**دوره های متنوع اخترشناسی ویژه تابستان 96 از 11 تیرماه در خانه ستاره شناسی تهران آغاز می گردد. 02166922627 گروه آموزش**    
 دوشنبه 5 تیر 1396 | 1 شوال 1438 | 26 ژوئن 2017
مسير :
»
»
»
حیات فرازمینی چه شکل خواهد بود؟ (بخش 2)

حیات فرازمینی چه شکل خواهد بود؟ (بخش 2)
دوشنبه 15 تير 1394 - 20:43 | شاخه : | نويسنده : وحيد خامسي | 8528 بازدید | 0 دیدگاه
	حیات فرازمینی چه شکل خواهد بود؟ (بخش 2)

در قسمت اول این مقاله لازمه‌های حیات، تعریفی از موجودات زنده، فرضیه‌ی تکامل موجودات و امکان وجود حیات در مکانی فراتر از زمین را بررسی کردیم، حال در ادامه زندگی را در محیط‌هایی شبیه به جهان‌های بیگانه بررسی کرده و به شواهدی که از وجود فرازمینی‌ها در دست داریم می‌پردازیم.

زندگی در شرايط سخت

 دودکش سیاه
دودکش سیاه

تا حدود ۳۰ سال پیش اعتقاد بر این بود که تمام حیات بر روی زمین وابسته به انرژی دریافتی از خورشید است، علاوه بر آن تصور نمی شد بتوان زندگی را در مکان‌هایی با دماهای شدیداً افراطی مثل آب فشان‌ها و یا چشمه‌های آب داغ و یا مکان‌های بسیار سرد مثل بیابان قطب جنوب مشاهده کرد. اما این ایده زمانی که نقشه‌های کف اقیانوس منافذ هیدروترمال (روزنه‌هایی در کف اقیانوس که از آن آب بسیار داغ مملو از مواد معدنی خارج می‌شود) را نشان دادند تغییر کرد.

هیدورترمال‌ها در کیلومترها پایین‌تر از بستر اقیانوس جریان دارند، جایی که یا آب منجمد است و یا در نزدیکی دمای انجماد قرار دارد. نور خورشید نمی‌تواند به این مناطق برسد و فشار آب به حدی بالاست که کمتر ساخته‌ی بشری می‌تواند به این مناطق دست پیدا کند. دانشمندان در اطراف این منافذ که به دودکش‌های سیاه و سفید معروف هستند جوامعی سازمان یافته از صدف‌ها، خرچنگ و کرم‌های لوله‌ای عجیبی تا طول دو متر را کشف کرده‌اند، آبی که از این منافذ خارج می‌شود دمایی بین ۱۱۰ تا ۳۵۰ درجه‌ی سانتیگراد دارد. این حیوانات چگونه می‌توانند در چنین شرایط سخت و بدون وجود نور خورشید زنده بمانند؟ در این آب‌ها دانشمندان گونه‌هایی از حیات را کشف کرده‌اند که سولفید هیدروژن را گرفته و تجزیه می‌کنند تا انرژی به دست بیاورند و ترکیباتی عالی تشکیل دهند. کرم‌های لوله‌ای در بافت خود باکتری‌هایی دارند که به آن‌ها کمک می‌کند انرژی را از آب دریافت کنند، صدف‌ها باکتری‌ها را می‌خورند و کرم‌ها از صدف‌ها تغذیه می‌کنند.

کرم‌های لوله‌ای در اطراف دریچه‌های هیدوترمال
کرم‌های لوله‌ای در اطراف دریچه‌های هیدوترمال

کشف جوامع هیدروترمال نشان می‌دهد که چگونه ممکن است زندگی در مکان‌هایی بدون نور خورشید و سیاراتی بدون نور کافی از ستاره‌ی خود به وجود بیاید. کشف این جوامع هیدروترمال به این ایده که ممکن است در زیر یخ‌های ماه یخی مشتری اروپا زندگی وجود داشته باشد را تقویت می‌کند، جایی که دانشمندان معتقدند اقیانوسی از آب در زیر پوسته‌ی یخی جاری است.

زندگی در شرایط افراطی دیگری نیز کشف شده است، دانشمندان میکروکلونی‌هایی از گلسنگی به نام کریپتواندولیث (cryptoendoliths) در نمونه سنگ‌های گرفته شده از صحرای قطب جنوب کشف کردند، جایی که درجه حرارت هوا اغلب ۱۰۰- درجه زیر صفر است و هیچ آب مایعی نیز وجود ندارد. در مقابل باکتری‌های گرما دوست در چشمه‌های آب گرمی که دمای آب آن بالاتر از نقطه‌ی جوش است نیز یافت شده است. اگر زندگی در چنین شرایطی ممکن است پس چرا نباید در سیارات دیگر مانند مریخ بتوانیم آن را مشاهده کنیم؟

کریپتواندولیث‌های زنده (رگه‌های سبز، سیاه و آبی) در نمونه سنگ‌های به دست آمده از صحرای قطب جنوب و باکتری میله‌ای گرما دوست در چشمه‌های آب گرم پارک ملی یلواستون
کریپتواندولیث‌های زنده (رگه‌های سبز، سیاه و آبی) در نمونه سنگ‌های به دست آمده از صحرای قطب جنوب و باکتری میله‌ای گرما دوست در چشمه‌های آب گرم پارک ملی یلواستون


بر

خی

از قوانين پايه برا

ی

حيات بيگانه
 
 

با استفاده از اطلاعاتی که از زندگی بر روی زمین به دست آورده‌ایم در مورد بیگانگان چه می‌توانیم بگوییم؟ در حالی که حیات بیگانه احتمالاً با آنچه در زمین دیده‌ایم بسیار متفاوت خواهد بود اما آن‌ها نیز باید از قوانین خاص جهانی که در زمین نیز برقرار است تبعیت کنند، این دستورالعمل‌ها عبارتند از:

۱. زندگی در دنیاهای بیگانه نیز به وسیله‌ی قوانین فیزیک و شیمی اداره خواهد شد.

۲. زندگی‌های بیگانه بر اساس برخی از فرمول‌های شیمیایی به وجود آمده‌اند.

۳. حلال - در زمین حلال برای تمام ساختمان بیوشیمیایی موجودات زنده آب مایع است اما مواد شیمیایی دیگر مانند متان، آمونیاک، سولفید هیدروژن و یا فلورید هیدروژن نیز می‌توانند جایگزین آب شوند.

۴. دما - زندگی بیگانه باید در درجه حرارتی زندگی کند که حلال بدنش در آن دما مایع باقی بماند.

۵. فشار - زندگی بیگانه احتمالاً در جایی به وجود خواهد آمد که فشار محیط به حلال اجازه بدهد به سه حالت جامد، مایع و گاز تبدیل شود.

۶. منبع انرژی – موجودات زنده برای حفظ ساختارشان نیاز به انرژی دارند. این انرژی ممکن است از ستاره‌ای به آن‌ها برسد و یا از مواد شیمیایی یا انرژی گرمایی هسته‌ی سیاره به آن‌ها داده شود. در هر سیاره‌ی بیگانه‌ی زنده‌ای باید منبعی از انرژی برای حفظ حیات وجود داشته باشد.

۷. مولکول‌های پیچیده – تمام موجودات زنده‌ی بر روی زمین از مولکول‌های پیچیده‌ای بر پایه‌ی کربن که فعالیت بیوشیمیایی بدنشان را حمایت می‌کند تشکیل شده‌اند. کربن اتم چند منظوره‌ای با واکنش پذیری بسیار خوب است که می‌تواند چهار اتم از خود را در واکنش‌های شیمیایی شرکت دهد و اشکال مولکولی فرآوانی به خود بگیرد. اگرچه نه به اندازه‌ی کربن اما سیلیکون نیز می‌تواند چهار اتم خود را با اتم‌های دیگر شریک شود، و به همین دلیل آن را نیز به عنوان پایه‌ای برای شکل‌گیری حیات بیگانه پیشنهاد می‌کنند. مولکول‌های هیبریدی از سیلیکون و کربن نیز انتخاب خوبی برای شکل‌گیری حیات خواهد بود. این احتمال وجود دارد که اشکالی از حیات بیگانه از چند نوع مولکول‌های پیچیده برای انجام وظایف مشابه بهره گرفته باشند.

۸. مولکول‌های اطلاعاتی – در موجودات زمینی، اسید دئوکسی ریبونوکلئیک (DNA) مولکول پیچیده‌ای است که اطلاعات ژنتیکی را حمل می‌کند و مولکول‌ها را در هنگام شکل‌گیری تولید مثل و دیگر عملکردها هدایت می‌کند. از آنجا که از ویژگی‌های وجود زندگی باز تولید است پس به نظر می‌رسد حیات بیگانه نیز باید به برخی مولکول‌های اطلاعاتی مجهز شده باشد.

۹. چند سلولی – حیات‌های بیگانه‌ای که از میکروب بزرگ‌تر باشند باید از ملکولی مشابه سلول بهره ببرند. هنگامی که یک ارگانیسم بزرگ می‌شود حجم داخلی آن سریع‌تر از مساحت خارجی‌اش رشد می‌کند (تابع مکعب در برابر مربع) ، این واقعیت محدودیتی در برابر رشد اندازه‌ی ارگانیسم قرار می‌دهد زیرا محتویاتی از درون ارگانیزم باید به خارج از آن انتقال داده شود و مواد دیگری مثل غذا به داخل آن نفوذ کند، این فرآیند به منافذی بر روی پوسته احتیاج دارد که هرچه ارگانیسم بزرگ‌تر باشد این منافذ نیز باید بزرگ‌تر باشند. هنگامی که ارگانیسم رشد می‌کند فاصله‌ی مرکز تا پوسته بیشتر می‌شود و نقل و انتقال مواد با فضای بیرون سخت‌تر انجام می‌شود. برای حفظ فاصله‌ی مرکز تا پوسته برای انتشار مواد به بیرون از پوسته فرازمینی‌ها مانند حیات زمینی باید از مجموعه‌ای از سلول‌های کوچک تشکیل شده باشند، بنابراین اگر بیگانه‌ای بزرگ‌تر از اندازه‌ی میکروب پیدا کنیم باید از چندین سلول تشکیل شده باشد.

۱۰. زندگی بیگانه همانطور که تئوری تکامل توضیح می‌دهد رشد کرده و با محیط زیست خود تطابق پیدا کرده است.

۱۱. فیزیولوژی بدن یک چند سلولی بیگانه عملکردی در تطابق با محیط زندگی‌اش پیدا خواهد کرد. سیستم‌های بدن بیگانگان مناسب برای فعالیت در دما، رطوبت و جاذبه‌ی سیاره‌شان تکامل پیدا کرده است.

۱۲. بیگانگان نیز باید راهی برای انتقال مواد جامده، مایع و گاز به درون بدنشان و توزیع بین سلول‌ها همچنین راهی برای خروج و از بین بردن مواد زائد داشته باشند (شبیه سیستم گردش خون، گوارش و کلیه و…).

۱۳. بیگانگان باید راهی برای دریافت انرژی از محیط اطراف، استخراج انرژی و از بین بردن مواد زائد داشته باشند.

۱۴. بیگانگان نیز باید چیزی شبیه به حواس، مانند دیدن، شنیدن و لامسه را برای به دست آوردن اطلاعات از محیط زیست خود داشته باشند و به محرک‌ها پاسخ دهند (ممکن است حواس انسانی مانند دیدن و لامسه در بیگانگان بدین شکل وجود نداشته باشد)، همچنین نوعی از مغز یا سیستم عصبی برای پردازش اطلاعات لازم خواهد بود.

۱۵. بیگانگان نیز باید از نوعی ابزار برای تولید مثل برخوردار باشند.

۱۶. احتمال اینکه موجودات بیگانه نیز دارای ساختار زیست محیطی شبیه به زمین باشند بیشتر است.

۱۷. اندازه‌ی جمعیت آن‌ها بر اساس غلبه‌ی مواد غذایی، شکارچیان، بیماری‌ها و دیگر عوامل محیطی محدود خواهد بود.

۱۸. زندگی بیگانه نیز همانند زمین باید در چرخه‌های غذایی قرار گرفته باشد، تولید کنندگان مواد غذایی را از محیط زیست گرفته و مصرف کنندگان آن‌ها را می‌خورند و خود آن‌ها توسط موجودات دیگری خورده خواهند شد تا سرانجام مولکول‌ها از موجودات مرده به محیط زیست برگردد.

همانگونه که می‌بینید زندگی در ارتباطی تنگاتنگ با محیط زیست گره خورده است، پس ویژگی‌های سیاره‌ای که احتمالاً حامل حیات بیگانه است در تعیین فرم زندگی بسیار تأثیر گذار است.

حدس وگمان: بيگانگان ممكن است شبيه به چه باشند؟
با نگاه داشتن قوانینی که شرح دادیم در گوشه‌ی ذهن و با توجه به اینکه هنوز هیچ گونه‌ای از حیات فرازمینی به طور قطع کشف نشده است، باید فیزیولوژی بیگانگان را حدس بزنیم. نویسندگان داستان‌های علمی تخیلی به ویژه کسانی که بر خارج نشدن از جاده‌ی علم تأکید می‌کنند سال‌ها است که این کار را انجام داده‌اند. آن‌ها ابتدا جهانی را مستعد شکل‌گیری حیات می‌سازند و سپس به دقت بر روی ویژگی‌های فیزیکی آن، ستاره شناسی و یا محیط زیست آن کار می‌کنند. به عنوان مثال یکی از این نمونه‌ها پروژه‌ی Epona نام دارد که در آن چندین نویسنده‌ی علمی تخیلی گرد هم جمع شده‌اند تا جهانی به نام اپونا را با سیاره‌ای کامل و اطلاعات زیست محیطی و زمین شناسی قابل قبول خلق کنند. هنرمندی به نام استیون هانلی مسئول خلق موجودات اپونایی است.

هال کلمنت برای نوشتن رمانش به نام ماموریت جاذبه جهانی را به نام Mesklin خلق کرد که در مدار ستاره‌ای دو قلو می‌چرخد. مسکلین در هر ۱۸ دقیقه یک دور به دور خود می‌چرخد و این چرخش باعث شده تا به صورت مسطح در بیاید. قدرت جاذبه بر روی استوای این سیاره ۳ برابر جاذبه‌ی زمین است ولی در قطب‌ها تا ۷۰۰ برابر نیز می‌رسد. جو مسکلین از هیدروژن تشکیل شده و دریاهایی از متان دارد، در این سیاره اشکالی از زندگی از پروتئین تشکیل دهنده‌ی اسکلت بدن حشرات به نام کیتین پدید آمده‌اند. مسکلینی‌ها ۱۸ جفت پای مکنده، انبرهایی در جلو برای گرفتن اشیاء و سیستم گردش خون قوی دارند که هیدروژن را از طریق پوسته‌ی خود جذب می‌کنند. به دلیل زندگی در جاذبه‌ی بالا آن‌ها فوق‌العاده قوی هستند اما موضوعی همواره زندگی آن‌ها را تهدید می‌کند؛ سقوط از ارتفاعی بسیار کم در این گرانش می‌تواند منجر به مرگ آن‌ها شود.

حال دنیای دیگری را تصور می‌کنیم، در این دنیا سیاره‌ای به دور ستاره‌ای غول پیکر می‌چرخد، ۱۰ درصد از سطح این سیاره را آب فرا گرفته و بقیه‌ی آن بیابانی وسیع است، اما در زیر پوسته‌ی شن و ماسه منابعی از آب ناشی از بارش باران وجود دارد. دمای این سیاره بالا است و آفتابی بزرگ و درخشان دارد، گرانش آن ۱۰۰ برابر زمین است و کم و بیش شبیه به زمین جوی از اکسیژن، هلیوم و دی‌اکسید کربن آن را فراگرفته است. بر روی این سیاره دو موجود زنده‌ی حیوان مانند را تصور می‌کنیم، شکارچیانی کوچک که در نزدیکی آب‌ها زندگی می‌کنند. قد این حیوانات کوتاه و در حدود ۳۰ سانتی‌متر است اما بدنی ضخیم و قدرتمند برای حمایت در برابر جاذبه‌ی وحشتناک سیاره دارند. پوشش ضخیم به آن‌ها کمک می‌کند در برابر حرارت آب بدنشان را از دست ندهند. برای جمع آوری اطلاعات یکی از این حیوانات به چشم مجهز شده است در صورتی که دیگری از حواس شیمیایی (طعم و بو) استفاده می‌کند.

شواهدی از فرا زمينی ها


اگرچه هنوز به طور قطع شواهدی از وجود حیات فرازمینی را پیدا نکرده‌ایم و تنها مدرکی که شاید از حیات در فضا آمده باشد هنوز سیگنال WOW است، اما عده‌ای عقیده دارند که شاید بیگانگان توانسته باشند حیات بر روی زمین را کشف کنند، حتی برخی معتقدند شاید منبع حیات و یا نسل انسان متمدن به نوعی به فراتر از مرزهای این کره‌ی خاکی باز گردد. سال‌ها است که بسیاری خبر از تماس و یا مشاهده‌ی موجودات فرازمینی و یا سفینه‌های آن‌ها را می‌دهند. اگرجه به طور حتم بسیاری از این گزارش‌ها کذب بوده و قسمت بزرگ دیگر نیز بر اثر اشتباهات به وجود آمده است، اما برخی این استدلال را مطرح می‌کنند که وقتی چندین هزار نفر چیزی را می‌بینند و از یک منطقه و یک زمان گزارش‌های بسیاری در مورد فعالیت غیر طبیعی به دست می‌آید نمی‌توان آن‌ها را نادیده گرفت. به بیان دیگر اگر در بین چندین هزار گزارش حتی یک مورد درست باشد پس حیات هوشمند فرازمینی وجود دارد و انسان را زیر نظر گرفته است. حال اگر فرض کنیم این ایده درست است و برخی از گزارش‌ها مبنی بر مشاهده‌ی فرازمینی‌ها صحیح بوده باشد، باید ببینیم این موجودات از کجا به زمین رسیده‌اند. مشخص است که در سیارات منظومه‌ی شمسی نمی‌توانیم انتظار موجوداتی هوشمند را داشته باشیم پس به سراغ کهکشان‌های دیگر می‌رویم. نزدیک‌ترین کهکشان به زمین آندرومدا نام دارد که چهار سال نوری از زمین فاصله دارد. در بررسی تلسکوپ‌های ما از آندرومدا هنوز به هیچ سیگنال و یا نشانه‌ای از حیات بر نخورده‌ایم.

سال‌ها است آرایه‌های SETI آسمان را در نظر گرفته‌اند
سال‌ها است آرایه‌های SETI آسمان را در نظر گرفته‌اند


علیرغم این آمار و ریاضیات نیز به ما می‌گویند که اگر در نزدیک‌ترین همسایه‌ی ما حیات هوشمند وجود داشته باشد پس احتمالاً در بسیاری از کهکشان‌ها دیگر نیز انواع متنوعی از حیات به چشم می‌خورد که برخی از آن‌ها باید تا سطحی پیشرفت کرده باشند که بتوانند مانند ما سیگنال‌هایی به فضا ارسال کنند، اما همه می‌دانیم که چنین چیزی نیست. پس این حیات هوشمند فرازمینی از جایی دورتر از کهکشان‌های اطراف به اینجا آمده است. در حقیقت آن‌ها باید صدها و شاهد هزاران سال نوری را طی کرده باشند که به زمین برسند، اما چرا؟ بسیاری از سوانح را به سقوط بشقاب پرنده‌ها نسبت داده‌اند اما آیا عقلانی است فکر کنیم چنین تمدنی که به تکنولوژیی دست یافته که بتواند فاصله‌های کهکشانی را طی کند، به زمین آمده و نتوانسته کنترل خود را حفظ کند و دچار حادثه شده است! و یا آن‌ها این همه راه را طی کرده‌اند و قرن‌ها با زمین آشنا هستند، اما خود را نشان نمی‌دهند ولی قسمت زیادی از تکنولوژی امروزی انسان مخفیانه از آن‌ها به زمین رسیده است. همچنین باز هم باید تکرار کنیم تا چندین میلیارد سال نوری آرایه‌های قدرتمند ما نتوانسته‌اند سیگنالی از این سفینه‌ها دریافت کنند.



اما در شناسایی حیات فرازمینی عامل مهم دیگری نیز وجود دارد که اکثراً آن را فراموش می‌کنیم، زمان. تصور کنید که در حدود ۱۳.۸ میلیارد سال از تولد جهان می‌گذرد. پس از حدود ۹ میلیارد سال منظومه‌ی شمسی و زمین به وجود آمده است و پس از گذشت چند میلیارد سال حیات پیچیده توانست بر روی زمین پای بگیرد. اما از به وجود آمدن انسان هوشمند و تمدن تنها چند هزار سال است که می گذرد و این انسان هوشمند کمتر از صد سال است که توانسته به تکنولوژی‌های پیشرفته دست یابد و جمعیت خود را افزایش دهد. پس انسان فقط در بازه‌ی بسیار کوچکی از زمان زندگی کرده است، اگر همین روند را برای فرازمینی‌ها در نظر بگیریم متوجه می‌شویم که احتمال آنکه تمدنی هوشمند در سطح انسان در منظومه‌های اطراف ما وجود داشته باشد بسیار ناچیز است. اما اینجا سؤال دیگری مطرح می‌شود؛ با در نظر گرفتن زمان کافی که این موجودات حتی قبل از به وجود آمدن سیاره‌ی ما داشته‌اند پس می‌توانیم سطحی از تکنولوژی را میلیون‌ها و میلیاردها سال جلوتر از خودمان برای آن‌ها در نظر بگیریم، و در مقابل آن‌ها انسانی که تنها چند نسل است به تکنولوژی رسیده گونه‌ای بدوی خواهد بود. شاید آن‌ها بر مرگ چیره شده باشند و انقدر زمان داشته باشند که به تماشای تلاش انسان برای پیشرفت بنشینند، و یا در جاهایی بر زندگی او تأثیر گذار بوده باشند. اما باز هم سؤالی در اینجا مطرح می‌شود، همانگونه که گفتیم انسان در حدود ۱۰۰ سال است که به تکنولوژیی دست یافته که بتواند سیگنال‌هایی از خود به فضا ارسال کند، اما حیات فرازمینی هوشمند باید در نقطه‌ای بسیار دور از ما واقع شده باشد که احتمالا هنوز سیگنالی از ما به آن‌ها نرسیده است، پس چگونه این موجودات از وجود ما با خبر شده‌اند و چگونه و چرا خود را به ما رسانده‌اند؟ همانطور که می‌دانیم گزارش‌های ملاقات با موجودات فرازمینی به اوایل قرن ۲۰ و یا حتی صدها و هزاران سال پیش باز می‌گردد. چگونه این موجودات توانسته‌اند در این سیاره‌ی دور افتاده در بازوی کهکشان راه شیری و در میان میلیاردها ستاره و کهکشان زمین را شناسایی کنند و حیات بر روی زمین را در نظر بگیرند. هر کدام از این اما و اگرها احتمال ارتباط فرازمینی‌ها با زمین را کاهش می‌دهد و محققان را در مقابل هزاران گزارش مشاهده‌ی فرازمینی‌ها و دنیایی بی‌پایان برای نظارت و کاوش تنها می‌گذارد، اما همچنان بسیاری از دانشمندان بر یک فرضیه اشتراک نظر دارند؛ حیات فرازمینی وجود دارد اما به‌قدری از ما دور است که هنوز نتوانسته‌ایم آن را مشاهده کنیم.

Zoomit



اشتراک گذاری در:

بیان دیدگاه

- لطفاً نام و دیدگاه‌ خود را با حروف فارسی تایپ کنید.
- سایت انجمن نجوم آماتوری ایران مجاز به ویرایش ادبی دیدگاه‌ها است.
- دیدگاه‌هایی که حاوی مطالب کذب، توهین یا بی‌احترامی و موارد مغایر با قوانین کشور باشند منتشر نخواهند شد.
- دیدگاه‌ها پس از تأیید منتشر می‌شوند.
نام:(اجباری)
رایانامه:(اجباری)
دیدگاه:

کد امنیتی:
(از چپ به راست)
https://telegram.me/iranastronomy
هم اکنون