น้ำ. พบได้ทุกที่บนโลกตั้งแต่แคปน้ำแข็งขั้วโลกไปจนถึงน้ำพุร้อน และทุกที่ที่ไหลของน้ำบนโลกใบนี้คุณสามารถตรวจสอบชีวิตได้
"เมื่อเราพบน้ำที่นี่บนโลก-ไม่ว่าจะเป็นทะเลสาบที่ปกคลุมด้วยน้ำแข็งไม่ว่าจะเป็นช่องระบายความร้อนใต้ทะเลลึกไม่ว่าจะเป็นทะเลทรายที่แห้งแล้ง - ถ้ามีน้ำเราพบจุลินทรีย์ที่พบวิธีที่จะหาเลี้ยงชีพที่นั่น "Brian Glazer นักสมุทรศาสตร์ของมหาวิทยาลัยฮาวายที่ Manoa กล่าว
นั่นคือเหตุผลนาซ่าคำขวัญในการตามล่าหาชีวิตนอกโลกได้รับการ "ติดตามน้ำ"
เมื่อวานนี้ (28 กันยายน) นักวิทยาศาสตร์ของนาซ่าประกาศว่าพวกเขาพบมันบนดาวอังคาร: Dark Streaks ที่นักวิทยาศาสตร์ได้เห็นฤดูกาลมานานกว่าทศวรรษในภาพของ Red Planetหลักฐานการไหลของน้ำงานวิจัยใหม่แนะนำ ในขณะที่การไหลของ briny อาจเต็มไปด้วยเกลือที่ใช้คลอรีนเพื่อสนับสนุนชีวิตพวกเขาจะเพิ่มอัตราต่อรองที่ดาวอังคารอาจมีชีวิตในขณะนี้นักวิจัยกล่าว -ในรูปถ่าย: น้ำไหลบนดาวอังคารหรือไม่?-
แต่ทำไมน้ำจึงเป็นโมเลกุลที่สำคัญสำหรับชีวิต? และอาจมีส่วนผสมอื่น ๆ ที่ให้สูตรที่สมบูรณ์แบบสำหรับชีวิตบนดาวเคราะห์ดวงอื่นหรือไม่?
ปรากฎว่าคุณสมบัติทางเคมีหลายอย่างของน้ำทำให้เป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้สำหรับสิ่งมีชีวิต ไม่เพียง แต่น้ำจะละลายได้เกือบทุกอย่างเท่านั้น แต่ยังเป็นหนึ่งในวัสดุเพียงไม่กี่ชิ้นที่สามารถมีอยู่เป็นของแข็งของเหลวและก๊าซในช่วงอุณหภูมิที่ค่อนข้างแคบ
ชีวิตที่ไหลลื่น
ในใจทุกชีวิตบนโลกใช้กเมมเบรนที่แยกสิ่งมีชีวิตออกจากสภาพแวดล้อม- เพื่อให้มีชีวิตอยู่สิ่งมีชีวิตใช้วัสดุสำคัญในการทำพลังงานในขณะที่ปิดสารพิษเช่นของเสีย
ในเรื่องนี้น้ำมีความสำคัญเพียงเพราะมันเป็นของเหลวที่อุณหภูมิเหมือนโลก เพราะมันไหลน้ำจึงเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการถ่ายโอนสารจากเซลล์ไปยังสภาพแวดล้อมของเซลล์ ในทางตรงกันข้ามการได้รับพลังงานจากของแข็งเป็นโอกาสที่ยากกว่ามาก (แม้ว่าจะมีจุลินทรีย์ที่กินหิน), Glazer กล่าว
แต่อีกส่วนหนึ่งของสมการ - น้ำนั้นสามารถนำสิ่งต่าง ๆ เข้าและออกจากเซลล์ - เกี่ยวข้องกับการกำหนดค่าทางเคมีที่เป็นเอกลักษณ์ของน้ำ
ความอ่อนน้อมถ่อมตนโมเลกุลน้ำประกอบด้วยอะตอมไฮโดรเจนสองอะตอมที่ยึดติดกับอะตอมออกซิเจน
"วิธีที่พวกเขาถูกผูกมัดด้วยกันทำให้น้ำเป็นตัวทำละลายสากลที่ยอดเยี่ยมนี้" หมายความว่าสารเกือบทุกชนิดสามารถละลายในน้ำ Glazer บอกกับวิทยาศาสตร์การใช้ชีวิต
นั่นเป็นเพราะโมเลกุลมีขั้วซึ่งหมายความว่าอะตอมไฮโดรเจนมีแนวโน้มที่จะรวมตัวกันที่ด้านหนึ่งของโมเลกุลสร้างพื้นที่บวกในขณะที่ปลายออกซิเจนมีประจุลบ ปลายไฮโดรเจนในเชิงบวกมีแนวโน้มที่จะดึงดูดไอออนเชิงลบ (หรืออะตอมที่มีอิเล็กตรอนพิเศษในเปลือกนอก) ในขณะที่ภูมิภาคเชิงลบล่อในไอออนบวก (ซึ่งมีหนึ่งในอิเล็กตรอนของพวกเขาถูกถอดออก)
น้ำที่มีคุณสมบัติการละลายที่น่าทึ่งเป็นสื่อที่สมบูรณ์แบบสำหรับการส่งสารเช่นฟอสเฟตหรือแคลเซียมไอออนเข้าและออกจากเซลล์
ขั้นตอนของน้ำ
คุณสมบัติอีกอย่างของน้ำคือมันสามารถทำหน้าที่เป็นของแข็งของเหลวและก๊าซในช่วงอุณหภูมิที่เกิดขึ้นบนโลก โมเลกุลอื่น ๆ ที่ได้รับการระบุว่าเป็นผู้สมัครที่ดีสำหรับการสนับสนุนชีวิตมีแนวโน้มที่จะเป็นของเหลวที่อุณหภูมิหรือแรงกดดันที่จะไม่เอื้ออำนวยต่อรูปแบบชีวิตที่รู้จักมากที่สุด Glazer กล่าว -5 Mars Myths และความเข้าใจผิด-
“ น้ำอยู่ในจุดที่หวานจริงๆ” Glazer กล่าว
ความจริงที่ว่าน้ำสามารถอยู่ในทั้งสามขั้นตอนในช่วงแรงกดดันที่ค่อนข้างแน่นทำให้เกิดโอกาสมากมายสำหรับชีวิตที่จะเติบโตขึ้นเขากล่าวเสริม
“ ทั้งสาม [สถานะของน้ำ] ที่มีอยู่บนโลกของเราสร้างที่อยู่อาศัยและ microclimates ที่หลากหลายนี้” Glazer กล่าว
ตัวอย่างเช่นน้ำแข็งแช่แข็งสามารถพบได้ในธารน้ำแข็งที่แกะสลักผ่านภูเขาในขณะที่ไอน้ำช่วยให้ความอบอุ่นบรรยากาศ Glazer กล่าว
เปลที่มีน้ำแห่งชีวิต
น้ำอาจเป็นมากกว่าของเหลวที่จะช่วยอำนวยความสะดวกในกระบวนการที่จำเป็นในชีวิต - มันอาจเป็นเปลที่มีการป้องกันที่ดำเนินการการสร้างบล็อกแห่งชีวิตสำหรับโลก Ralf Kaiser นักเคมีทดลองทางกายภาพของมหาวิทยาลัยฮาวายที่ Manoa กล่าวซึ่งมีประสบการณ์การวิจัยในสาขาคฤหาสน์
ทฤษฎีหนึ่งสำหรับการที่ชีวิตบนโลกเกิดขึ้นเรียกว่ากระทะวางตัวว่าดาวหางน้ำแข็งถูกชนเข้าสู่โลกโดยมีโมเลกุลอินทรีย์เล็ก ๆ ที่ก่อให้เกิดสารตั้งต้นสู่ชีวิต แต่การเดินทางผ่านอวกาศเป็นการเดินทางที่รุนแรงด้วยการลงโทษการแผ่รังสีที่ปกติจะลดระดับโมเลกุลที่ละเอียดอ่อนเหล่านั้น Kaiser กล่าว
อย่างไรก็ตามในรูปแบบที่เป็นของแข็งน้ำอาจเป็นวิธีการป้องกันโมเลกุลเหล่านั้นจากการแผ่รังสี Kasier คาดการณ์
“ ความเป็นไปได้อย่างหนึ่งคือเนื่องจากหน่วยการสร้างถูกแช่แข็งอยู่ในน้ำจึงมีเสื้อคลุมป้องกันอยู่รอบ ๆ ที่สามารถส่งมอบได้” Kaiser บอกกับ Live Science
ยอมรับสิ่งทดแทนบางอย่าง
แน่นอนว่าในขณะที่น้ำมีความสำคัญต่อชีวิตบนโลกของเรา แต่อาจมีรูปแบบชีวิตที่ไม่สอดคล้องกับ Playbook Earthling
นักวิทยาศาสตร์กำลังมองหาของเหลวอื่น ๆ ที่สามารถมีบทบาทคล้ายกันกับตัวทำละลายสากลและสื่อการขนส่ง ผู้เข้าแข่งขันชั้นนำบางคนคือแอมโมเนียและมีเธน Chris McKay นักโหราศาสตร์ที่ศูนย์วิจัยนาซ่าอาเมสในสนามมอฟเฟตต์รัฐแคลิฟอร์เนียกล่าว แอมโมเนียเช่นน้ำเป็นโมเลกุลขั้วโลกที่ค่อนข้างอุดมสมบูรณ์ในจักรวาล แต่นักวิทยาศาสตร์ไม่พบแอมโมเนียขนาดใหญ่ใด ๆ ในทุกที่ในระบบสุริยจักรวาลแมคเคย์กล่าว
มีเธนไม่ใช่ขั้ว แต่สามารถละลายสารอื่น ๆ อีกมากมาย ซึ่งแตกต่างจากน้ำมีเธนกลายเป็นของเหลวที่อุณหภูมิที่เย็นมากเท่านั้น - ที่เยือกเย็นลบ 296 องศาฟาเรนไฮต์ (ลบ 182 องศาเซลเซียส)
"เรารู้ว่ามีทะเลสาบมีเธนเหลวและอีเทนขนาดใหญ่ในไททัน"หนึ่งในดวงจันทร์ของดาวเสาร์McKay บอกกับ Live Science ในอีเมล "ดังนั้นจึงมีความสนใจอย่างมากคือคำถามที่ว่าชีวิตสามารถใช้มีเธน/อีเทนเหลวหรือไม่"
ติดตาม tia ghose onTwitterและGoogle+-ติดตามวิทยาศาสตร์สด@livescience-Facebook-Google+- บทความต้นฉบับเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์สด-
