وجود حیات فرازمینی تنها به آب وابسته نیس

تیر, ۱۳۹۷ بدون نظر نجوم و فضا

وجود حیات فرازمینی تنها به آب وابسته نیس

در جستجوی نشانه‌هایی دال بر وجود حیات فرازمینی ، اغلب دانشمندان روی یافتن آب در اجرام آسمانی تاکید می‌کنند. اما برخی از محققان، وجود عناصر ضروری زیستی (Bioessential) نظیر فسفر و مولیبدن را نیز در قضاوت درباره زیست‌پذیر بودن دنیاهای بیگانه موثر می‌دانند.

در سیاره ما، هر کجا که آب هست، زندگی هم هست؛ از ارتفاعاتی که با ابرها پیوند خورده‌اند تا عمیق‌ترین لایه‌های زمین. به همین دلیل، وجود حیات فرازمینی هم منوط به این عامل پنداشته می‌شود. تاکنون هم عمدتا سیارات و قمرهایی هدف تحقیقات فضایی قرار گرفته‌اند که از شرایط دمایی لازم برای نگهداری آب به صورت مایع در سطح خود برخوردار بوده یا هستند.

به عنوان مثال اگرچه در حال حاضر شدت گرمای سطح سیاره زهره (ونوس) برای ذوب کردن سرب کافی است؛ اما در سال ۲۰۱۶ مقاله‌ای منتشر شد که به احتمال زیست‌پذیر بودن ونوس در گذشته‌های دور (حداقل ۷۱۵ میلیون سال پیش) به علت دمای ملایم آن دوران سیاره اشاره داشت. دانشمندان معتقدند چنانچه زندگی یکبار در این سیاره همسایه جاری شده باشد، هم‌اکنون نیز احتمال بقای اَشکالی از حیات در ابرهای زهره متصور است.

ونوس

البته همانطور که «آوی لوئب» نویسنده ارشد یک مقاله تازه و مدیر گروه اخترشناسی در دانشگاه هاروارد اشاره کرده، وجود حیات فرازمینی مستلزم حضور عوامل دیگری نیز است. مثلا روی کره زمین، جاری بودن حیات در اقیانوس‌ها رابطه مستقیمی با وجود عناصر نیتروژن و فسفر در آن‌ها دارد. چرا که حضور نیتروژن، لازمه شکل‌گیری پروتئین‌ها است و هر دوی این عناصر (نیتروژن و فسفر) در ساختار DNA و RNA موجودات زنده نیز نقش کلیدی ایفا می‌کنند.

نقش عناصر زیستی در احتمال وجود حیات فرازمینی

مطالعات بسیاری از آن حکایت دارند که افزایش میزان فسفر در اقیانوس‌ها طی ۸۰۰ الی ۶۳۵ میلیون سال پیش، احتمالا یکی از عوامل موثر در روند تکامل جانوران روی کره زمین بوده است. اما برای بررسی نقش احتمالی عناصر ضروری زیستی در تکامل حیات فرازمینی ، دانشمندان روی قابلیت وصول این عناصر در دنیاهایی متمرکز شدند که زیر سطح یخ زده‌ی خود، اقیانوسی مایع دارند؛ از جمله یکی از قمرهای مشتری به نام اروپا و یکی از قمرهای زحل به نام انسلادوس. به گفته‌ی لوئب:

بسیاری گمان می‌کنند که می‌توان نشانه‌های وجود حیات فرازمینی را در اقیانوس‌هایی که زیر سطح منجمد اروپا و انسلادوس جریان دارند، یافت. ناسا و آژانس فضایی اروپا نیز برنامه‌هایی برای بازدید از این اقمار دارند که می‌توان از ماموریت اروپا کلیپر ۱ نام برد.

در کره زمین، بخش عمده فسفر اقیانوس‌ها از فرسایش سنگ‌های فلسیک در اثر بارش باران‌های خفیف اسیدی تامین می‌شود. عامل خروج فسفر از دریاهای زمین نیز فعالیت هیدروترمال (گرمابی) آن‌هاست. مطالعات نشان می‌دهند که در انسلادوس و احتمالا قمر اروپا نیز جریان‌های هیدروترمال وجود دارد.

دانشمندان به وجود حیات فرازمینی در دو قمر انسلادوس و اروپا امیدوارند

پرتوافکنی مداوم مشتری روی اروپا، مولکول‌هایی موسوم به اکسیدان‌ها را به وجود می‌آورد. با تکان‌هایی که در قشر منجمد این قمر رخ می‌دهد، اکسیدان‌ها می‌توانند راه خود را به سوی دریاهای پنهان آن باز کنند و از طریق واکنش دادن با سولفیدها، سبب اسیدی شدن آب شوند. از این رو محققان احتمال می‌دهند که در اروپا مقادیر کافی فسفر برای پشتیبانی از حیات وجود دارد؛ اما از سوی دیگر، اسیدیته بالای اقیانوس‌های زیرزمینی آن، شاید عاملی محدود کننده برای وجود حیات فرازمینی باشد.

بر خلاف قمر اروپا، مطالعات پیشین حاکی از آن بود که اقیانوس‌های انسلادوس به شدت قلیایی هستند. در مقاله اخیر دانشمندان به این نتیجه رسیدند که در صورت قلیایی یا خنثی بودن این آب‌های زیرزمینی و وجود جریان‌های هیدروترمال، احتمالا تمام ذخایر فسفر در یک دوره چندین میلیون ساله (که در قیاس با عمر منظومه شمسی، زمان بسیار کوتاهی است) از اقیانوس‌های زیرزمینی انسلادوس حذف شده است. البته این دانشمندان معتقدند فلزاتی نظیر مولیبدن، منگنز و کبالت نیز می‌توانند نقش عناصر زیستی را در انسلادوس ایفا کنند.

بنابر توضیحات «منساوی لینگام» یکی دیگر از نویسندگان مقاله و اختر فیزیکدان دانشگاه هاروارد: نقش مولیبدن در ساختار و عملکرد بسیاری از آنزیم‌ها، کلیدی است. همچنین این عنصر توانایی شکستن پیوند شیمیایی برقرار شده بین اتم‌های نیتروژن موجود در اتمسفر و تبدیل آن‌ها به مولکول‌های ارگانیک حیاتی را هم دارد. علاوه بر این‌ها مولیبدن در سنتز پروتئین، متابولیسم سلولی و رشد و نمو بسیاری از ارگانیسم‌ها نیز تاثیرگذار است. اهمیت منگنز به نقش آن در تولید اکسیژن از طریق چرخه فتوسنتز در کلروپلاست مربوط می‌شود. کبالت نیز وظایف بیولوژیک متعددی را در متابولیسم موجودات زنده بر عهده دارد که پر اهمیت‌ترین آن‌ها، نقش داشتن در تولید ویتامین ب-۱۲ است.

ایده‌ی زیست‌پذیر بودن این اجرام آسمانی از دهه ۱۹۵۰ میلادی در ذهن دانشمندان شروع به روییدن کرد؛ یعنی زمانی که مشخص شد حجم وسیعی آب در زیر سطح آن‌ها جریان دارد. اما به اعتقاد «آدام فرانک» اختر فیزیکدان دانشگاه راچستر:

این بسیار مهم است که تنها وجود آب را لازمه زیست‌پذیر بودن دنیاهای بیگانه ندانیم و ذهن خود را بیشتر متوجه برخی ترکیبات شیمیایی و عناصر خاص بکنیم.

به اعتقاد لینگام نیز پایین بودن سطح عناصر زیستی در دنیاهای بیگانه، عاملی محدودکننده برای وجود حیات فرازمینی در آن‌ها است.

یکی از راه‌ها برای پی بردن به اینکه آیا دنیاهای خارج از منظومه شمسی دارای عناصر ضروری زیستی هستند یا خیر، این است که به ستاره میزبان آن‌ها بنگریم. زیرا وجود هر عنصری در یک ستاره، طیف رنگ مخصوص به خود را در نور ساطع شده از آن ایجاد می‌کند و با نگریستن به این نور، می‌توان اطلاعات ارزشمندی را درباره احتمال زیست‌پذیر بودن سیارات مجاور آن ستاره به دست آورد.

البته انسلادوس و اروپا آنقدرها هم دور نیستند و امکان اعزام فضاپیماهای اکتشافی و کاوشگر به آن‌ها وجود دارد. اگرچه طی ماموریت‌های آتی احتمال کشف حیات در این اقمار زیاد نیست، اما لینگام این ماموریت‌ها را فرصتی مغتنم برای پی بردن به درستی یا نادرستی مدل ارائه شده توسط خود و همکارانش می‌داند.

وجود حیات فرازمینی

اما به عقیده «جاناتان لونین» اخترشناس از دانشگاه کورنل که نقشی در تالیف این مقاله نداشته است:

این‌ها محاسباتی بر پایه حدس و گمان هستند و باید به خاطر داشته باشیم که سیارات و اقمار آن‌ها بسیار پیچیده‌تر از انتظارات ما هستند. این درسی است که اکتشافات فضایی به ما داده‌اند؛ بنابراین هیچ نتیجه‌ای را نباید مطلق بدانیم، بلکه باید از نتایج به دست آمده به عنوان چراغ راهی برای پیگیری ماموریت‌های آتی بهره بگیریم.

برخی محققان نیز به این نکته اشاره کرده‌اند که احتمالا میانگین غلظت عناصر زیستی در دنیاهای بیگانه بسیار ناچیز است، اما لینگام امید دارد سطح عناصر زیستی در نقاط خاصی از این اقمار به اندازه‌ای باشد که از فرضیه وجود حیات فرازمینی پشتیبانی کند. البته نویسندگان مقاله به این موضوع هم واقف هستند که حیات در دنیاهای بیگانه می‌تواند با آنچه که ما در زمین سراغ داریم تفاوت داشته باشد و مبتنی بر واکنش‌های شیمیایی متفاوتی باشد؛ شکلی از حیات که به عقیده‌ی لوئب، کشف آن بسیار هیجان انگیزتر از کشف حیات آشنای زمینی خواهد بود.

ارسال نظر شما

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *