Kako miriše Svemir: Izrazito smrdljivo mjesto, od pokvarenih jaja do badema

Jupiter, kaže Marina Barcenilla, ‘pomalo je poput smrdljive bombe’.

Jupiter, najveći planet u Sunčevom sustavu, ima nekoliko slojeva oblaka, objašnjava, a svaki sloj ima drugačiji kemijski sastav. Plinski div mogao bi vas privući slatkom aromom svojih ‘otrovnih oblaka marcipana’, kaže. Tada bi se miris ‘samo pogoršavao kako idete dublje’.

‘Vjerojatno biste poželjeli da ste mrtvi prije nego što dođete do točke u kojoj vas je zdrobio pritisak’, kaže.

‘Vjerujemo da je gornji sloj oblaka napravljen od amonijevog leda’, kaže Barcenilla, uspoređujući smrad s mačjim urinom. ‘Zatim, kako se spuštate dublje, nailazite na amonijev sulfid. Tada imate amonijak i sumpor zajedno – kombinaciju stvorenu u paklu.’ Sumporni spojevi su poznati po tome što su odgovorni za smrad trulih jaja, piše BBC.

Ako biste mogli istraživati ​​još dublje, nastavlja ona, naišli biste na Jupiterove karakteristične pruge i vrtloge. ‘Jupiter ima ove debele trake koje su obojene. Mislimo da bi neke od tih boja mogle nastati oblakom amonijaka i fosfora.’ Postoje i potencijalno neke organske molekule zvane tolini, složene organske molekule povezane s benzinom. Dakle, Jupiter, kaže ona, može imati i notu naftne ‘uljanosti’ s daškom češnjaka.

Barcenilla je svemirska znanstvenica, dizajnerica mirisa i doktorandica astrobiologije na Sveučilištu Westminster u Londonu. U ranim godinama proučavanja svemira, stalno se pitala: ‘Kako bi to mirisalo?’. Tada je shvatila: ‘Imam tu molekulu u svom laboratoriju. Mogla bih je zapravo stvoriti.’

Dakle, uz svoj akademski rad – traženje znakova života na Marsu – Barcenilla je bila zauzeta dizajniranjem mirisa koji rekreiraju miris svemira za najnoviju izložbu londonskog Prirodoslovnog muzeja, Svemir: Može li život postojati izvan Zemlje?

Od smrada pokvarenih jaja do slatkog mirisa badema, svemir je iznenađujuće smrdljivo mjesto, kaže ona. Kometi, planeti, mjeseci i plinski oblaci imali bi svoj jedinstveni miris kad bismo ih mogli pomirisati nosom. Ali što ti mirisi mogu otkriti o misterijama Svemira?

Najstarije osjetilo

Miris, iako često podcijenjen, vjerojatno je najstariji od osjetila. Uzmimo za primjer sićušni jednostanični organizam, bakteriju, koja se njiše kroz arheozojska mora prije otprilike 3,5 milijardi godina. Osjetivši prisutnost kemikalije, možda ukusne hranjive tvari ili neke opasnosti koju treba izbjegavati, flagelum bakterije – njezin repu nalik dodatak – djelovao bi kao propeler, omogućujući ovom sićušnom stvorenju da preusmjeri svoje kretanje. Za naše najranije pretke, ovaj ‘najrudimentarniji osjet mirisa’ bio je razlika između života i smrti.

A naš vlastiti osjet mirisa jednostavno je sofisticiranija verzija ove sposobnosti otkrivanja kemikalija u okolišu oko nas. Naši nosovi sadrže guste živčane nakupine sastavljene od milijuna specijaliziranih neurona koji su prekriveni molekulama poznatim kao kemoreceptori. Kada se vežu za kemikaliju, šalju signal u naš mozak koji se zatim tumači kao zaseban miris.

Ovaj osjet mirisa znači da imamo sposobnost otkrivanja kemikalija oko sebe. Za ljude, miris nam ne samo pomaže u prepoznavanju hrane ili nas upozorava na opasnosti iz okoliša, već i potiče sjećanja i igra ključnu ulogu u društvenoj komunikaciji. Nakon milijuna godina evolucije, sposobnost mirisa je suštinski povezana s našim emocionalnim blagostanjem.

Tijekom dugih, izoliranih mjeseci u orbiti, to također može biti važna veza s domom za astronaute. Ali svemirska postaja također može biti čudno mjesto kada su u pitanju mirisi.

‘Aleksej Leonov [prva osoba koja je završila svemirsku šetnju] bio je zadužen za sve strane astronaute’, kaže Helen Sharman, prva britanska astronautkinja. Bila je 1991. godina i Sharman se pripremala provesti osam dana na Miru, sovjetskoj svemirskoj postaji. Neposredno prije lansiranja, Leonov ‘mi je dao ovu malu grančicu pelina da je uzmem’. Tijekom boravka na Miru, Sharman bi povremeno gnječila listove pelina kako bi oslobodila njegov miris nalik kadulji – jer, kaže, ‘lijepo je malo pomirisati nešto’.

‘Gurnuti nos u vrećicu’

Na svemirskoj postaji Mir, objašnjava Sharman, bilo je vrlo malo mirisa. U mikrogravitaciji se vrući zrak ne diže pa se ‘mirisi vruće hrane ne dižu s vašeg tanjura’. Jedini način da se osjeti miris bio bi ‘gurnuti nos u vrećicu’, kaže.

Ali na svemirskoj postaji postojao je jedan prepoznatljiv miris koji su mnogi astronauti prijavili nakon svemirske šetnje. ‘Podsjetilo me na vrijeme kada sam kao dijete prolazila pored automehaničarske radionice’, kaže Sharman. ‘Mogla sam osjetiti miris zavarivanja – taj miris metala u zraku.’

Tijekom misije, Sharman je provodila eksperimente s potencijalnim materijalima za izgradnju svemirskih letjelica. ‘Imala sam hrpu tankih filmova, uglavnom keramike, koje sam morala staviti u okvir, a zatim izložiti okolišu oko svemirske stanice.’

Kada je vratila svoje uzorke iz zračne komore, osjetila se navala mirisa, metalnog mirisa svemira. ‘To je bio moj omiljeni eksperiment – ​​jer je mirisao.’ Drugi astronauti opisali su miris sličan ugljenisanom mesu, barutu ili spaljenim električnim žicama.

Ali što uzrokuje ovaj miris ostaje misterij. Jedno moguće objašnjenje, kaže Sharman, jest da je uzrokovan oksidacijom. ‘Atmosfera, okoliš, oko svemirske stanice, prilično je vakuum, ali ne potpuno na toj visini’, kaže. ‘Ono što imamo u preostaloj atmosferi je atomski kisik.’

Atomski kisik – ili pojedinačni atomi kisika – mogu se prilijepiti za svemirsko odijelo ili alate astronauta. Po ponovnom ulasku u svemirsku postaju, pojedinačni atomi kisika kombiniraju se s O2, prisutnim u kabini, stvarajući ozon (O3). ‘Čim reagira, osjetite taj miris ozona’, kaže Sharman. I mi ljudi ovdje na Zemlji možemo osjetiti oštar miris ozona. Jeste li ikada primijetili metalni miris statičkog elektriciteta odmah nakon grmljavine? To je ozon.

Miris umiruće zvijezde

Druga je mogućnost da je Sharman udisal atome umiruće zvijezde. Kada zvijezda umire, oslobađa ogromnu količinu energije. Tijekom tog procesa zvijezda proizvodi policikličke aromatske ugljikovodike (PAH) – ‘molekule u obliku pileće žice’, kaže Sharman – koji lebde Svemirom i doprinose stvaranju novih kometa, planeta i zvijezda.

Na Zemlji, PAH-ovi su prisutni u fosilnim gorivima, poput ugljena, sirove nafte i benzina, a često nastaju tijekom nepotpunog izgaranja organskih materijala. ‘Ako spaljujete hranu’, kaže Barcenilla, ‘to je vrsta molekule koju stvarate. Kada zvijezde umiru, izgaranjem te hrane nastaju iste vrste molekula. Zatim one zauvijek lebde u svemiru.’ Mnogi od ovih spojeva imaju miris otapala ili naftalina, dok drugi više podsjećaju na goruću plastiku ili bitumen.

Podaci iz svemira dolaze u svim oblicima. Prva znanost iz svemira dostavljena je 1958. godine, putem NASA-inog Explorera 1, u obliku zvuka. Premotamo naprijed do 2022. godine, i NASA-in svemirski teleskop James Webb (JWST) uhvatio je prvi dašak ugljikovog dioksida (CO2) u atmosferi egzoplaneta – planeta izvan našeg Sunčevog sustava – plinovitog diva WASP-39 b.

JWST zapravo nije osjetio miris CO2 u smislu udisanja, već je otkrio njegovu prisutnost prateći kako je atmosfera planeta mijenjala svjetlost zvijezda kada je prolazio ispred svog sunca. Analizirajući suptilne promjene u svjetlosti, JWST može identificirati različite kemikalije izvanzemaljskih svjetova.

I ‘svemir je ogroman’, kaže Barcenilla. Pun je svjetova s ​​​​mnogim i raznolikim mirisima. Kemijska analiza atmosfere na Titanu, najvećem Saturnovom mjesecu, sugerira da miriše na slatke bademe, benzin i trulu ribu. U međuvremenu, ‘pong’ trulih jaja mogao bi vas odvratiti od posjeta planetu HD 189733 b, užarenom plinovitom divu udaljenom oko 64 svjetlosne godine od Zemlje.

Međuzvjezdani oblaci prašine, koji se vrte kroz spiralne krakove Mliječne staze, kombiniraju mirise ‘ludog sladoleda i jezivog amonijaka’, vjeruju istraživači. U međuvremenu, u Strijelcu B2, divovskom molekularnom oblaku plina i prašine blizu središta naše galaksije, mogli biste osjetiti miris ‘nekih prebiotičkih molekula koje su potrebne za život’, kaže Barcenilla. ‘Tu imamo stvari poput etanola, metanola, acetona, sumporovodika i etilen glikola – koje možete koristiti kao antifriz.’

Njuškanje kemikalija

Etil format se obično pripisuje da središtu Mliječne staze daje miris maline, ali, kaže Barcenilla, to nije potpuno točno. ‘To je samo jedna molekula među mnogima i ako je pomirišete izolirano, ne miriše na maline.’ Etil format, objašnjava ona, nalazi se unutar raznog voća. ‘Djelomično je odgovoran za okus – ne miris – maline, ali je također djelomično odgovoran i za okus drugog voća. [Također je] povezan s lakom za nokte ili možda sredstvom za skidanje laka za nokte, te s nekom vrstom alkoholnog, gotovo rum mirisa.’

A njuškanje kozmičkih kemikalija ne samo da nam može dati vitalne detalje o sastavu Svemira, već nam može dati i tragove o tome gdje tražiti život, kaže Barcenilla.

‘Ako biste se nekako mogli voziti brodom na [planetu] K2-18b – ako je tamo bio ocean i ako biste mogli skinuti svoje svemirsko odijelo – onda bi mogao mirisati na truli kupus’, kaže Subhajit Sarkar, astrofizičar sa Sveučilišta u Cardiffu.

Godine 2023. Sarkar je bio dio tima koji je, uz pomoć JWST-a, uhvatio ono što bi mogao biti miris života na K2-18b, egzoplanetu udaljenom otprilike 120 svjetlosnih godina od Zemlje. Teleskop je otkrio ‘najmanju naznaku’, kaže Sarkar, dimetil sulfida (DMS), koji se ponekad smatra jednom od glavnih komponenti koje proizvode ‘miris mora’.

‘K2-18b je zanimljiv iz više razloga’, kaže Sarkar. ‘Dio je veće skupine egzoplaneta zvanih sub-Neptuni.’ Veći od Zemlje, ali manji od Neptuna, sub-Neptuni su najčešći tip planeta u galaksiji i, unatoč njihovoj rasprostranjenosti, mnogo toga o njima ostaje misterij.

‘Postoje velika pitanja o sub-Neptunima’, kaže Sarkar. ‘Zašto ne postoje u našem Sunčevom sustavu? I od čega su napravljeni?’. Jedan od načina na koji ih možemo pokušati bolje razumjeti, prema Sarkaru, jest da pogledamo njihove atmosfere. ‘K2-18b je bio poznat kao dobra meta za to.’

K2-18b je, u teoriji, ‘hikejski’ svijet, nastanjivi egzoplanet prekriven oceanom. Godine 2025. Sarkar i njegovi kolege ponovno su analizirali atmosferu K2-18b – i dobili još jači miris atmosferskih kemikalija koje, koliko znamo, proizvodi samo život – posebno fitoplankton i drugi morski organizmi.

Prema istraživačima, atmosfera K2-18b može sadržavati DMS i/ili dimetil disulfid (DMDS). ‘Trenutno nismo svjesni nebioloških procesa koji mogu proizvesti ove [kemikalije] u velikim količinama. Svakako, na Zemlji je vrlo, vrlo jasno da DMS i DMDS proizvode biologija. S te točke gledišta, to su vrlo specifični biosignati’, kaže Sarkar.

A s koncentracijama koje su 10 000 puta veće od onih u Zemljinoj atmosferi, nalazi sugeriraju da bi K2-18b mogao imati ocean ‘koji vrvi životom’, kaže Sarkar. Ali, upozorava, moguće je da kemikalije potječu iz abiotičkih izvora i da je potrebno više istraživanja. Međutim, dodaje, ako je K2-18b doista nastanjiv oceanski svijet ‘onda se uklapa u tu sliku, jer tada imate morski život koji potencijalno proizvodi ovu molekulu koja je na Zemlji povezana s morskim životom’.

Nalet svježeg zraka

Dakle, putovanje u svemir možda neće biti potrebno da biste iskusili kako zapravo miriše. Mnogi mirisi svemira su nam poznati i nalaze se upravo ovdje na Zemlji – a nekoliko ljudi pokušalo je ponovno stvoriti miris svemira, uključujući Barcenillu.

Kad gurnem nos u njezinu mirisnu kapsulu Mars na izložbi u Prirodoslovnom muzeju – osjetim miris hrđe, prašine i dašak vlage. Miris priziva uspomenu: stražnji kut garaže, nagomilane starim kartonskim kutijama punim nekad voljenih knjiga i komadića drva od namještaja starog generacijama. Domaći miris iz djetinjstva.
Ali možda najveće olfaktorno blago od svih ne nalazi se daleko u svemiru, već ovdje na Zemlji. Nema ništa slično mirisu našeg vlastitog planeta, kaže Sharman. Opisuje svoj povratak kući 1991. godine, još uvijek živo u sjećanju. ‘Bio je kraj svibnja, tako da čak ni u Srednjoj Aziji tlo nije bilo potpuno suho na dan kada smo se vratili na Zemlju.’

Prilikom slijetanja, letjelica se ‘dosta odbila’, gnječeći biljke na tlu ispod sebe. ‘Sletjeli smo na ovu vegetaciju pelina u Kazahstanu’, prisjeća se Sharman. ‘Nalet svježeg zraka kada smo otvorili otvor bio je jednostavno fantastičan. Prekrasno je mirisalo, apsolutno ukusno.’