מה אם חיים חייזריים היו מבוססים על סיליקון

האם ייתכן שהחיים כפי שאנו מכירים אותם הם רק גרסה אחת מתוך אינספור אפשרויות ביולוגיות ביקום? כשאנו מחפשים חיים מחוץ לכדור הארץ, אנחנו נוטים להתמקד ב"אזור הזהב" ובנוכחותם של מים נוזלים ופחמן. אך השאלה המרתקת ביותר בביולוגיה תיאורטית ובאסטרופיזיקה היא האם ייתכנו חיים המבוססים על יסוד אחר לגמרי – הסיליקון (צורן). בעוד שפחמן הוא אבן הבניין של כל היצורים החיים המוכרים לנו, הסיליקון נמצא ממש מתחתיו בטבלה המחזורית וחולק עמו תכונות כימיות דומות, מה שמעורר את השאלה: האם ביולוגיה סיליקונית היא פנטזיה של מדע בדיוני או אפשרות מדעית ריאלית? מבחינה כימית, הסיליקון מסוגל ליצור ארבעה קשרים עם אטומים אחרים, בדומה לפחמן, מה שמאפשר לו לבנות מולקולות מורכבות. עם זאת, ישנם אתגרים משמעותיים: הקשרים שהסיליקון יוצר נוטים להיות חלשים יותר, והוא מתקשה ליצור קשרים כפולים ויציבים כפי שעושה הפחמן. בנוסף, בעוד שפחמן דו-חמצני הוא גז שאנו פולטים בקלות בתהליך הנשימה, "סיליקון דו-חמצני" הוא למעשה קוורץ – מוצק גבישי (חול). כדי שחיים מבוססי סיליקון יתקיימו, הם יזדקקו לסביבה קיצונית מאוד, אולי כזו שבה הטמפרטורות גבוהות באופן קיצוני או שהלחץ האטמוספרי שונה לחלוטין מזה של כדור הארץ, כדי לשמור על המטבוליזם שלהם פעיל. החיפוש אחר חיים "אקזוטיים" כאלו מרחיב את אופק החקירה שלנו אל עבר ירחים קפואים או כוכבי לכת לוהטים שבעבר נחשבו לבלתי ראויים למגורים. אם נגלה אי פעם צורת חיים סיליקונית, היא עשויה להיראות שונה מכל מה שדמיינו – יצורים עם מבנה גבישי, עמידות יוצאת דופן לקרינה, ואולי אפילו קצב חיים אטי בהרבה מזה של הביולוגיה הפחמנית. המחקר הנוכחי בודק כיצד אנזימים מסוימים יכולים "לאלץ" סיליקון להיקשר לפחמן, מה שמרמז על כך שהטבע עשוי למצוא דרכים יצירתיות לגשר על הפער הכימי הזה בסביבות חוץ-ארציות. הסרטון הופק בתמיכת Brilliant. כדי להעמיק בעולמות המדע, המתמטיקה והמחשבה הלוגית, בקרו בכתובת: https://brilliant.org/SpaceTime/ תחנות השידור של PBS נשענות על תמיכת הצופים. כדי לתמוך בתחנה המקומית שלכם ובתכני מדע איכותיים, היכנסו ל-http://to.pbs.org. הצטרפו אלינו למסע אל מעבר לגבולות הכימיה המוכרת ותגלו עד כמה רחוק יכול הדמיון הביולוגי של היקום להגיע.

תמלול הסרטון