Чуть подробнее о жизни на Земле с точки зрения химии. На нашей планете существует белковая жизнь, основанная на углероде, кислороде и нескольких других химических элементах. Большинство биологических молекул на Земле состоят из углерода (Carbon), водорода (Hydrogen), азота (Nitrogen), кислорода (Oxygen), фосфора (Phosphorus) и серы (Sulfur), поэтому земную жизнь обозначают акронимом CHNOPS.
Вода, в качестве растворителя, ставит границы возможных для существования жизни температур от 0 до 100 градусов Цельсия. Необходимо также наличие на планете значительного количества кислорода, азота и углерода. В состав незаменимых элементов входят фосфор и сера — они в составе молекул фосфолипидов, белков и нуклеотидов.
Но даже в Солнечной системе, кроме Земли, есть несколько планет, на которых могла бы быть жизнь, но основанная на других принципах.
Кремниево-кислородная жизнь
Вместо углерода может оказаться кремний (Si). Вещество силан с формулой SiH4 оказывается аналогом нашего метана. При определенных он условиях может создавать биополимеры, аналоги нашего полиэтилена. Кремниевая «органика» может оказаться основой кремниевой жизни. Вот только кремний очень инертен химически: чтобы он начал вести себя, как углерод, необходимы значительно более высокие температуры.
Возможно, именно такие условия есть на Венере и Меркурии. Наши идеи о безжизненности этих планет базируются на том, что белковая жизнь там невозможна из-за аномально (для нас) высоких температур. Но возможно, для жизни на основе кремния там как раз оптимальные температуры. Если мы сумеем туда добраться — об этом сможем узнать.
Вывод: жизнь на основе кремния теоретически возможна — на планетах, на которых текут лавовые реки, впадающие в озера лавы. Расплавленная окись кремния на таких планетах может играть роль воды.
Где еще в Солнечной системе может оказаться жизнь? Например — в условиях сверхнизких для нас температур.
Азотно-фосфорная жизнь
Фосфор способен создавать длинные полимерные цепочки, но в земных условиях они слишком нестабильны. А вот если температуры значительно ниже, чем у нас на Земле, а давление очень высокое, то вполне возможно
Фосфор может быть заменен мышьяком. Даже на Земле существуют глубоководные морские водоросли, которые усваивают мышьяк из геотермальных вод, так называемых «курильщиков». Различные соединения мышьяка, арсенаты и арсиниты, входят в рацион некоторых микробов и прокариотов. В 2010 году были опубликованы результаты исследований донных отложений озера Моно в Калифорнии — исследователи обнаружили бактерию GFAJ-1, имеющую своеобразную «мышьяковую ДНК».
Жизнь без воды
Аммиак вместо воды вполне может оказаться полезен для небелковой жизни в условиях низких температур. Возможно возникновение жизни на аммиачной основе на планетах, температура на которых от -77 до -33 градусов.
Плавиковая кислота вместо воды. HF — вполне возможная замена воды в мире, где фтор заменяет наш кислород.
В чем сложность данного сценария развития жизни? Главная проблема в том, что фтор во
Метан и этан вместо воды. Известно, что спутник Сатурна Титан имеет плотную атмосферу, а на его поверхности есть озера и текут реки из метана. Ученые считают, что тут вполне могут быть живые существа, использующие водород вместо кислорода и ацетилен вместо глюкозы и греющиеся под теплом, излучаемым Сатурном, вокруг которого вращается их планета.
А при более высоких температурах вместо метана, возможно, в качестве растворителя живые организмы могли бы использовать фосфин (PH3), который остается жидким при более высоких температурах (плавится при -133 градусах Цельсия), чем метан (плавится при -182 градусах).
Мы пока не знаем этого наверняка. Но выкладки ученых показывают, что жизнь может существовать не только на планетах земного типа, где вода плещется в реках и океанах, где живые существа дышат кислородом (или выделяют его при фотосинтезе), где температуры по всей планете находятся в диапазоне нескольких десятков, максимум — сотни градусов.
Нет, жизнь на других планетах вполне возможна — там, где текут метановые реки, а вода — камень, и на планетах, на поверхности которых бушует лавовый океан. Жизнь — невероятно разнообразна. И исследователям космоса просто необходимо принять это к сведению. По крайней мере, к тому времени, когда человечество сумеет выйти за пределы нашей Солнечной системы, начав изучение ближайших звездных галактик.