चित्र साभार: NASA
क्रिस्टोफर चिबा नासा एस्ट्रोविओलॉजी इंस्टीट्यूट (एनएआई) की एसईटीआई संस्थान की प्रमुख टीम के लिए प्रमुख जांचकर्ता है। चिबा ने पूर्व में ब्रह्मांड में जीवन के अध्ययन के लिए SETI संस्थान के केंद्र का नेतृत्व किया। उनकी एनएआई टीम पृथ्वी पर जीवन की शुरुआत और अन्य दुनिया पर जीवन की संभावना दोनों को देखते हुए कई तरह की शोध गतिविधियों का अनुसरण कर रही है। उनकी टीम की कई शोध परियोजनाएं जीवन की संभावनाओं की जांच करेंगी - और बृहस्पति के चंद्रमा यूरोपा पर - यह पता लगाने के लिए कि कोई कैसे जा सकता है। एस्ट्रोबायोलॉजी मैगज़ीन के मैनेजिंग एडिटर हेनरी बोर्टमैन ने हाल ही में चिबा से इस काम के बारे में बात की।
एस्ट्रोबायोलॉजी पत्रिका: आपके व्यक्तिगत अनुसंधान के क्षेत्रों में से एक बृहस्पति के चंद्रमा यूरोपा पर जीवन की संभावना है। आपके एनएआई अनुदान से वित्त पोषित कई परियोजनाएं इस बर्फ से ढकी दुनिया के साथ सौदा करती हैं।
क्रिस्टोफर चिबा: सही। हम जीवन और ग्रहों के विकास की बातचीत में रुचि रखते हैं। तीन दुनियाएँ हैं जो उस दृष्टिकोण से सबसे दिलचस्प हैं: पृथ्वी, मंगल और यूरोपा। और हमारे पास मुट्ठी भर परियोजनाएं हैं जो यूरोपा के लिए प्रासंगिक हैं। सिंथिया फिलिप्स उन परियोजनाओं में से एक का नेता है; स्टैनफोर्ड, केविन हैंड, में मेरे स्नातक छात्र यहाँ एक और एक को छोड़ देता है; और मैक्स बर्नस्टीन, जो एक SETI संस्थान P.I. है, तीसरे पर एक नेता है।
सिंथिया की परियोजनाओं के दो घटक हैं। मुझे लगता है कि वह वास्तव में रोमांचक है जिसे वह "परिवर्तन तुलना" कहती है। यह गैलीलियो इमेजिंग टीम में एक स्नातक सहयोगी होने के अपने दिनों में वापस चला जाता है, जहां उसने बृहस्पति के अन्य चंद्रमाओं की सतह के परिवर्तनों की तलाश करने के लिए तुलना की थी, Io, और Io की पुरानी वायेजर छवियों को शामिल करने के लिए अपनी तुलना का विस्तार करने में सक्षम था।
हमारे पास 1990 के दशक के उत्तरार्ध में ली गई Io की गैलीलियो छवियां हैं, और हमारे पास Io की मल्लाह छवियां हैं, जिन्हें 1979 में लिया गया था। इसलिए दोनों के बीच दो दशक हैं। यदि आप छवियों की एक वफादार तुलना कर सकते हैं, तो आप अंतरिम में क्या बदल गया है, इस बारे में जान सकते हैं कि दुनिया कितनी सक्रिय है, इसके बारे में कुछ समझें। सिंथिया ने यह तुलना Io के लिए की, फिर यह यूरोपा की अधिक सूक्ष्म विशेषताओं के लिए की।
यह एक तुच्छ कार्य की तरह लग सकता है। और वास्तव में सकल सुविधाओं के लिए मुझे लगता है कि यह है। आप केवल छवियों को देखते हैं और देखते हैं कि क्या कुछ बदल गया है। लेकिन जब से वोयेजर कैमरा इतना अलग था, क्योंकि इसकी छवियां गैलीलियो छवियों की तुलना में अलग-अलग प्रकाश कोणों पर ली गई थीं, क्योंकि वर्णक्रमीय फिल्टर अलग थे, सभी प्रकार की चीजें हैं, जो एक बार परीक्षा के सबसे बड़े पैमाने से परे हो जाती हैं, उतना ही बनाएं जितना लगता है उससे ज्यादा मुश्किल है। सिंथिया पुरानी मल्लाह छवियों को लेती है और, यदि आप उन्हें गैलीलियो-प्रकार की छवियों में करीब से बदल सकते हैं। फिर वह छवियों को ओवरले करती है, इसलिए बोलने के लिए, और भूगर्भीय परिवर्तनों के लिए एक कंप्यूटर की जांच करती है।
जब उसने यूरोपा के साथ पीएच.डी. थीसिस, उसने पाया कि यूरोपा के उन हिस्सों पर 20 वर्षों में कोई भी परिवर्तन नहीं हुआ था, जो हमारे पास दोनों अंतरिक्ष यान से लिए गए चित्र हैं। मल्लाह अंतरिक्ष यान के संकल्प पर कम से कम नहीं - आप सबसे कम रिज़ॉल्यूशन के साथ फंस गए हैं, पिक्सेल के बारे में दो किलोमीटर का कहना है।
गैलीलियो मिशन की अवधि में, आपको सबसे अच्छा साढ़े पांच साल मिले। सिंथिया का विचार यह है कि आप गैलीलियो-टू-गैलीलियो की तुलना में छोटी सुविधाओं में बदलाव का पता लगाने की अधिक संभावना रखते हैं, गैलीलियो आपको जो प्रस्ताव देता है, उससे कहीं अधिक आप उन छवियों के साथ काम कर रहे हैं जिन्हें 20 साल से अलग कर लिया गया था, लेकिन आवश्यकता है आप प्रति पिक्सेल दो किलोमीटर की दूरी पर काम करते हैं। इसलिए वह गैलीलियो-टू-गैलीलियो तुलना करने जा रही है।
इसका कारण एक ज्योतिषीय दृष्टिकोण से दिलचस्प है कि यूरोपा पर भूवैज्ञानिक गतिविधि का कोई भी संकेत हमें कुछ संकेत दे सकता है कि महासागर और सतह कैसे बातचीत करते हैं। सिंथिया की परियोजना का अन्य घटक उन इंटरैक्शन में शामिल प्रक्रियाओं के सूट को बेहतर ढंग से समझना है और उनके ज्योतिषीय निहितार्थ क्या हो सकते हैं।
AM: आप और केविन हैंड यूरोपा पर होने वाले कुछ रासायनिक इंटरैक्शन का अध्ययन करने के लिए मिलकर काम कर रहे हैं। आप विशेष रूप से क्या देख रहे होंगे?
केविन के साथ मैं जो काम कर रहा हूं उसके कई घटक हैं। एक घटक 2001 में केविन और मेरे पास विज्ञान के एक पेपर से उपजा है, जिसे इलेक्ट्रॉन दाताओं और इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता के साथ-साथ उत्पादन करना है। जैसा कि हम जानते हैं कि जीवन, यदि यह सूर्य के प्रकाश का उपयोग नहीं करता है, तो यह इलेक्ट्रॉन दाताओं और स्वीकारकर्ताओं को मिलाकर अपना जीवन बनाता है और मुक्त ऊर्जा की कटाई करता है।
उदाहरण के लिए, हम मनुष्य, अन्य जानवरों की तरह, हमारे इलेक्ट्रॉन दाता को मिलाते हैं, जो ऑक्सीजन के साथ, कार्बन को कम करता है, जो हमारा इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता है। माइक्रोब के आधार पर माइक्रोबोन, इलेक्ट्रॉन दाताओं और इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता की कई संभावित विभिन्न जोड़ियों में से एक या कई का उपयोग कर सकते हैं। केविन और मैं अजैविक तरीके खोज रहे थे कि इन जोड़ियों को यूरोपा पर उत्पादित किया जा सकता है, जो कि हम अब यूरोपा के बारे में समझते हैं। इनमें से कई विकिरण की कार्रवाई के माध्यम से उत्पन्न होते हैं। हम उस कार्य को बहुत अधिक विस्तृत सिमुलेशन में जारी रखने जा रहे हैं।
हम यूरोपा की सतह पर बायोमार्करों की उत्तरजीविता को भी देखने जा रहे हैं। यह कहना है, अगर आप एक ऑर्बिटर से बायोमार्कर को देखने की कोशिश कर रहे हैं, सतह के नीचे उतरने और खुदाई करने के बिना, आप किस तरह के अणुओं की तलाश करेंगे और वास्तव में उन्हें देखने के लिए आपकी संभावनाएं क्या हैं, यह देखते हुए कि वहाँ एक तीव्र है सतह पर विकिरण का वातावरण जो धीरे-धीरे उन्हें नीचा दिखाना चाहिए? शायद यह इतना धीमा भी न हो। वह हिस्सा जिसे हम समझना चाहते हैं। कब तक आप कुछ बायोमार्कर की उम्मीद कर सकते हैं जो सतह पर जीवित रहने के लिए जीव विज्ञान के बारे में रहस्योद्घाटन करेंगे? क्या यह इतना छोटा है कि कक्षा से देखने का कोई मतलब नहीं है, या क्या यह इतना लंबा है कि यह उपयोगी हो सकता है?
टर्नओवर की समझ में, या तथाकथित "प्रभाव बागवानी" सतह पर मुड़ा हुआ है, जो कि सिंथिया फिलिप्स के साथ मेरे काम का एक अन्य घटक है। केविन स्थलीय एनालॉग को देखकर उस पर हो जाएगा।
AM: आप किस बायोमार्कर का अध्ययन करने के लिए निर्धारित करते हैं?
प्रतिलिपि: कुछ रासायनिक यौगिक हैं जो आमतौर पर चट्टानों में बायोमार्कर के रूप में उपयोग किए जाते हैं जो स्थलीय अतीत में अरबों साल पीछे चले जाते हैं। उदाहरण के लिए, होपाने को सायनोबैक्टीरिया के मामले में बायोमार्कर के रूप में देखा जाता है। इन बायोमार्करों ने दो बिलियन से अधिक वर्षों से निगमित यूरेनियम, पोटेशियम, और इसी तरह के क्षय से उन चट्टानों में जो भी पृष्ठभूमि विकिरण मौजूद था, उसे वापस ले लिया। यह हमें कुछ प्रकार के बायोमार्कर की उत्तरजीविता के लिए एक प्रकार की आनुभविक आधार रेखा प्रदान करता है। हम यह समझना चाहते हैं कि कैसे यूरोपा की सतह पर विकिरण और ऑक्सीकरण वातावरण की तुलना की जाती है, जो बहुत अधिक कठोर होने वाला है।
केविन और मैक्स बर्नस्टीन दोनों प्रयोगशाला सिमुलेशन द्वारा उस प्रश्न के बाद प्राप्त करने जा रहे हैं। मैक्स अपने प्रयोगशाला तंत्र में बहुत कम तापमान पर नाइट्रोजन युक्त बायोमार्करों का विकिरण करने जा रहा है, बायोमार्करों की उत्तरजीविता को समझने की कोशिश कर रहा है और कैसे विकिरण उन्हें बदलता है।
AM: क्योंकि अगर बायोमार्कर अपने मूल रूप में जीवित नहीं रहते हैं, तो वे एक अन्य रूप में परिवर्तित हो सकते हैं, जो एक अंतरिक्ष यान का पता लगा सकता है?
प्रतिलिपि: यह संभावित मामला है। या वे ऐसी चीज़ में परिवर्तित हो सकते हैं जो उल्कापिंड की पृष्ठभूमि से अप्रभेद्य है। बात यह है कि प्रयोग करो और पता करो। और समय के पैमाने की अच्छी समझ पाने के लिए।
यह एक और कारण के लिए भी महत्वपूर्ण होने जा रहा है। जिस प्रकार की स्थलीय तुलना का मैंने अभी उल्लेख किया है, जबकि मुझे लगता है कि यह कुछ ऐसा है जिसे हमें जानना चाहिए, संभावित रूप से इसकी सीमाएं हैं क्योंकि यूरोपा की सतह पर कोई भी कार्बनिक अणु अत्यधिक ऑक्सीकरण वातावरण में है, जहां विकिरण द्वारा उत्पादित ऑक्सीजन का बर्फ के साथ प्रतिक्रिया होती है। यूरोपा की सतह शायद अधिक ऑक्सीकरण है पर्यावरण की तुलना में कार्बनिक अणु पृथ्वी पर एक चट्टान में फंसने का अनुभव करेंगे। चूंकि मैक्स बर्फ में इन विकिरण प्रयोगों को कर रहा होगा, इसलिए वह हमें यूरोपा पर सतह के वातावरण का एक अच्छा सिमुलेशन दे सकेगा।
मूल स्रोत: एस्ट्रोबायोलॉजी पत्रिका
