Apakah Extremophiles Melayang Di Awan Venus?

[ad_1]

Apakah kita sendirian? Pencarian ilmiah untuk menemukan kehidupan di dunia di luar Bumi kita berusaha untuk menjawab pertanyaan yang mendalam ini, dan jawaban akhirnya pasti akan menuju ke jantung tempat sejati umat manusia dalam skema kosmik. Extremophiles adalah bentuk kehidupan aneh di Bumi yang telah berhasil bertahan hidup di lingkungan yang dulunya dipercaya tidak mampu mempertahankan organisme hidup. Lingkungan yang tidak ramah ini termasuk panas yang ekstrim, sangat dingin, tekanan ekstrim, dan lingkungan yang sangat asam. Dalam pencarian tak berujung mereka untuk kehidupan di luar bumi, para ilmuwan telah mempelajari planet-planet lain di Tata Surya kita, bulan-bulan mereka, dan juga dunia ekstrasurya yang menjadi milik keluarga jauh dari bintang-bintang di luar Matahari kita. Namun, Venus, planet kita yang paling dekat dengan Bumi yang disebut "kembar", secara tradisional telah dikesampingkan karena itu adalah bola neraka Bumi yang mendebarkan dan tidak ramah. Tetapi meskipun permukaan Venus sendiri akan menghancurkan dan menggoreng organisme hidup yang halus, beberapa astronom sekarang mengambil pandangan kedua pada teori lama yang menawarkan "vista" baru dalam perburuan mereka untuk kehidupan di luar Bumi: awan Venus.

Di Tata Surya kita sendiri, Mars telah menjadi tempat tinggal teoretis tradisional kehidupan alien. Dan memang, itu fitur geologi olahraga yang menunjukkan bahwa itu – dan masih memiliki – cairan air bawah permukaan yang menopang kehidupan. Kehadiran air cair sangat diperlukan untuk munculnya kehidupan seperti yang kita kenal. Selain itu, para astronom baru-baru ini telah melihat janji di beberapa bulan Tata Surya kita: Titan dan Enceladus of Saturnus, misalnya, serta satelit Jupiter, Europa, Ganymede dan Callisto. Bulan es yang menarik ini, yang terletak di Tata Surya bagian luar, dianggap sebagai tempat tinggal yang mungkin bagi kehidupan berharga yang berenang di samudera air bawah permukaan mereka yang tersembunyi di bawah kulit kerak es mereka.

Dalam sebuah makalah yang diterbitkan online dalam edisi 30 Maret 2018 jurnal Astrobiology, tim peneliti internasional yang dipimpin oleh ilmuwan planet Dr. Sanjay Limaye dari Universitas Wisconsin-Madison Pusat Sains dan Teknik, menyajikan argumen menarik yang menunjukkan bahwa atmosfer Venus adalah ceruk yang mungkin untuk munculnya kehidupan mikroba di luar bumi.

"Venus memiliki banyak waktu untuk mengembangkan kehidupannya sendiri," kata Dr. Limaye pada 30 Maret 2018 University of Wisconsin-Madison Press Release. Dia menambahkan bahwa beberapa model menunjukkan Venus pernah memiliki iklim yang dapat dihuni dengan air cair yang menopang kehidupan di permukaannya – dan iklim yang nyaman ini bisa ada selama 2 miliar tahun. "Itu jauh lebih lama daripada yang diyakini terjadi di Mars," Dr. Limaye terus berkomentar.

Di planet kita sendiri, mikroorganisme yang hidup di permukaan Bumi – terutama bakteri – diketahui melayang ke atmosfer. Semua informasi ini ditemukan hidup di ketinggian sebanyak 25 mil oleh para ilmuwan menggunakan balon yang telah secara khusus diperlengkapi untuk tujuan ini, menurut rekan penulis studi Dr. David J. Smith dari NASA. Pusat Penelitian Ames di Mountain View, California.

Ada juga daftar mikroba yang tumbuh berkembang di lingkungan yang sangat tidak ramah di planet kita sendiri, termasuk lubang hidrotermal laut dalam, mata air panas di Taman Nasional Yellowstone Wyoming, endapan beracun di daerah-daerah yang tercemar, dan danau asam di seluruh Bumi.

"Di Bumi, kita tahu bahwa kehidupan dapat berkembang dalam kondisi yang sangat asam, dapat memakan karbon dioksida, dan menghasilkan asam sulfat," kata Dr. Rakesh Mogul, seorang profesor kimia biologi di California State Polytechnic University, Pomona. Dr Mogul, rekan penulis pada kertas baru, mengatakan pada 30 Maret 2018 University of Wisconsin-Madison Press Release bahwa suasana berawan, sangat reflektif dan asam Venus sebagian besar terdiri dari karbon dioksida dan tetesan air yang mengandung asam sulfat.

Sekalipun Bumi adalah satu-satunya planet yang kita ketahui hidup sebagai tuan rumah, itu tidak berarti ia tidak ada di tempat lain. Kenyataannya, kehidupan mungkin tersebar dengan baik di seluruh Alam Semesta. Namun, karena para astronom belum menemukan kehidupan di luar bumi, dan kehidupan di luar angkasa belum menemukan kita, dari perspektif ilmiah Bumi adalah satu-satunya planet yang sebenarnya diketahui memiliki kehidupan. Kehadiran kehidupan di tempat lain di alam semesta masih hanya probabilitas statistik – meskipun probabilitas statistik yang besar.

Extremophiles adalah bentuk kehidupan yang berkembang di Bumi dalam kondisi yang tidak bersahabat yang akan membunuh makhluk lain. Tidak sampai tahun 1970-an makhluk aneh ini pertama kali terdeteksi, tetapi karena semakin banyak ilmuwan mulai menyelidiki masalah ini, mereka menemukan semakin banyak makhluk aneh ini. Para ilmuwan telah menemukan bahwa sebagian besar archaea, bakteri, dan beberapa protista dapat berkembang di beberapa lingkungan yang paling aneh dan tidak ramah di Bumi. Tetapi meskipun sebagian besar diketahui extremophiles adalah mikroba, ini tidak selalu terjadi. Memang, beberapa organisme aneh yang tumbuh subur di lingkungan yang keras, seperti krill Antartika, bukanlah mikroba.

Ketika para ilmuwan mempelajari lebih lanjut tentang organisme aneh ini, mereka juga dapat memperoleh pemahaman baru tentang kemungkinan kehidupan di luar Bumi. Astrobiology adalah bidang baru yang mengembangkan teori tentang distribusi, alam, dan masa depan bentuk kehidupan yang mungkin tinggal di tempat lain di alam semesta. Astrobiologists sangat tertarik extremophiles karena organisme ini dapat berkembang di lingkungan yang mirip dengan yang sudah dikenal ada di planet lain dan bulan-bulan misterius mereka.

Beruang Air

Tardigrades–juga dikenal sebagai beruang air–sangat menarik extremophiles. Memang, kecil sekali beruang air adalah organisme yang mengesankan yang sering dianggap oleh para ilmuwan sebagai hewan terberat Bumi. Karena penampilan mereka, beruang air memiliki dua rencana untuk memastikan kelangsungan hidup mereka di lingkungan ekstrem yang mereka temukan. Dalam kasus banjir, hewan mikroskopis ini dapat meledakkan diri menjadi bentuk seperti balon dan mengapung ke permukaan air untuk mendapatkan oksigen. Selain itu, dalam kasus dingin atau kekeringan, hewan-hewan kecil ini dapat menggantikan sebagian besar air di tubuh mereka dengan gula yang disebut trehalose. Jenis larutan gula ini tidak menciptakan kristal es yang merusak ketika dibekukan, dan banyak dari yang kecil ini tardigrades telah berhasil bertahan selama lebih dari satu abad dalam sampel museum, serta perjalanan 12 hari ke ruang hampa dingin dari ruang antarplanet di kapal Rusia FOTON M3, diluncurkan di atas kapal a Soyuz-U roket pada tanggal 14 September 2007. Sebagian besar beruang air selamat perjalanan mereka ke luar angkasa karena mereka dilindungi dengan baik oleh filter UV. Sayangnya, yang tanpa filter tidak.

Menurut Las Cumbres Observatory Spacebook Global ada beberapa lingkungan yang tidak ramah yang diketahui tuan rumah extremophiles di dunia:

Sangat panas: Satu jenis extremophiles di Bumi disebut thermophiles. Makhluk aneh ini dapat bertahan hidup pada suhu yang sangat tinggi. Kembali pada tahun 1960, bakteri tahan panas ditemukan di mata air panas di Taman Nasional Yellowstone. Ini bentuk bakteri, yang berjalan dengan nama teknis thermus aquaticus, dapat bertahan dari suhu yang sangat panas 120 hingga 175 derajat Fahrenheit! Beberapa tahun setelah organisme ini ditemukan, bakteri lain terdeteksi berkembang di lingkungan yang bahkan lebih tidak ramah dalam lubang hidrotermal di dasar lautan. Ini extremophiles ditemukan jauh di dalam samudera di bawah tekanan besar bahwa air mendidih pada 340 derajat Celcius. Ventilasi hidrotermal extremophiles ilmuwan terkejut ketika mereka menemukan bakteri berkembang dan tinggal di ventilasi pada suhu dan tekanan ekstrim seperti itu. Namun, bakteri memiliki perusahaan di lingkungan yang tidak nyaman ini. Hanya beberapa sentimeter dari ventilasi – tempat airnya lebih sejuk – ekosistem lengkap hidup dari bakteri. Ada kerang dan cacing tabung, di antara spesies aneh lainnya. Semua organisme ini selamat bukan dari fotosintesis, tetapi dari karbon dioksida dan energi dari lubang hidrotermal. Memang, beberapa ilmuwan mengusulkan bahwa lubang angin di dasar laut ini mungkin adalah tempat di mana kehidupan pertama kali terbentuk di Bumi.

Sangat dingin–Lain extremophiles telah berevolusi dengan cara yang memungkinkan mereka untuk bertahan hidup dalam suhu dingin. Air laut dalam mempertahankan suhu yang cukup konstan 2 derajat C. Namun, karena kandungan garamnya, di daerah yang lebih dingin, air laut dapat jatuh ke suhu serendah -12 derajat C tanpa beku. Extremophiles, dijuluki psikorofil telah ditemukan berkembang pada suhu yang sangat rendah ini. Tetapi spesies yang berbeda telah mengembangkan metode bertahan hidup yang berbeda dalam kondisi yang sangat dingin ini. Misalnya, beberapa psikorofil telah berhasil membentuk zat, seperti gliserol atau protein antibeku, yang menurunkan titik beku air dengan beberapa derajat.

Bahaya terbesar bagi organisme yang menghuni lingkungan dingin ini adalah kerusakan akibat kristal es saat air membeku dan mengembang. Beberapa spesies penyu dan katak telah mengembangkan protein yang benar-benar memfasilitasi pembekuan cairan tubuh. Jika cairan tubuh hewan mulai membeku, ia akan keluar dari reaksi berantai yang menyebabkan semua cairan tubuh membeku sangat cepat. Ini mencegah pembentukan kristal es yang cukup besar untuk melakukan kerusakan. Banyak bentuk mikroorganisme mampu bertahan hidup beku dan mencair – hanya selama masalah pembentukan kristal es dihindari. Ini dapat dilakukan di laboratorium dengan pembekuan cepat organisme sangat cepat dalam nitrogen cair.

Tekanan Ekstrim–Banyak organisme bertahan hidup di dasar lautan, bahkan pada kedalaman yang sangat dalam. Memang, kehidupan telah ditemukan 11 kilometer jauh di dalam Palung Mariana. Pada kedalaman ekstrim ini, organisme berada di bawah tekanan besar dari 1.100 atmosfer. Sayangnya, para ilmuwan telah menemukan organisme ini sulit untuk dipelajari karena menciptakan lingkungan tekanan tinggi seperti di laboratorium sulit – secara halus.

Ekosistem Terisolasi–Masih ada ekosistem tertentu di Bumi yang belum dieksplorasi. Beberapa yang sangat menarik adalah danau bawah permukaan bertekanan tinggi di bawah tutup es di Antartika. Danau-danau ini dijaga tetap hangat oleh energi panas bumi – dan mereka juga diisolasi oleh mil es di atasnya. Danau-danau ini telah dipisahkan dari sisa biosfer planet kita selama jutaan tahun, jika tidak jauh lebih lama – mungkin bahkan untuk seluruh keberadaannya. Para ilmuwan telah mengebor ke salah satu danau ini, Danau Vostok, dan membuat rencana untuk mengirim robot untuk mengumpulkan sampel air. Lingkungan ini dianggap mirip dengan beberapa bulan Jupiter, seperti Europa. Europa diduga menyimpan samudra global air cair di bawah permukaan kerak es retak yang menyerupai cangkang telur yang hancur. Untuk alasan ini, jenis lingkungan dan lain-lain yang serupa dengan itu adalah minat khusus astrobiologists.

Kehidupan Di Bawah Permukaan Bumi–Ahli astrofisik dari Cornell University, Thomas Gold (1920-2004) mengusulkan bahwa minyak dan batu bara yang ada di bawah permukaan planet kita bukanlah sisa-sisa alga dan tanaman yang telah lama mati – seperti yang dipercayai oleh banyak ilmuwan. Sebaliknya, Gold menyarankan bahwa minyak bawah permukaan dan batu bara dimasukkan ke dalam kerak Bumi sekitar 4,5 miliar tahun yang lalu ketika Sistem Tata Surya primordial kita sedang dalam proses pembentukan selama periode pertambahan. Dia berteori bahwa hidrokarbon ini menyediakan karbon untuk ekosistem bawah permukaan yang, mungkin, benar-benar terpisah dari biosfer kita.

Baru-baru ini, beberapa tim ilmuwan menemukan mikroba dengan menggali bermil-mil ke dalam kerak dan mantel Bumi. Beberapa tidbits kehidupan ini kemudian diuji di laboratorium untuk menentukan apakah mereka bisa berkembang dalam kondisi-kondisi bawah tanah yang aneh. Ini akan membuktikan bahwa mereka bukan produk kontaminasi selama proses pengeboran yang sebenarnya. Beberapa mikroba ini kemudian ditempatkan dalam tabung tertutup dengan karbon dioksida, basalt, dan air panas selama setahun. Para ilmuwan menemukan bahwa tidak hanya mikroba ini berhasil bertahan hidup, mereka sebenarnya berkembang dalam kondisi ini.

Apapun asal mula minyak bumi, tampaknya ada setidaknya beberapa bentuk kehidupan yang hidup dan berkembang di dalamnya. Namun, sebagian besar ahli geologi masih berpikir bahwa itu dihasilkan oleh sisa-sisa bahan tanaman yang sudah lama mati.

Para ilmuwan telah menemukan bahwa tidak selalu mudah untuk mendefinisikan apa itu "kehidupan" – dan menentukan bagaimana beberapa entitas yang ambigu harus diklasifikasikan sulit. Virus adalah tidbidal infeksi mikroskopis yang dapat bereplikasi hanya di dalam sel milik pembawa acara yang jelas – dan korban. Virus adalah parasit intraseluler yang hanya dapat mereproduksi jenis mereka sendiri dengan menyerang sel organisme yang tidak beruntung.

Virus terdiri dari materi genetik yang terbungkus dalam cangkang pelindung yang disebut a kapsid. Mereka benar-benar tidak dapat mereproduksi diri mereka sendiri di luar sel tuan rumah yang malang yang telah mereka ambil alih dan musnah. Namun, tidak seperti beberapa parasit lain – seperti bakteri, beberapa jamur, dan berbagai macam organisme tidak menarik – virus sering dianggap tidak hidup. Karena para ilmuwan mengalami kesulitan menentukan apa yang hidup dan apa yang tidak ada di Bumi, adalah logis untuk menyimpulkan bahwa mereka akan memiliki waktu yang lebih buruk untuk menentukan apakah entitas tertentu hidup atau tidak di dunia yang jauh di luar dunia kita sendiri. Kehidupan apa pun yang mungkin ada di dunia yang jauh akan mengikuti garis evolusi yang sepenuhnya berbeda dari makhluk hidup di Bumi.

Hidup di Awan

Potensi kelayakan awan Venus pertama kali diusulkan pada tahun 1967 oleh biofisikawan Dr. Harold Morowitz (1927-2016) dan astronom terkenal Dr. Carl Sagan (1934-1996). Beberapa dekade kemudian, para ilmuwan planet Dr. David Grinspoon (Institut Sains Planetary), Dr. Mark Bullock (Southwest Research Institute) dan rekan-rekan mereka memperluas teori ini.

Untuk menyelidiki gagasan bahwa atmosfer Venus dapat menjadi tuan rumah tidbits hidup, serangkaian probe ruang dikirim ke planet antara 1962 dan 1978. Probe mengungkapkan bahwa suhu dan tekanan kondisi di wilayah bawah dan tengah atmosfer Venus – di ketinggian antara 40 dan 60 kilometer – tidak akan ramah terhadap kehidupan mikroba. Kondisi permukaan di Venus sendiri benar-benar memusuhi evolusi kehidupan – dengan suhu yang meroket hingga lebih dari 860 derajat Fahrenheit. Memang, planet terpanas di keluarga Sun kami adalah korban kuno efek rumah kaca yang benar-benar gila, dan bebatuan Venus begitu panas sehingga mereka benar-benar mengeluarkan cahaya kemerahan menakutkan yang mirip dengan gulungan pemanggang roti.

Dr Limaye, yang melakukan penelitiannya sebagai ilmuwan yang berpartisipasi NASA di Akatsuki dari Japan Aerospace Exploration Agency misi untuk menjelajahi planet Venus, menjadi tertarik untuk memeriksa kembali atmosfer planet setelah diskusi dengan penulis bersama makalah Dr. Grzegorz Slowik dari Universitas Polandia Zielona Gora. Dr. Slowik memberi tahu dia tentang bakteri di planet kita sendiri yang memiliki sifat-sifat penyerap cahaya yang tampak sangat mirip dengan partikel-partikel tertentu yang tidak teridentifikasi yang membentuk beberapa patch gelap misterius yang diamati di awan Venus. Pengamatan spektroskopi, yang kebanyakan dilakukan dalam ultraviolet, mengungkapkan bahwa patch gelap yang terlihat di awan Venus terdiri dari asam sulfat pekat – serta beberapa partikel penyerap cahaya yang tidak diketahui lainnya.

Patch gelap misterius itu telah menyajikan teka-teki yang menarik bagi para astronom sejak mereka pertama kali ditemukan oleh teleskop berbasis darat hampir 100 tahun yang lalu, Dr. Limaye mencatat pada 30 Maret 2018 University of Wisconsin-Madison Press Release. Akhirnya, mereka diamati secara lebih rinci ketika probe antariksa diluncurkan untuk mempelajari Venus.

"Venus menunjukkan beberapa bercak gelap, kaya sulfur yang episodik, dengan kontras hingga 30-40 persen dalam ultraviolet, dan diredam dalam panjang gelombang yang lebih panjang. Tambalan ini bertahan selama berhari-hari, mengubah bentuk dan kontras mereka secara terus-menerus dan tampak bergantung pada skala," Dr. Limaye terus menjelaskan.

Partikel-partikel yang membentuk patch gelap yang aneh ternyata memiliki dimensi yang hampir sama dengan beberapa bakteri di Bumi. Namun, instrumen yang telah memperoleh sampel atmosfer Venus hingga saat ini tidak mampu mengamati perbedaan antara bahan organik dan anorganik dalam awan Venus.

Tambalan yang sangat menarik ini dapat terdiri dari sesuatu yang mirip dengan alga yang berkembang di lautan dan danau di planet kita sendiri, menurut Dr. Limaye dan Dr. Mogul – hanya ini yang harus menghuni awan Venus.

Dr Limaye, yang mengkhususkan diri dalam studi atmosfer planet, menjadi lebih tertarik dengan gagasan itu selama kunjungan ke Tso Kar. Tso Kar adalah danau garam dataran tinggi di India utara. Di sinilah Dr. Lymaye mengamati residu tepung yang ditinggalkan oleh bakteri pengikat sulfur yang mengumpulkan di rumput yang membusuk di samping danau. Dia mencatat bahwa residu ini dengan lembut melayang ke atmosfer bumi.

Namun, menurut Dr. Limaye, ada satu bagian yang sangat penting yang hilang dari teka-teki ini – tidak diketahui kapan air cair Venus menguap. Ini karena aliran lava yang tersebar luas selama miliaran tahun yang lalu mungkin menghancurkan atau menutup-nutupi sejarah darat purba planet yang tidak ramah.

Dalam pencarian ilmiah untuk menemukan kehidupan di luar bumi, atmosfer planet di luar Bumi tetap hampir sepenuhnya belum dijelajahi. Namun, satu kemungkinan saat ini sedang dikembangkan untuk tujuan sampling apa pun yang mungkin atau mungkin tidak mengintai di awan Venus, menurut Dr. Limaye. Itu Venus Atmospheric Maneuverable Platform (VAMP) adalah kerajinan yang akan terbang seperti pesawat tetapi mengambang seperti balon udara. Kerajinan ini, yang masih ada di papan gambar, bisa tetap mengapung di lapisan awan Venus selama setahun mengumpulkan data dan sampel.

MENGGODA bisa membawa instrumen seperti Raman Lidar, sensor kimia dan meteorologi, dan spektrometer, Dr. Limaye menjelaskan pada 30 Maret 2018 University of Wisconsin-Madison Press Release. Dia menambahkan bahwa itu juga bisa membawa jenis mikroskop yang mampu mendeteksi mikroorganisme hidup. Raman Lidar adalah instrumen penginderaan jauh jarak jauh yang berbasis laser aktif yang menyediakan pengukuran rasio pencampuran air-uap, suhu, aerosol, dan properti optik awan. Ini sensitif terhadap backscatter molekuler dan aerosol.

"Untuk benar-benar tahu, kita harus pergi ke sana dan mengambil sampel awan. Venus bisa menjadi babak baru yang menarik dalam eksplorasi astrobiologi," kata Dr. Mogul kepada pers.

Penelitian untuk penelitian ini didukung oleh hibah NASA. Itu MENGGODA konsep sedang dikembangkan oleh Northrop Grumman Corporation.

[ad_2]

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *