Student World

Víme, že v atmosféře Jupiteru existuje oblast, kde se teploty blíží pozemským, tlak je jen o něco málo vyšší a leží zde vrstvy vodních mraků v podobě ledových krystalků a zřejmě i kapének. Víme, že na Jupiteru existují organické látky. Není proto vůbec nesmyslné ptát se, zda se v těchto podmínkách nemohl zrodit život.

Jako první tuto otázku vážně zformuloval Carl Sagan a následně se jí chopili i četní spisovatelé sci-fi v čele s Arthurem C. Clarkem, kteří Jupiterova mračna oživili četnými létajícími a vznášejícími se tvory.

Na první pohled by se zdálo, že jediným důvodem skepse obklopující Jupiter je nedostatek fantazie. Existují zde však překážky fyzikální a chemické, které organismy, na rozdíl od sci-fi autorů, nemohou odbýt pokrčením ramen.

Chemické složení Jupiterova prostředí je pro život v zásadě příznivé. Na první pohled dokonce evokuje Millerův-Ureyho pokus, avšak prováděný v nestvůrném měřítku. Vodík, uhlík, dusík i síra se zde vyskytují neobyčejně hojně, stejně jako životně důležitý fosfor. Existence větších množství vody (v podobě kapének) prokázána nebyla, ale nevylučuje se. Carl Sagan se tím nechal unést natolik, že ve své knize Planety označil Jupiter za „obyvatelnější“, než je sama Země!

Tyto chemikálie jsou navzájem promíchávány, ozařovány UV paprsky, rozbíjeny blesky, ohřívány, sušeny či zmrazovány podle pohybu vzdušných proudů. Tím musí vznikat neobyčejná hojnost složitějších molekul, čemuž nasvědčuje i mimořádná pestrost Jupiterových mračen (objevují se mraky bílé, hnědé, nažloutlé, oranžové, červené i namodralé, zatímco samotné hlavní složky atmosféry jsou bezbarvé). Místní chemie je natolik složitá, že totožnost atmosférických pigmentů je dosud pro vědce záhadou.

Na druhou stranu v obyvatelné části atmosféry chybějí těžší prvky, jako je železo, hořčík, draslík nebo sodík, bez kterých se pozemský život obejít rozhodně nedokáže. Zásadní jsou zejména pro katalýzu různých metabolických pochodů, jako je fotosyntéza nebo dýchání. Jediným jejich zdrojem je tu kosmický prach, který ovšem (alespoň na Zemi) padá v množstvích několika desetin gramu na čtvereční kilometr za rok, což jej činí zdrojem poněkud málo vydatným. Jupiterova obří gravitace spolu se spadem z vulkánů na Io by však tento příděl mohla poněkud zvýšit. V hlubších a teplejších oblastech by se mohly vyskytovat i některé prvky, které zvnějšku pozorovány nebyly, například halogenidy (chlór nebo fluór) vázané v podobě svých amonných solí, jako je například salmiak.

Je těžké říci, zda absence či kritický nedostatek zmíněných prvků vylučuje možnost života. Příroda je samozřejmě vynalézavá a i s omezeným materiálem dokáže často zázraky, spoléhat na to ale nemůžeme. Místní formy života by chtě nechtě musely být biochemicky nesmírně odlišné od pozemských. Základní biogenní prvky (uhlík, vodík, dusík a fosfor) by sice byly tytéž, ale nejspíš zastoupené v odlišném poměru a ve zcela nepovědomých sloučeninách, včetně takových, které jsou v kyslíkaté atmosféře nestálé či dokonce výbušné. Jejich tělní tekutiny by nejspíš obsahovaly spíše čpavek nežli čistou vodu, a je-li voda na Jupiteru vzácná, mohlo by dokonce jít o koncentrovaný amoniak.

Druhou palčivou otázkou je přísun energie. Možnosti fotosyntézy jsou v teplých vrstvách Jupiteru poměrně špatné, v úvahu sice připadá sluneční světlo, ale to je na této vzdálené planetě velmi slabé a dále je tlumí husté mraky. Potenciálním zdrojem by však mohlo být i infračervené záření zdola. Ani jedno, ani druhé není nijak snadné za daných podmínek zužitkovat. Lepší výsledky by mohla dávat chemotrofie obdobná například pozemské metanogenezi. Při ní se organická látka (v tomto případě nejspíš abioticky vzniklá) slučuje s vodíkem za vzniku metanu a vody. Je to v jistém smyslu obrácený proces nežli dýchání – my organickou látku oxidujeme kyslíkem na oxid uhličitý, „jupiteřané“ ji redukují vodíkem na metan. V případě energeticky bohatých sloučenin, jako je např. acetylén, může tento proces poskytovat poměrně dost energie. Určitou alternativou by mohly být čistě fermentativní procesy obdobné kvašení, které však dávají ještě menší energetický zisk.

V pozemských podmínkách organismy hromadí zásobní látky, které jsou co možná nejvíce redukované a dají se oxidovat s velkým ziskem, zejména to jsou cukry a tuky. Je tedy logické, že na Jupiteru by měly tendenci ukládat do zásoby naopak látky oxidované, jako jsou nenasycené uhlovodíky, organické kyseliny nebo třeba nitrosloučeniny a dusičnany, které lze naopak s výhodou redukovat za použití vodíku.

Můžeme si tedy představit, že případný ekosystém Jupiteru by sestával ze tří základních skupin: fotoautotrofů, kteří by s využitím sluneční energie štěpili metan nebo oxid uhelnatý a vytvářeli z něj organickou hmotu, popř. také hromadili zásobní oxidanty, chemotrofů („tholinotrofů“), kteří by konzumovali přirozeně vzniklé organické látky a přeměňovali je na biomasu, a predátorů, kteří by se krmili na obou předchozích skupinách.

pokračování: Jak nespadnout do hlubiny

Tento text je úryvkem z knihy:

Tomáš Petrásek, Igor Duszek: Vzdálené světy I

Triton, Praha 2009

O knize na stránkách vydavatele

autor