Mengapa alien harus menjadi makhluk hidup berbasis karbon?

11

Jadi perbaiki jika saya salah, tetapi ketika mencari kehidupan terestrial tambahan, para ilmuwan biasanya mencari tanda-tanda yang mereka harapkan agar kehidupan di bumi dapat berkembang. Kami mencari kondisi di planet yang memenuhi kriteria tertentu, misalnya cukup dekat dengan matahari untuk air, lingkungan untuk bentuk kehidupan berbasis karbon ada. Aku ingin tahu; mengapa alien tidak bisa menjadi bentuk kehidupan berbasis sulfur yang demi minuman berimbas memimpin dan menghirup klorin seperti yang kita lakukan oksigen.

pria misterius
sumber
2
@Kozaky, atau photino birds :-)
Carl Witthoft
3
Karbon sangat baik untuk apa yang dibutuhkan untuk kehidupan. Itu membuat ikatan yang kuat dan membentuk molekul rantai panjang yang stabil dan fleksibel. Itu tidak berarti itu tidak dapat dilakukan dengan atom lain, tetapi Karbon sangat ideal. Saya tidak berpikir ada atom lain yang mendekati.
userLTK
7
Kimia adalah kimia; tidak masalah apakah itu ada di bumi atau planet di sisi lain galaksi atau alam semesta. Kimia dan fisika akan mematuhi hukum yang sama. Kita tahu bahwa karbon dengan mudah membentuk molekul rantai panjang, dan satu-satunya unsur lain yang kita tahu yang mendekati adalah silikon, yang tidak mendekati karbon.
BillDOe
1
@ Kozaky Tidak, sebenarnya tidak. Ini kimia.
Rob Jeffries
1
Anda mungkin dapat pergi dengan mengganti atau Boron-Nitrogen untuk Karbon-Karbon. Mungkin.
David Elm

Jawaban:

20

Saya ingin memulai dengan penafian bahwa saya bukan ahli kimia dan mudah-mudahan saya tidak mengacaukan semua bahan kimia itu. Jika ya, beri tahu saya.

Saya pikir Bill Oertell memukul kepala. Hanya karena Anda dapat membayangkan spesies yang dapat meminum timbal bukan berarti sebenarnya secara fisik memungkinkan. Hanya atom spesifik yang dapat membentuk dasar dari molekul organik (sangat kompleks) yang diperlukan untuk membentuk kehidupan dan Karbon adalah atom yang dapat melakukan itu. Alasan utama untuk ini adalah bahwa Karbon memiliki empat elektron valensi dan kulit terluarnya dapat menampung delapan, memungkinkannya untuk membentuk ikatan yang kuat dan bervariasi yang tidak dapat dibentuk oleh kebanyakan atom lainnya. Karenanya, Karbon adalah elemen paling logis untuk membentuk tulang punggung molekul organik.

Bentuk Kehidupan berbasis ___ lainnya

Bergerak menuruni tabel periodik, Anda dapat melihat bahwa silikon memiliki sifat yang sama (pemilihan 4 valensi, 8 kemungkinan) dan Anda mungkin cenderung berpikir bahwa Anda dapat membentuk semacam kehidupan berbasis silikon. Topik ini telah dipertimbangkan secara luas , tetapi Anda mengalami sejumlah masalah yang membuat kehidupan berbasis silikon menjadi tidak mungkin. Alasan utama adalah bahwa Silikon hanya jauh lebih besar dan lebih besar dari Karbon (memiliki inti dengan 28 nukleon dibandingkan dengan Karbon 12). Ini menyulitkan Silicon untuk membentuk ikatan yang diperlukan yang bisa dibentuk oleh Carbon dan Anda kurang beruntung dari yang tepat. Masalah serupa terjadi dengan elemen " kelompok karbon " lainnya , kecuali mereka bahkan semakin diperburuk oleh massa yang lebih tinggi.

Ada banyak konfigurasi "organik" lainnya yang dipertimbangkan oleh ahli kimia seperti kehidupan berbasis boron atau kehidupan berbasis sulfur, tetapi mereka semua memiliki beberapa jenis masalah yang menyulitkan keberadaannya. Beberapa lebih mungkin daripada yang lain, tetapi kehidupan berbasis karbon, seperti yang kita tahu, sepertinya menjadi solusi terbaik. Jika Anda memberi seseorang semua elemen dalam tabel periodik dan berkata, buatlah kehidupan organik, mereka mungkin akan kembali dengan kehidupan berbasis karbon karena paling mudah. Anda tidak harus mengatasi banyak kendala.

Pengamatan

Selain dari ketidakpraktisan kehidupan berbasis non-Karbon, Anda harus mempertimbangkan bahwa semua yang kita lihat di alam semesta, sejauh kimia organik berjalan, menunjukkan fakta bahwa Semesta dipenuhi dengan kimia berbasis karbon. Para astronom telah dapat melihat komet, awan debu antarbintang, dan segala macam tempat dan waktu, mereka melihat molekul organik yang kompleks dan berbasis karbon. Sebagai contoh:

Poin yang saya kendarai di sini adalah bahwa alam semesta tampaknya sudah jadi untuk mulai membentuk kehidupan berbasis karbon di mana-mana. Di mana-mana kita melihat, kita melihat molekul organik yang memiliki Karbon sebagai tulang punggung struktur mereka. Kita tidak melihat molekul berbasis silikon kompleks (atau sesuatu yang lebih gila). Ini sangat memberi kesan bahwa Karbon adalah jalan yang harus ditempuh jika Anda ingin dengan cepat dan mudah membentuk kehidupan.

Mungkin ada 100 alasan lain untuk mendukung Karbon daripada sesuatu yang lain, tetapi itu mempelajari kimia yang lebih rumit daripada yang saya sentuh di sini dan saya tidak memiliki pengetahuan tentang hal itu. Saya pikir pertanyaan ini akan mendapatkan jawaban kimia yang lebih mendalam tentang pertukaran tumpukan kimia .

angin barat
sumber
5
Poin lainnya adalah kelimpahan. Karbon jauh lebih berlimpah di alam semesta daripada unsur lain kecuali Hidrogen, Helium, dan Oksigen karena proses fusi bintang. Jadi, bahkan jika bio-kimia dimungkinkan dengan unsur-unsur lain, mereka secara statistik lebih kecil kemungkinannya terjadi. Ini pada gilirannya akan mendukung pengembangan kehidupan berbasis karbon di seluruh alam semesta daripada berbasis silikon (atau elemen lain yang mampu membentuk molekul kompleks).
Adwaenyth
2
memang, CO2 memiliki dua ikatan rangkap hanya mungkin dengan C dan larut dalam air dan sangat reaktif, SiO2 adalah salah satu mineral yang paling stabil dan tidak reaktif di planet ini, kuarsa. ini adalah contoh dari kemampuan pelarut umum karbon, ia dapat membentuk jutaan jenis pelarut, sedangkan Si hampir hanya membentuk mineral di ruang angkasa, di komet dan di planet.
com.prehensible
1
Poin lain adalah bahwa ikatan Silikon - Silikon sangat lemah (Lihat: physics.stackexchange.com/questions/127890/… dan chemistry.stackexchange.com/questions/28702/… ) dan untuk kehidupan berbasis silikon, ikatan Silikon - Oksigen harus lebih baik dari Silicon -Silicon.
Juan T
4

Karbon seperti teknik lego. Ini menghubungkan air menjadi senyawa organik yang memiliki setiap sifat kimia dan fisik dari pelarut yang mudah menguap hingga sirup menjadi minyak hingga tar dan batu.

Silikon itu seperti lego, cobalah membuat mobil dari sana, sulit untuk menemukan pelarut yang baik untuk itu. bahkan tidak dapat mengikat H. Silane yang setara dengan metana tidak terjadi secara alami di planet kita, itu terlalu tidak stabil. karena silikon tidak membentuk senyawa OH, ia tidak memiliki kelenturan air, ia selalu berbatu dan tidak stabil kecuali pada -200 derajat di mana ia bisa lebih fleksibel daripada karbon. Senyawa silikon di bawah -180 derajat C menarik dan layak dipelajari, mereka akan membutuhkan baju ruang angkasa kryogenik agar tetap dingin, dan jika Anda menembak mereka akan menyemprotkan oksigen cair di mana-mana.

Belerang bahkan lebih fleksibel daripada silikon. hanya membentuk rantai linier dan hiper reaktif dengan hidrogen.

Anda membutuhkan pelarut selain air yang digunakan untuk karbon. Amonia, formaldehida, asam sulfat, nitrogen cair, hidrogen fluorida, metana, hidrokarbon, cairan superkritis.

Mungkin bentuk kehidupan robot yang rumit adalah beberapa cara termudah untuk membuatnya. Bentuk kehidupan yang dapat dirancang oleh kecerdasan buatan, untuk menggunakan sumber daya yang paling umum tersedia pada suhu sekitar lebih mungkin daripada bentuk kehidupan kompleks menggunakan selain karbon. Itu karena komputer besar dapat merancang transistor / mekanik yang bekerja dengan logam dan konduktor dalam suhu yang sangat dingin (aluminium dapat menangani -130 kelvin dengan mudah secara struktural), dan bentuk kehidupan robot lebih suka berada di lingkungan yang stabil tanpa biologi, awan, hujan , air, di lingkungan yang dingin, akan lebih mudah bagi mereka.

com. dimengerti
sumber
Bentuk kehidupan silikon -200 derajat Anda adalah ide yang menarik. Ini biasanya dikaitkan dengan panas dalam fiksi ilmiah yang buruk, tetapi kehidupan silikon di planet yang sangat dingin, katakan saja saya sedikit ingin tahu tentang gagasan itu.
userLTK
2

Karbon dapat menahan salah satu dari 4 ikatan koneksi paling stabil dari elemen. Kita melihat bagaimana kehidupan dibentuk di bumi dan berdasarkan pada sifat-sifat kehidupan di sini, kita membuat tebakan-tebakan yang terpelajar tentang apa yang harus didasarkan pada kehidupan di bagian lain dari alam semesta, mengingat bahwa ada kehidupan lain.

Untuk menjawab bagian kedua dari yang kedua, alasan kita menghirup oksigen adalah untuk memungkinkan fungsi seluler tertentu terjadi, alasan yang paling penting adalah pernapasan. C6H12O6 + O2 menghasilkan CO2 + H2O + 36-38 ATP. ATP adalah molekul yang digunakan tubuh sebagai energi. Oksigen sangat penting bagi kita karena digunakan dalam reaksi kimia yang memberi energi tubuh kita. Jika alien menghirup klorin, perlu proses kimia yang menggunakan klorin dalam tubuh mereka. Adapun ada kehidupan berbasis sulfur, saya tidak tahu apakah sulfur cukup stabil untuk memegang ikatan yang sama dengan karbon. Dari apa yang diketahui para ilmuwan, karbon adalah basis organik universal terbaik, karena 4 ikatannya yang stabil.

bkrumin
sumber
Mungkin ada kasus di mana bahan-bahan awal tata surya kurang karbon untuk alasan apa pun dan silikon dapat dipilih hanya karena kelimpahan. Atau mungkin sistemnya dapat diberkahi dengan kelimpahan boron yang luar biasa tinggi karena beberapa alasan aneh dan kehidupan dapat didasarkan pada boron.
Jack R. Woods
Jack R. Woods - Boron jauh lebih kecil kemungkinannya untuk menjadi basis kehidupan. Silikon dan karbon adalah satu-satunya elemen yang dapat menahan 4 ikatan stabil. Boron hanya dapat menampung 3. Jika tata surya kekurangan karbon dan silikon, kemungkinan besar itu tidak akan menghasilkan kehidupan sama sekali, bahkan jika ada planet di tempat yang tepat. Sekali lagi, itu sebabnya umumnya dipercaya bahwa kehidupan lain akan dibuat dari karbon atau silikon, tidak pernah yang lain.
bkrumins
-5

Bentuk kehidupan berbasis oksigen juga dimungkinkan, mengingat oksigen siap berikatan dengan molekul lain. Selain itu, bagaimana para ilmuwan benar-benar tahu bahwa hukum fisika, kimia, dan kehidupan berlaku di mana-mana? Mengapa tidak hanya Bumi atau tata surya kita? Mengapa bukan hanya Bima Sakti? Mungkin ada hukum dan kemungkinan yang berbeda di galaksi yang berbeda, yang kemungkinan besar tidak akan pernah ditemukan manusia. Siapa kita untuk memutuskan id mana yang benar dan mana yang tidak padahal sebenarnya tidak akan diketahui? Untuk semua yang saya pedulikan, kehidupan di Bumi bisa menjadi yang paling sederhana dan tidak mengesankan di seluruh alam semesta. Kita bisa memiliki kecerdasan dan masa hidup belatung dibandingkan dengan beberapa bentuk keberadaan. Bagaimanapun, hidup hanyalah sebuah mesin. Apa yang harus kita pedulikan? Kita harus; itulah satu-satunya alasan mengapa hidup ada. Untuk mengisi kekosongan. Untuk berada disana. Apa' Apakah melampaui keberadaan? Mungkin di situlah lubang hitam mengarah. Dalam semua kejujuran, dunia ini jauh melampaui pemahaman yang mungkin, jauh di luar jangkauan kita. Pada akhirnya, kita semua adalah tubuh di dunia makhluk yang luar biasa besar ini. Bintik debu di ruang dua dimensi. Pada kenyataannya, kita hanya berharga untuk diri kita sendiri.

pengguna30540
sumber
2
Meragukan segala sesuatu bisa menjadi jawaban untuk setiap dan semua pertanyaan berbasis sains, dan itu akan sama-sama tidak menarik. Anda dapat meningkatkan jawaban ini dengan memperluas pengenalan singkat Anda tentang sesuatu yang berbasis oksigen, dan mungkin menghabiskan sedikit ruang pada relativisme.
SE - berhenti menembak orang-orang baik
1
Ada banyak alasan untuk mengharapkan hukum fisika sama, atau hampir sama, di seluruh Alam Semesta. Pengamatan berlimpah. Lihat fisika ini. Utas SE untuk diskusi ..
pela