Student World

tisková zpráva Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy

Pátrání po životě, či alespoň po stopách minulého života ve vesmíru, patří k nejvíce vzrušujícím dobrodružstvím současné vědy. Jeden z předních odborníků na tuto problematiku, geochemik Jan Jehlička z Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy, nedávno se svými spolupracovníky zásadně přispěl k praktické přípravě aplikace Ramanovy spektrometrie pro budoucí misi na Mars.

Profesor Jan Jehlička z Ústavu geochemie, mineralogie a nerostných zdrojů PřF UK je společně s kolegou  Howellem Edwardsem z Univerzity v Bradfordu spolueditorem a také spoluautorem několika článků v jednom z nejprestižnějších světových vědeckých časopisů, ve Filosofických rozpravách Královské společnosti (Philosophical Transactions of Royal Society A). Tento časopis, založený v roce 1655, je nejstarším vědeckým časopisem světa: vydával již díla Isaaca Newtona.

Monotematické číslo tohoto časopisu bylo tentokrát věnováno možnostem využití jedné ze spektroskopických metod analytické chemie, tzv. Ramanovy spektroskopie, pro exobiologické výzkumy. Tento typ spektrometru je žhavým kandidátem v sadě přístrojů, s jejichž pomocí by měly rudou planetu prozkoumávat budoucí mobilní laboratoře. Na své palubě by jej měl nést i rover, jehož cesta k Marsu v rámci  projektu ExoMars je plánována na rok 2018. Tato mise je společným projektem Evropské vesmírné agentury (ESA) ve spojení s ruským Roskosmosem, podobné plány má však i americká NASA.

Před započetím nesmírně nákladných misí je zapotřebí pečlivě zodpovědět řadu zásadních otázek. Problém, jak objevit stopy po životě na některém z vytipovaných těles sluneční soustavy (vedle Marsu jsou objekty zájmu zejména Jupiterův měsíc Europa a Saturnovy měsíce Titan a Enceladus), je možné rozložit do několika otázek dílčích. Na některé z nich se snaží odpovědět jednotlivé studie specializovaného čísla časopisu. Jelikož se takový přístroj nebude vracet zpět na Zemi, musí být schopen analýzy vzorků přímo na místě (in situ).

Pátrání po životě na vzdálených tělesech má však i důležitý laboratorní a teoretický aspekt. Mise by neměla smysl bez toho, aby byly předem vytipovány látky, které mohou bez jakékoliv pochybnosti sloužit jako stopy po činnosti organizmů (biomarkery). Takové látky, které se v Ramanovských spektrech projevují specifickými signály, je třeba jednoznačně odlišit nejen od všudypřítomného “šumu” ale také od signálu jiných organických sloučenin, které mohou být abiogenní. Další práce jsou zaměřeny na posouzení toho, jak mohou vypadat scénáře rozkladu látek v podmínkách Marsu, jehož povrch není dnes odstíněn ani silnou atmosférou, ani magnetosférou a je tedy vystaven vlivům nejrůznějších typů záření, které přispívá k přeměnám a k rozpadu organických sloučenin.

Pátrání po vhodných kandidátech na nezaměnitelné “podpisy” života zavedlo vědce k výzkumu organizmů, povětšinou bakterií, které se na Zemi vyskytují v extrémních podmínkách. K takovým oblastem patří například Suchá údolí McMurdo v Antarktidě a či poušť Atacama v Chile.“Extremofilové žijí na Zemi po miliardy let. Pochopení jejich strategií přežití a přizpůsobení nám napomůže posoudit, zda by mohly podobné organismy přežít v extrémních mimozemských prostředích, jaká existovala v minulosti také na Marsu,” vysvětluje geochemik Jan Jehlička.

A konečně posledním důležitým úkolem je vybrané molekuly předem správně spektroskopicky charakterizovat, vytvořit jejich seznam a atlas interpretovaných spekter, jehož prostřednictvím bude možné měření zasílaná mobilním výzkumným zařízením správně identifikovat. Ke zkoumaným látkám patří například barviva, která bakteriím buď napomáhají při fotosyntéze anebo jim umožňují odstínit vysoké dávky UV záření (v případě méně prozkoumaného scytoneminu).

Studie časopisu v bodech:
Hlavní přínosy
průzkum několika míst na Zemi s extrémními podmínkami (Suchá údolí McMurdo v Antarktidě, extrémně suchá poušť Atacama v Chile, oblasti dominované halofilními organizmy) a analýzy nalezených extremofilních organismů pomocí Ramanovy spektroskopie
vytipování a charakterizace skupin látek, které mohou sloužit jako biomarkery minulého i současného života v extrémních podmínkách (karotenoidy, deriváty scytoneminu aj.)
analýza podmínek a možných scénářů, za nichž se tyto látky rozkládají až na elementární uhlík a kritické zhodnocení uhlíku jako potenciálního biomarkeru
pojednání o fenoménu „bludiček“, světélkování známé z okrajů bažinatých oblastí (will-o´-the-wisp) v kontextu výzkumu extrémofilních organismů

autor