यह धारणा कि एलियन बायोकेमिस्ट्रीज़ को संभवतः तरल पानी की आवश्यकता होती है, थोड़ा पृथ्वी केंद्रित हो सकता है। लेकिन ब्रह्मांड में सबसे प्रचुर मात्रा में तत्वों से उपलब्ध रासायनिक संभावनाओं को देखते हुए, यहां तक कि एक अलग जैव रसायन विज्ञान के साथ एक विदेशी वैज्ञानिक शायद सहमत होंगे कि एक पानी-विलायक-आधारित जैव रसायन ब्रह्मांड में कहीं और होने की संभावना से अधिक है - और सबसे अधिक होगा बुद्धिमान जीवन के विकास की संभावना है।
हम जीवन और जैव रसायन के बारे में जो जानते हैं, उसके आधार पर, यह संभावना है कि एक विदेशी जैव रसायन को इसकी संरचना और कार्य (कार्बन की तरह) के लिए एक विलायक (जैसे पानी) और एक या अधिक मौलिक इकाइयों की आवश्यकता होगी। सॉल्वैंट्स रासायनिक प्रतिक्रियाओं को सक्षम करने के लिए महत्वपूर्ण हैं, साथ ही साथ भौतिक रूप से परिवहन सामग्री - और दोनों संदर्भों में, कि उसके तरल चरण में विलायक महत्वपूर्ण लगता है।
हम उम्मीद कर सकते हैं कि सामान्य जैव रासायनिक रूप से उपयोगी सॉल्वैंट्स ब्रह्मांड में सबसे सामान्य तत्वों से बनने की संभावना रखते हैं - हाइड्रोजन, हीलियम, ऑक्सीजन, नियॉन, नाइट्रोजन, कार्बन, सिलिकॉन, मैग्नीशियम, लोहा और सल्फर, इस क्रम में।
आप शायद हीलियम और नियोन के बारे में भूल सकते हैं - दोनों महान गैसों, वे बड़े पैमाने पर रासायनिक रूप से निष्क्रिय हैं और केवल शायद ही कभी रासायनिक यौगिकों का निर्माण करते हैं, जिनमें से कोई भी स्पष्ट रूप से एक विलायक के गुण हैं। क्या छोड़ दिया है, यह देखते हुए कि एक जैव रसायन का समर्थन करने के लिए ध्रुवीय सॉल्वैंट्स जो आसानी से उपलब्ध हो सकते हैं, सबसे पहले पानी (एच) हैं2ओ), फिर अमोनिया (एनएच)3) और हाइड्रोजन सल्फाइड (एच2एस)। विभिन्न गैर-ध्रुवीय सॉल्वैंट्स भी बन सकते हैं, विशेष रूप से मीथेन (सीएच)4)। मोटे तौर पर, ध्रुवीय सॉल्वैंट्स में एक कमजोर विद्युत आवेश होता है और यह पानी में घुलनशील होने वाली अधिकांश चीजों को भंग कर सकता है, जबकि गैर-ध्रुवीय सॉल्वैंट्स के पास कोई आवेश नहीं होता है और यह औद्योगिक तंतुओं की तरह अधिक कार्य करता है जिनसे हम पृथ्वी पर परिचित होते हैं, जैसे तारपीन।
आइजैक असिमोव, जिन्होंने विज्ञान कथा नहीं लिखी थी, एक जैव रसायनविद थे, ने एक काल्पनिक जैव रसायन का प्रस्ताव रखा था जहाँ पॉली-लिपिड (अनिवार्य रूप से वसा के अणुओं की श्रृंखला) एक मीथेन (या अन्य गैर-ध्रुवीय) विलायक में प्रोटीन के लिए स्थानापन्न कर सकते हैं। इस तरह की बायोकेमिस्ट्री शनि के चंद्रमा, टाइटन पर काम कर सकती है।
बहरहाल, ब्रह्मांड में संभावित प्रचुर मात्रा में सॉल्वैंट्स की सूची से, पानी एक जटिल पारिस्थितिकी तंत्र का समर्थन करने के लिए सबसे अच्छा उम्मीदवार लगता है। आखिरकार, यह वैसे भी सबसे सार्वभौमिक रूप से प्रचुर मात्रा में विलायक होने की संभावना है - और इसका तरल चरण किसी भी अन्य की तुलना में उच्च तापमान सीमा पर होता है।
यह मानना उचित लगता है कि जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं को चलाने के लिए अधिक ऊर्जा के साथ एक गर्म वातावरण में एक जैव रसायन अधिक गतिशील होगा। इस तरह के एक गतिशील वातावरण का मतलब यह होना चाहिए कि जीव विकसित हो सकते हैं और पुन: उत्पन्न (और इसलिए विकसित) हो सकते हैं।
पानी के भी फायदे हैं:
• मजबूत हाइड्रोजन बांड होने से यह एक मजबूत सतह तनाव देता है (तरल अमोनिया का तीन गुना) - जो प्रीबायोटिक यौगिकों के एकत्रीकरण और झिल्ली के विकास को प्रोत्साहित करेगा;
• अन्य यौगिकों के साथ कमजोर गैर-सहसंयोजक बंधन बनाने में सक्षम होना - जो, उदाहरण के लिए, पृथ्वी की जैव रसायन में प्रोटीन की 3 डी संरचना का समर्थन करता है; तथा
• हाइड्रोजन आयन और इसके अनुरूप इलेक्ट्रॉन का दान करके इलेक्ट्रॉन परिवहन प्रतिक्रियाओं (पृथ्वी जैव रसायन में ऊर्जा उत्पादन की महत्वपूर्ण विधि) में संलग्न होने में सक्षम है।
हाइड्रोजन फ्लोराइड (एचएफ) को एक वैकल्पिक स्थिर विलायक के रूप में सुझाया गया है, जो इलेक्ट्रॉन परिवहन प्रतिक्रियाओं में भी संलग्न हो सकता है - -80 के बीच एक तरल पदार्थ के साथ ओसी और 20 ओसी 1 वायुमंडल दबाव (पृथ्वी, समुद्र-स्तर) पर। यह अन्य सॉल्वैंट्स की तुलना में एक गर्म तापमान सीमा है जो पानी के अलावा सार्वभौमिक रूप से प्रचुर मात्रा में होने की संभावना है। हालांकि फ्लोरीन अपने आप में बहुत प्रचुर मात्रा में तत्व और एचएफ नहीं है, पानी की उपस्थिति में, हाइड्रोफ्लोरोइक एसिड में बदल जाएगा।
एच2S का उपयोग इलेक्ट्रॉन परिवहन प्रतिक्रियाओं के लिए भी किया जा सकता है - और इसका उपयोग कुछ पृथ्वी-आधारित रासायनिक-रासायनिक बैक्टीरिया द्वारा किया जाता है - लेकिन एक तरल पदार्थ के रूप में यह केवल -90 के अपेक्षाकृत संकीर्ण और ठंडे तापमान रेंज में मौजूद है ओC से -60 ओC 1 वातावरण में।
ये बिंदु कम से कम तरल पानी के लिए एक मजबूत मामला बनाते हैं जो बुद्धिमान जीवन का समर्थन करने में सक्षम जटिल पारिस्थितिक तंत्र के विकास के लिए सबसे सांख्यिकीय संभावना आधार है। यद्यपि अन्य सॉल्वैंट्स पर आधारित अन्य जैव रसायन संभव हैं - वे ठंड, कम ऊर्जा वाले वातावरण तक सीमित होने की संभावना रखते हैं जहां जैविक विविधता और विकास के विकास की दर बहुत धीमी हो सकती है।
इस नियम का एकमात्र अपवाद उच्च दबाव वातावरण हो सकता है जो उच्च तापमान पर द्रव चरण में उन अन्य सॉल्वैंट्स को बनाए रख सकते हैं (जहां वे 1 वायुमंडल के दबाव में गैस के रूप में मौजूद होंगे)।
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