NASA: Astrobiologian ’tiekartta’

?

NA

SA

: A

stro

bio

logi

an’t

iek

artt

a’

Euroopan avaruusjärjestön uusi AURORA-ohjelma

”Aurora-ohjelman tavoite on ensin muotoilla ja sitten toteut-taa eurooppalainen pitkän tähtäimen ohjelma, jossa luotaintenja miehitettyjen avaruuslentojen avulla tutkitaan niitä aurinko-kuntamme planeettoja, joilta voi löytyä elämän merkkejä. ---Ohjelman lopullinen tavoite on laajentaa ihmiskunnan vaiku-tuspiiri muualle aurinkokuntaan ja valmistautua avaruudenhyödyntämiseen.”

Suomi päätti marraskuussa 2001 olla osallistumatta.

Thomas Dick (1774-1857)

Merkuriuksen säde = 2440 km

pinta-ala 74,7 miljoonaa km2

x Englannin asukastiheys 120/km2

8 960 000 000 merkuriuslaista

Koko aurinkokunta (paitsi Maa)

21 891 974 404 480 asukasta

Draken yhtälö

N = R x Fp x Ne x Fl x Fi x Fc x L

N = kehittyneiden sivilisaatioiden määrä LinnunradassaR = montako uutta tähteä Linnunradassa syntyy vuodessaFp = millä todennäköisyydellä niillä on planeettakuntaNe = montako Maan kaltaista planeettaa / planeettakuntaFl = millä todennäköisyydellä planeetalle syntyy elämääFi = millä todennäköisyydellä elämä kehittyy älylliseksiFc = millä todennäköisyydellä äly kehittyy teknologiseksiL = teknologisen sivilisaation elinikä vuosina

ANALOGIA:

”tämä muistuttaa tuota”

... siispä ...

”tällä on samat ominaisuudet kuin tuolla”

TIETO:

”olemme varmistaneet, että tällä todella on samatominaisuudet kuin tuolla”

täällä ollaan!

100 miljardia galaksia

x

100 miljardia tähteä

=

10000000000000000000000mahdollisuutta

C H O N + heliumia jahitunen muuta

C H O N +hitunen muuta

ELÄMÄN MINIMIVAATIMUKSET

HIILI ja H

N

O

P

HC VESI

(+ hitunen muita alkuaineitaainakin maapallon elämässä)

AMINOHAPOT: C, H, O ja N + S

DNA: C, H, O, N, ja P

S

tähtienvälinen pöly/jää on erittäin hyvä kasvualusta moni- mutkaisille molekyyleille

tähtien synnyn eri vaiheita

Syntyviä aurinkokuntia (proto-planetaarisia kiekkoja) Orioninkaasusumussa

Oma aurinkokuntamme syntyy 4.5 miljardia vuotta sitten

F = G m1 m

2 / r 2

”Elävien olentojen kehitys kokonaisuudessaan on kuitenkinjyrkässä ristiriidassa elotonta ainetta käsittelevän tieteenkanssa. – Kehityksen syy enempää kuin sen pelkkä tosi-asiakaan ei niin ollen kuulu nykyisen tieteemme alueeseen. Tämä täytyy jokaisen tieteenharjoittajan myöntää.”

Lecomte du Noüy, Ihmisen tulevaisuus (1949)

”Elämä perustuu kahden luonteeltaan erilaisen aineksen,aineellisen ja psyykkisen eli henkisen, yhteistoimintaan javuorovaikutukseen. – Vain eliön aineellinen puoli on tut-kittavissa fysiikan ja kemian menetelmin...”

Sven Segerstråle, Elämän arvoitus (1968)

arkkieliöt, ekstremofiilit ja oudotelinympäristöt

vettä (ja elämää?) Marsissa ja Jupiterin Europa-kuussa

ensimmäiset eksoplaneetattoisten tähtien ympärillä

Mars 1901: 24 t vuorokausi,ilmakehä, pilviä, napajäätikköjä,vuodenaikoja, kasvillisuusvyö-hykkeitä, vettä ...... kanavia? ... marsilaisia??

Mars 2001: ilmakehä 1/150 Maanilmakehästä, -100...0 oC ei sulaavettä, tappava UV-säteily, ei elä-mää Marsin pinnalla ... ... mutta entäpä pinnan alla??

MARS

-VIKING-luotaimet 1976: ensimmäinen (ja toistaiseksi ainoa) paikan päällä tehty elämän etsintä vieraalla planeetalla- kolme koetta: ei positiivisia tuloksia; kaasukromatokrafi/massaspektro- metri: ei orgaanisia yhdisteitä

Vettä Marsissa – kuinka kauan aikaa sitten?

äsken virrannuttavettä?

muinainen valtameri?

saaria virrassa

joenuomia

(nanobakteerit?)

Mars-meteoriitti ALH 84001

Kemiallisia yhdisteitä, jotka maapal-lolla yleensä ovat elävien olentojenaikaansaamia (mm. kalsiumkarbo-naattia ja magnetiittia)...

... ja mikrofossiileja?(paljon pienempiäkuin pienimmät tun-netut maanpäälliseteliöt)

TODISTUSAINEISTO TODETTU

KELVOTTOMAKSI

JUTTU

RAUKEAA

epiliittisiä bakteereja(kiven pinnalla)

kryptoendoliittisia bakteereja(sisällä kiven huokosissa)

BIOSFÄÄRI KILOMET-RIEN SYVYYDESSÄKALLIOPERÄSSÄ

Bacillus infernus

arkkeja

, ekstr

emofiil

ejä

MARS EXPRESS (ESA)

laukaisu kesäkuussa 2003, perillä joulukuussa 2003 pinnan alla oleva vesi ja jää (aina 5 km syvyyteen)

1.3-5.5 MHz

BEAGLE IIlaskeutumis-moduli (30 kg)

- robottikäsi ja näytteen-ottopora (2mm x 1 cmjopa 1.5 m syvyydestä)

- stereokamera (ympäristö)- mikroskooppi (4m)

- massaspektrometri (GAP), Möss- bauer-spektrometri, röntgen- detektori (C12/C13, metaani, ym.)

- seitsemän ympä-ristösensoria:paine, lämpötila,tuuli, UV-säteily,pöly, säteily, ilma-kehän hapetus-reaktiot

JUPITERIN KUU EUROPA-1979 Voyager: sileä jääpinta-1996 Galileo: lähikuvia- sula valtameri 10 km jää- kuoren alla?

BIOSFÄÄRI KILOMETRIEN SYVYYDESSÄMERENPOHJASSA: MUSTAT SAVUTTAJAT

BIOSFÄÄRI KILOMETRIEN PAKSUISEN JÄÄ-KUOREN ALLA: VOSTOK-JÄRVI (?)

EUROPA ORBITER (NASA)

- laukaisu 2008, saapuu perille 2010 (jos Yhdys- valtojen kongressi suo)

Europa Lander & Penetrator 2015? (NASA)

1995: ensimmäiset eksoplaneetat (”kuumia Jupitereita”

EKSOPLANEETAT: löytää planeetta, jolla on elämää

- säteisnopeudet (löydetty)- tähden ylikulut (löydetty)- mikrolinssi-ilmiö (löydetty?)- heijastunut valo (ei)- ominaisliike (ei)- suora havaitseminen (ei)- . . .

COROT (Ranska) 2004?Kepler (NASA) 2006?Eddington (ESA) 2005-2010?...Darwin/TPF 2015?...Planet Imager 2020?

COROT, Kepler,Eddington:planeetan ylikulku

DARWIN (ESA 2015?)TPF (Terrestrial PlanetFinder, NASA)

-6 x 1.5 m avaruusteleskooppia, max 500 m toisistaan

-nollaava interferometri: pla-neetat valopisteinä, planeettojeninfrapunaspektrit

EKSOPLANEETTOJEN ILMAKEHÄT

PLANET IMAGER (2020?)

4 x 8 m teleskooppien armada, etäisyystoisistaan 6000 km: erotuskyky 2 10-8 ´´ 500 km 500 valovuoden päästä

ARECIBO: SETI@HOME

Allen Telescope Array

Phoenix: 1000 tähteäAllen: 100 000 tähteäLinnunrata: 100 000 000 000 tähteä

useimmat muut Maan kaltaiset planeetat ovatsyntyneet miljardeja vuosia aikaisemmin

Elämä maapallolla on korkeampien voimienaikaansaannosta

Raamattu

Elämä maapallolla on äärimmäisen harvinainen sattuma

Monod: Sattuma ja välttämättömyys (1971)

Elämä maapallolla on osa kosmoksen tavallista kehitystä

Valtaoja: Kotona maailmankaikkeudessa (2001)

”Mistä tulemme? Keitä olemme? Minne menemme? (Paul Gauguin 1898)