenje tam bo zagotovo zelo različno od morskega življenja. Najverjetneje bi bilo življenje v takšnih razmerah veliko manj gosto in veliko težje bi ga bilo najti v drugem zvezdnem sistemu. Ogromen pritisk vode na dno lahko ustvari supergne oblike ledu, kot sta led-6 in led-7 (to je neke vrste vodni led). Takšna ledena lupina bi vodila do izolacije vode iz trdih kamnin, zaradi česar bi bil proces kemijske evolucije še bolj problematičen. Zato o vprašanju nastanka in blaginje življenja »več vode« ne pomeni »boljše«. Morda so takšni planeti eksotični in opisane težave niso statistično pomembne za izvor življenja? Izkazalo se je, da so znanstveniki nagnjeni k prepričanju, da so v vesolju morda celo podobni vodni svetovi kot kamniti planeti, kot je naša Zemlja ali Mars.
Kamen in voda sta v sončnem sistemu približno enakomerno porazdeljeni, to je glavni del asteroidnega pasu (med Marsom in Jupiterjem) in Kuiperjevim pasom (onkraj Neptunove orbite). V najbolj znani - po sistemu Solar-Trappist-1, ima vseh 7 eksoplanet najverjetneje bistveno več vode kot Zemlja. Po astrofizikih so predmeti, ki so bližje zvezdi, sestavljeni iz približno 10% ledene in tekoče vode. Zunanje eksoplanete Trapist-1 - od ledu okoli 50%. Zdi se, da so vsi ti svetovi popolnoma prekriti z vodo in ledom in z visoko stopnjo verjetnosti sterilni.
Na žalost se izkaže, da so vsi eksoplaneti, na katerih sodobni znanstveniki zaznavajo vodo, verjetno brez življenja. Toda, če teleskop Hubble ne dopušča zaznavanja svetov, podobnih Zemlji, v smislu volumna vode, je to mogoče narediti s teleskopom Jamesa Webba? Ta čudež tehnologije se bo začel v orbiti leta 2020 in bo lahko analiziral ozračje velikanov eksoplanetov. Vendar najverjetneje ne bo odgovoril na to vprašanje. Tehnika, ki bi omogočila, da se voda najde na dvojčku Zemlje iz medzvezdne razdalje, se razvija le, in se bo pojavila v orbiti sredi 21. stoletja.
Toda morda ne bi smeli do sedaj iskati življenja na vodnih svetovih? Konec koncev, dobesedno na naši strani, v kakih pol milijarde kilometrov, je ogromen ocean slane vode. Govorimo o Evropi - satelitu Jupitra, pod ledom katerega leži 100-kilometrski vodni stolpec. Oskrba z vodo v Evropi je dvakrat ali celo trikrat večja od zemeljskega oceana. To odkritje, ki ga je ustvaril aparat Galileo, ni bilo edino odkritje vode, ki so ga povzročili velikanski planeti sončnega sistema. Leta 2005 Cassinijeva sonda je posnela gejzirje, ki so udarili iz ledu saturnskega satelita Enceladus. Po desetih letih je ta aparat celo preletel tak curek, vzel vzorce in tam našel poleg vode, dušika, ogljikovega dioksida, vodika, metana in amoniaka. Takšna sestava emisij kaže, da v globinah Enceladusa hidrotermalna aktivnost vre z močjo in vodo, voda, pod vplivom visoke temperature, komunicira s trdnimi kamni in se razgradi v vodik in kisik. Vodik za majhna telesa je marker kemijske aktivnosti - je najlažji element periodnega sistema in brez stalnega oblikovanja hitro izgine v vesolje brez sledu. To pomeni, da nekje znotraj Enceladusa obstaja stalen proces nastajanja vodika, zato obstaja energija takšne vrste, ki omogoča, da na Zemlji obstajajo prazgodovinski mikroorganizmi.
Archaea - enocelični organizmi, ki nimajo jedra, uporabljajo kot organsko energijo, amoniak in vodik kot vir energije. Nekatere arheje oddajajo metan, ki je za znanstvenike eden od možnih označevalcev življenja na planetih. Takšni mikroorganizmi, metanogeni, obstajajo na Zemlji v odsotnosti sončne svetlobe, v ekstremnih pogojih, ki niso boljši od kozmičnih. Če so metanogeni na Zemlji vgrajeni v ekosistem najbolj čudnih bitij naše narave - cevni črvi, zakaj ne bi obstajali skupaj s tujimi organizmi iz Encelada ali Evrope? Na našem planetu so neverjetni kraji, kjer življenje obstaja pri temperaturi 500 stopinj in pri tlaku 200 atmosfer. Poleg tega ekosistemi »črnih kadilcev« obstajajo brez sončne svetlobe, ki je glavni vir energije za življenje na našem planetu. Takšni pogoji so podobni tistim, ki lahko obstajajo pod ledom Saturna in Jupitra. Kljub temu so znanstveniki zelo previdni glede možnosti obstoja kompleksnih oblik življenja v teh vodnih svetovih. Seth Shostak, direktor raziskovalnega centra SETI, pravi, da je celo za iskanje navdušencev za nezemeljsko življenje za večcelične oblike življenja energija pod ledom Evrope in Enceladus verjetno premalo. Življenje se je tam lahko razvijalo že več kot 4 milijarde let, vendar je malo verjetno, da bomo tam kdaj srečali tuna ali drugo bitje, katerega življenje zahteva toliko hrane kot ribe iz planeta Zemlje. Toda celo odkritje bakterij bi bilo preboj za zemeljsko znanost. Vendar se zdi, da samo astronomija ni dovolj za odgovor na vprašanje, ali obstajajo bakterije na satelitih velikanskih planetov. Edini izhod je letenje do Jupitra in Saturna in razumevanje na kraju samem. Zdi se, da bomo nedvoumno odgovorili na vprašanje o obstoju življenja na drugih planetih in satelitih sončnega sistema in na ekso-planetih, ki jih bomo prejeli šele sredi 21. stoletja.
Torej, kaj lahko danes zagotovo rečemo? Odkritje ogromnih količin vode v sončnem sistemu zunaj Zemlje je bistveno spremenilo paradigmo razmišljanja ekso-biologov. Pred misijami v Jupiter in Saturn so znanstveniki domnevali, da bodo vsi sateliti podobni Luni in Fobosu - kamenju, prahu in suhi puščavi. Tekoča voda v količinah, ki presegajo zemeljski ocean, je darilo za navdušence, ki iščejo nezemeljsko življenje. Če imamo na naši strani toliko vode, potem ne sme biti nič manj v drugih zvezdnih sistemih. Zahvaljujoč odkritjem, ki so naredile teleskop Hubble, vemo, da je zvezda brez planetov redek pojav. Skoraj vsakdo ima svoj planetarni sistem. Prvi element v vesolju je vodik, tretji najpogostejši je kisik. Logično je, da mora biti njihova unija, voda, zelo široko zastopana v kateri koli galaksiji. Pravzaprav astronomi zdaj iščejo vodo ne samo na planetih, ampak tudi v medzvezdnih oblakih in protoplanetnih diskih. Voda v vesolju ima veliko. Torej, ko pogledamo nočno nebo, lahko trdimo, da ima skoraj vsaka zvezda svoj vodni svet.
