Waarom gaat men in de zoektocht naar buitenaards leven altijd op zoek naar vloeibaar water?

Antwoord

Het hoeft inderdaad niet a priori zo te zijn dat de evolutie naar zichzelf organiserende complexe moleculen, die hier op Aarde in waterig milieu is gebeurd, overal op dezelfde manier moet gebeuren. Vandaar ook dat we echt nieuwsgierig zijn naar welke complexiteit bestaat op de Saturnus-satelliet Titan, waar er meren met koolwaterstoffen zijn aangetroffen.

Maar anderzijds is water toch wel heel bijzonder in die context, en daarom misschien toch uniek:

- na H2, en op sommige plaatsen CO, is H2O de meest voorkomende molecule in het heelal: het bestaat uit het meest voorkomende element (H) en het derde meest voorkomende element (O), en nummer 2 (He) doet niet mee in de chemie;

- het is een heel goed solvent, omdat het een vrij groot dipoolmoment heeft;

- de warmtecapaciteit van water is heel groot, zoals we zien in het feit dat de temperatuur van de oceanen veel minder schommelt dan die van de continenten; op die manier is water een stabiliserende factor;

- water speelt ook een rol als broeikasgas, en doet dus mee aan de thermostaat die de temperatuur van de planeet vrij constant heeft gehouden ondanks een helder wordende zon;

- water is de enige stof die lichter is in vaste toestand (ijs) dan in vloeibare toestand; daarom bevriest een vijver, of eventueel de zee, bovenaan, en zet het ijs er een stop op die verdere afkoeling van het water vertraagt; indien ijs zwaarder was, zouden vijvers soms helemaal bevriezen, en zouden de oceanen dat misschien ook gedaan hebben in vroegere fasen, met fatale effecten voor het leven;

- water interageert met rotsen - hydratatie - en dat maakt ze zachter. Het is dankzij de hydratatie van de aardkorst dat de rotsen zacht genoeg zijn om continentendrift mogelijk te maken, waarbij de verschillende schotten van de aardkorst onder elkaar kunnen schuiven. Die continentendrift is dan weer essentieel om de aardkorst regelmatig te ontgassen, zodat gassen (die door de regen uit de atmosfeer verwijderd worden) weer vrijkomen om het broeikaseffect gaande te houden en als voedsel voor de fotosynthese.

Een indrukwekkende lijst van eigenschappen dus, waaruit men wel mag besluiten dat water de beste keuze is. 'De enige keuze' is misschien een stap te ver, maar hoe dan ook, als het leven welig tiert in het heelal, zal het meestal in waterig milieu zijn. Het is dus toch wel zinvol om de aanwezigheid van vloeibaar water te gebruiken als selectiecriterium om naar leven te zoeken.

Het is voor de natuur al moeilijk genoeg om leven voort te brengen, het is dan waarschijnlijk dat ze gemakkelijkste weg kiest. Een gelijkaardige redenering is de volgende. Men zegt ook wel eens dat we te antropocentrisch zijn doordat we ervan uitgaan dat leven elders net zoals bij ons op koolstofchemie moet gebaseerd zijn. Welnu, als we gaan kijken welke moleculen er in het interstellaire medium geïdentificeerd zijn, dan stelt men vast dat er bij de zowat 100 moleculen met vijf atomen of meer die we daar hebben kunnen vinden, er slechts een (1!) is, namelijk SiH4, dat geen koolstofatoom bevat. Waarom? Omdat C de kampioen is van de scheikunde: het komt vrij veel voor, is licht en dus beweeglijk, en heeft met voorsprong de rijkste cataloog van mogelijke bindingen (eendimensionale ketens, ringen, ketens van ringen, amorfe varianten, grafiet, grafeen, diamant, zelf buckyballen). Wil je complexe moleculen maken, dan zou je gek zijn om niet met koolstof te werken, en de natuur is niet gek.