Air. Ia ditemukan di mana-mana di Bumi, dari lapisan es kutub hingga geyser uap. Dan di mana mereka menemukan air, mereka menemukan kehidupan, hampir tanpa kecuali. “Saat kami menemukan air di Bumi - baik itu danau yang tertutup es, ventilasi hidrotermal laut dalam, gurun yang gersang - jika ada air, kami menemukan mikroba yang dapat hidup di dalamnya,” kata Brian Glaser, ahli kelautan di Universitas Hawaii di Manoa, mempelajari astrobiologi.
Oleh karena itu, semboyan NASA yang tidak biasa dalam berburu kehidupan di luar bumi adalah "ikuti air".
Baru-baru ini, para ilmuwan NASA mengumumkan penemuan di Mars: aliran gelap yang telah dilihat para ilmuwan selama bulan-bulan musim panas di Mars selama lebih dari sepuluh tahun, ternyata menjadi bukti aliran air. Meskipun aliran garam mungkin terlalu jenuh dalam garam klorida untuk mendukung kehidupan, aliran garam meningkatkan kemungkinan kehidupan di Mars saat ini.
Tetapi mengapa sebenarnya air merupakan molekul penting bagi kehidupan? Mungkinkah ada bahan lain yang memberikan resep sempurna untuk kehidupan di planet lain?
Ternyata beberapa sifat kimia air membuatnya sangat diperlukan untuk makhluk hidup. Air tidak hanya melarutkan hampir semua hal, tetapi juga merupakan salah satu dari sedikit bahan yang dapat menjadi padat, cair, dan gas dalam kisaran suhu yang relatif sempit.
Kehidupan saat ini
Hampir semua kehidupan di bumi menggunakan selaput yang memisahkan tubuh dari lingkungan. Untuk tetap hidup, tubuh mengambil bahan penting untuk menghasilkan energi, menyaring zat beracun seperti limbah. Dalam hal ini, air diperlukan karena tetap cair pada suhu bumi. Saat mengalir, ini menyediakan cara yang efisien untuk mentransfer zat dari sel ke lingkungan sel. Melepaskan energi dari padatan jauh lebih sulit (meskipun ada mikroba yang memakan batu), kata Glazer.
Video promosi:
Bagian lain dari persamaan - selain fakta bahwa air dapat membawa zat masuk dan keluar sel - terkait dengan konfigurasi kimiawi yang unik. Molekul air sederhana terdiri dari dua atom hidrogen yang terikat pada atom oksigen.
“Cara mereka digabungkan membuat air menjadi pelarut universal yang luar biasa,” yang memungkinkannya melarutkan hampir semua zat, kata Glaser.
Hal ini terutama disebabkan oleh fakta bahwa molekul tersebut memiliki polaritas, atom hidrogen mengelompok di satu sisi molekul, membentuk wilayah positif, dan oksigen di ujung lainnya membentuk muatan negatif. Ujung hidrogen positif menarik ion negatif (atau atom dengan elektron ekstra di kulit terluarnya), sedangkan ujung negatif menarik ion positif (yang kekurangan salah satu elektronnya).
Sifat pelarutan air yang luar biasa membuatnya ideal untuk mentransfer zat seperti fosfat atau ion kalsium masuk dan keluar sel.
Fase air
Ciri lain yang tidak biasa dari air adalah dapat berbentuk padat, cair, dan gas dalam kisaran suhu yang ditemukan di Bumi. Molekul lain yang telah diidentifikasi sebagai kandidat yang baik untuk mendukung kehidupan cenderung tetap cair pada suhu atau tekanan yang tidak cocok untuk sebagian besar bentuk kehidupan terkenal.
“Air sebenarnya adalah sweet spot,” kata Glazer.
Fakta bahwa air dapat berada di ketiga fase dalam kisaran tekanan yang relatif sempit menciptakan banyak peluang bagi kehidupan untuk berkembang, tambahnya.
“Ketiga kondisi air yang tersedia di planet kita menciptakan variasi habitat dan iklim mikro yang menyenangkan,” kata Glazer. Misalnya, es beku dapat ditemukan di gletser pegunungan, sedangkan uap air membantu menghangatkan atmosfer.
Tempat lahir kehidupan
Air bisa lebih dari sekadar cairan yang membuat hidup lebih mudah - air bisa menjadi buaian pelindung yang membawa bahan penyusun kehidupan ke Bumi, kata Ralph Kaiser, fisikawan dan ahli kimia di Universitas Hawaii yang mempelajari astrokimia.
Menurut salah satu teori asal mula kehidupan di Bumi, teori panspermia, komet es menabrak bumi, membawa molekul organik kecil yang menjadi dasar kehidupan. Namun bepergian ke luar angkasa adalah cobaan berat, terutama karena tingkat radiasi yang kuat yang dapat menghancurkan molekul organik yang halus.
Namun, air dalam bentuk padatnya dapat melindungi molekul dari radiasi. "Mungkin karena batu bata bangunan membeku di dalam air, itu menjadi mantel pelindung mereka."
Mencari pengganti
Tentu saja, meskipun air penting untuk kehidupan di planet kita sendiri, mungkin ada bentuk kehidupan yang tidak sesuai dengan aturan penduduk bumi.
Ilmuwan juga mencari cairan lain yang dapat memainkan peran serupa sebagai pelarut universal dan media transportasi. Pesaing teratas termasuk amonia dan metana, kata Chris McKay, ahli astrobiologi di Pusat Penelitian Ames NASA di Moffett Field, California. Amonia, seperti air, adalah molekul polar yang relatif umum di alam semesta, tetapi para ilmuwan belum menemukan benda besar dengan amonia di tata surya.
Metana tidak bersifat polar, tetapi dapat melarutkan banyak zat lainnya. Namun, tidak seperti air, metana menjadi cair hanya pada suhu yang sangat dingin - minus 182 derajat Celcius.
“Kami tahu Titan memiliki danau besar metana cair dan etana,” ini adalah salah satu bulan Saturnus, kata McKay. "Jadi pertanyaan yang sangat menarik adalah apakah kehidupan dapat menggunakan metana cair atau etana."
Ilya Khel
