Co když život nepotřebuje vodu? Vědci objevili kapaliny, které by mohly zásadně rozšířit obyvatelnou zónu vesmíru

Astrobiologové z MIT a Cardiffu navrhují, že život by nemusel potřebovat vodu. Místo ní by mohly sloužit iontové kapaliny, které umožní existenci organismů v extrémních teplotách a vakuu, což zásadně mění hledání života ve vesmíru.

Po desetiletí se astrobiologie a průzkum vesmíru řídily mantrou „hledej vodu“. Předpokládalo se, že pokud chceme najít život, je logické hledat univerzální rozpouštědlo, které využívá téměř každý typ života na Zemi. Co když ale život k existenci nebo dokonce vývoji vodu vůbec nepotřebuje? Nedávná studie od výzkumníků z MIT, včetně Dr. Sary Seager, a University of Cardiff, navrhuje alternativu k vodě jako základu pro život – iontové kapaliny (ILs) a hluboká eutektická rozpouštědla (DES).

Tyto kapaliny by mohly umožnit existenci života v prostředích, která jsme dříve považovali za příliš horká, příliš chladná nebo příliš nehostinná pro jeho podporu. To by mohlo zásadně změnit naše hledání života napříč vesmírem.

Iontové kapaliny jsou v podstatě soli, které zůstávají v kapalném skupenství při nízkých teplotách, obvykle pod 100 °C. Hluboká eutektická rozpouštědla jsou naopak směsi sloučenin, které mají mnohem nižší bod tání než jejich jednotlivé složky a jsou drženy pohromadě elektrostatickými silami, jako jsou vodíkové vazby a van der Waalsovy síly. Obě mají fyzikální vlastnosti, které je činí zajímavými z astrobiologického hlediska.

Jsou extrémně fyzicky odolné. Nejvýraznější je, že jejich tenze par jsou o řády nižší než u vody. To znamená, že se téměř nikdy neodpařují a mohou přetrvávat jako mikrokapky nebo tenké filmy ve vakuu nebo na světech s neuvěřitelně tenkými atmosférami. Pokud planeta atmosféru má, mohou zůstat kapalné i při extrémních teplotních výkyvech. Například jedna specifická iontová kapalina ([NBu3H][HFAC]) má bod tání mrazivých -93 °C.

Fyzikální vlastnosti jsou sice důležité, ale jsou k ničemu, pokud se stavební kameny života nedokážou těmto podmínkám přizpůsobit. Podle literární rešerše provedené výzkumníky je však velká šance, že život by to dokázal. Zjistili, že 71 % testovaných proteinů si udrželo svou složenou strukturu v iontových kapalinách s velmi malým množstvím vody. Navíc 65 % enzymů si udrželo svou katalytickou aktivitu ve stejných rozpouštědlech. A jako důkaz své teze, jeden konkrétní enzym zvaný celuláza zůstal stabilní při žáru 115 °C.

Ještě zajímavější je, že existují důkazy o tom, že sama příroda tato rozpouštědla v extrémních případech využívá. Druh mravence známý jako bláznivý mravenec žlutohnědý přirozeně syntetizuje iontovou kapalinu, aby neutralizoval jed mravenců ohnivých. Kromě toho některé typy „vzkříšení rostlin“, které se vyvinuly k přežití extrémního sucha, produkují uvnitř svých buněk směs cukrů a aminokyselin podobnou DES, která chrání jejich proteiny, když voda zcela zmizí.

Navíc stavební kameny pro tato rozpouštědla jsou dostupné po celé sluneční soustavě. Tento výzkum byl částečně inspirován nedávnou studií, ve které laboratoř Dr. Seager náhodně vytvořila iontovou kapalinu při smíchání kyseliny sírové (která tvoří velké procento mraků Venuše) s organickými látkami obsahujícími dusík. Mars má spoustu perchlorátových a chloridových solanek, které, ačkoliv jsou pro život, jak ho známe, toxické, by mohly sloužit jako chemické prekurzory pro iontové kapaliny a DES.