Astrobiologia – mitä se on?
Astrobiologia-sana alkaa varmaan olla monille jo tuttu – mutta mitähän tuo sanakummajainen oikeasti pitää sisällään? Selvästi se tarkoittaa jotakin tutkimusalaa – mutta se kirjoittaa saman nimen alle kaksi toisistaan tosi kaukana olevaa tutkimusaihetta – kosmisen avaruuden ja elämän. Miten mikään tutkimusala voisi tutkia samaan aikaan asioita jotka sijaitsevat maailman vastakkaisissa ääripäissä. …tai no, ehkä ne eivät ihan niin ääripäissä olekaan – pitää muistaa että tämä meidänkin planeettamme kuuluu avaruuteen ja kosmiseen kokonaisuuteen.
Astrobiologiaa on määritelty tieteeksi joka tutkii ”elämän syntyä, evoluutiota, esiintymistä, kehitystä ja tulevaisuutta kosmisessa maailmankaikkeudessa” – näin mm. Euroopan astrobiologien verkoston EANAn RoadMap-projektin sivulla. Ensimmäinen haaste tässä tutkimusaiheessa on sen määrittäminen mitä elämä on.
Toistaiseksi tunnemme vain yhdenlaista elämää – ja vain yhden paikan missä elämää varmasti esiintyy – eli tämän oman kotiplaneettamme. Tätä Maan elämää onkin helppo tavoittaa tutkittavaksi – sitä voidaan analysoida ja testata kaikilla tasoilla ekologiasta solu- ja molekyylibiologiaan – ja tätähän tehdään sen perinteisen biologian puitteissa. Maan elämä on kuitenkin myös astrobiologian tutkimuskohde – toistaiseksi, se on meille ainoa elämän malli ja standardi: jos elämää esiintyy muualla, se luultavasti olisi jotakin samankaltaista. Voidaan toki myös miettiä, noin hypoteettisesti, voisiko se olla erilaista – ja millä tavalla erilaista – jossakin muualla.
Astrobiologia hakee myös tähän tuttuunkin elämään erilaista näkökulmaa – laajempaa perspektiiviä: se kysyy mm. millaista elämä on ollut joskus aivan alussaan, niissä ensimmäisissä iduissaan joissa elottomat molekyylikompleksit alkoivat toimia kuin elävät oliot –tai, miten monimuotoiseksi se on kehittynyt, millaisissa ääriolosuhteissa sitä esiintyy tällä planeetalla, ja mitkä ovat sen selviytymisstrategiat kaikista ankarimmissa olosuhteissa. Se myös kysyy mitkä tekijät ovat oleellisia elämän synnyn, kehittymisen ja elossa pysymisen kannalta tällä planeetalla.
Näiden perusteella sitten voidaankin ekstrapoloida sitä mitkä ovat elämän esiintymisen mahdollisuudet planeettakuntamme muilla kappaleilla – ja mikä ettei, missä tahansa maailmankaikkeudessa, eksoplaneetoilla. Ekstrapolointia toistaiseksi – mutta tietenkin tavoitteena on lopulta havainnoilla toteen näyttää että elämää siellä jossakin on – tai että sitä ei ole. Tämä kysymys – onko elämä yleistä maailmankaikkeudessa — vai onko se äärimmäisen harvinaista, josko ehkä peräti ainutlaatuista – lieneekin koko älykkään (ihmis)lajin suurimpia kysymyksiä.
Astrobiologiassa haetaan myös vastauksia kysymykseen ”miksi”: miksi asiat ovat tapahtuneet niin kuin ne ovat tapahtuneet. Yleisesti ottaen, kaikki isot prosessit maailmassa ovat dynaamisia ja monitekijäisiä, vuorovaikutteisia. Astrobiologiassa haetaan näitä vuorovaikutuksia: Miten kosminen kehitys on vaikuttanut tähtien ja planeettakuntien syntyyn ja ominaisuuksiin, miten (ja mitkä) olosuhteet nuorella planeetalla ovat vaikuttaneet elämän syntyyn, miten elämän ja eliökunnan kehitys on vaikuttanut planeetan olosuhteisiin, miten planeetan elottomat komponentit ja eliökunta yhdessä asettuvat jonkunlaiseen tasapainotilaan – miten stabiili tai epästabiili tuo tila on – mitä tapahtuu kun se muuttuu, mitkä tekijät sitä muuttavat – ja mitä siitä sitten seuraa.
Elämän edellytysten, ja elämän synnyn ja selviytymisen tarina ei suinkaan ole triviaali vaan hyvin HYVIN monitasoinen, moniulotteinen ja monimutkainen . Se on koko kosmoksen ikäinen prosessi, ja meidän eliökuntamme tasolla tämän planeetan ikäinen prosessi. Se on tarina loputtomasti muuttuvista ja keskenään vuorovaikuttavista osatekijöistä. Astrobiologia pyrkii valottamaan tämän prosessin lainalaisuuksia ja kokonaiskuvaa. Koko prosessi on – ainakin osittain – kaoottinen systeemi , joka kuitenkin synnyttää järjestystä. Elämä on äärimmäisen monitasoinen ja hienosti rakentunut ilmiö kaaoksen ja järjestyksen välimaastossa.
Hei, kiitos tästä blogista! Olen juuri aloittanut astrobiologian yliopistokurssin Britanniassa, se toimii osana valmisteluja aihetta sivuavaa tohtorityötä varten. Tulin tänne jo 1999, kun Walesissa alkoi syksyllä 1999 maailman ensimmäinen akateemisesti akreditoitu yliopistotutkinto BSc(Hons) in Science & Science Fiction. Kurssia aloittaessani en usko että olin edes kuullut termiä astrobiologia. Käsite tuli pian tutuksi mutta useimmat ihmiset (myös yliopistomaailmassa) pitivät sitä enemmän fiktiona kuin tieteenä. Valmistuin vuosikurssini mukana 2002.
Pikakelataan vuoteen 2008 jolloin yliopistoni ja aiemmat professorini organisoivat astrobiologian konferenssin, johon itsekin osallistuin http://news.glam.ac.uk/news/en/2008/jul/01/astrobiology-conference-glamorgan/
Muutamassa vuodessa kaikki oli muuttunut, konferenssissa oli mm. ESA:n tutkijoita ja runsaasti yliopisto-opiskelijoita – astrobiologiaan tutkimusalueena oli nyt saatavana rahoitusta aivan toisessa mittakaavassa kuin vain viisi vuotta aiemmin.
Elämme todella mielenkiintoisia aikoja astrobiologian suhteen, hieno liike Ursalta aloittaa asiaan liittyvä blogi. Onnea ja menestystä!
Tuomo,
niinpä niin, nuo ”tutkimusmatkailu-tahot” NASA ja ESA, ja muutkin elämän äärialueita etsivät tutkijat – alkaen kemisteisä ja biologeista, päätyen tähtitieteilijöihin ja kosmologeihin – tekevät tätä jo täysillä. Meillä virallinen akateeminen taso junnaa perässä – mutta onneksi on asiaa harrastavaa porukkaa – ja URSA tarjoaa uutisia ja tietoa…ja tälläistä harrastusfoorumia.
Valaiseva juttu, kiitokset!