چرا حیات فرازمینی اجتناب‌ناپذیر به‌نظر می‌رسد

باتوجه‌به اکتشافات دو دهه‌ی اخیر، احتمال وجود حیات فرازمینی از یک پرسش فلسفی، به فرضیه‌ای آزمایش‌پذیر تبدیل شده است.

شاید تا چند سال گذشته، حیات فرازمینی و بحث در مورد آن فقط محدود به داستان‌ها و فیلم‌های علمی‌تخیلی مثلET بود. اما امروزه بحث بر سر این نظریه بالا گرفته و به یکی از معیارهای ریسک و سناریوهای قابل پیش‌بینی آینده  تبدیل شده است. باتوجه‌به اکتشافات دو دهه‌ی گذشته، ایده‌ی حیات فرازمینی زیاد هم دور از ذهن نیست. به‌نظر می‌رسد کشف موجودات فرازمینی اجتناب‌ناپذیر و حتی قریب‌الوقوع باشد.

پای شیمی در میان است

بااینکه حیات، نوع پیچیده‌ای از فرآیندهای شیمیایی است اما عناصر ساده‌ای مثل کربن، هیدروژن، اکسیژن پایه‌های حیات روی زمین را تشکیل می‌دهند که از فراوان‌ترین عناصر در سراسر کیهان هستند. شگفت‌انگیز‌تر اینکه، شیمی زیستی پیچیده در کل جهان به‌وفور دیده می‌شود. برای مثال در برخی از دنباله‌دار‌ها، آمینواسیدهایی مشابه  پروتئین‌های بدن انسان کشف شده‌اند. ترکیب‌های زیستی دیگری هم در خاک مریخ پیدا شده‌اند. حتی در فاصله‌ی ۶۵۰۰ سال نوری، ابری عظیم از الکل فضایی در میان ستاره‌ها شناور است.

به‌نظر می‌رسد تعداد سیاره‌های سکونت‌پذیر هم زیاد باشد. اولین سیاره‌ی فراخورشیدی سکونت‌پذیر در سال ۱۹۹۵  کشف شد. از آن زمان ستاره‌شناس‌ها هزاران سیاره را بر همین اساس دسته‌بندی کرده‌اند. براساس محاسبات ستاره‌شناسان دانشگاه برکلی کالیفرنیا، تقریبا ۴۰ میلیارد سیاره‌ی خارجی در محدوده‌ی سکونت‌پذیر ستاره‌ی خود قرار دارند و دمای این سیاره‌ها برای جریان‌یافتن آب‌مایع روی سطح کافی است.

حتی احتمال وجود سیاره‌های شبه‌زمین هم در اطراف نزدیک‌ترین ستاره به منظومه‌ی شمسی، یعنی پروکسیما قنطورس وجود دارد. این ستاره در فاصله‌ی چهار سال نوری از زمین قرار دارد و با فناوری کنونی می‌توان به بررسی دقیق‌تر آن پرداخت. با آغاز پروژه‌ی Starshot در سال ۲۰۱۶، گام‌هایی در این جهت برداشته شد. این پروژه برای توسعه‌ی فضاپیمایی شروع به‌کار کرد که به‌منظور حرکت از بادبان‌های نوری استفاده می‌کند.

حیات پایدار است

باتوجه‌به اینکه حیات روی زمین خیلی زود پس از شکل‌گیری سیاره به وجود آمده است، وجود حیات فرازمینی چندان بعید نیست. قدمت قدیمی‌ترین فسیل‌های موجودات زنده به ۳.۵ میلیارد سال می‌رسد و سرنخ‌های DNAانسان، قدمت ۴ میلیاردساله‌ی حیات را ثابت می‌کنند. دقیقا ۴۴ میلیارد سال پیش، سیارک‌های غول‌آسا با سطح زمین برخورد می‌کردند.

سیاره‌ی زمین خیلی‌زود به سیاره‌ای سکونت‌پذیر تبدیل شد. امروزه ثابت شده که تعریف سکونت‌پذیر، تعریفی انعطاف‌پذیر است و حیات را می‌توان در محیط‌های نامطلوبی مثل موارد ذیل هم پیدا کرد:

حیات شناور روی دریاچه‌های سولفوریک اسیدی

حیات در زباله‌های هسته‌ای

حیات در آب با دمای بیش از ۱۲۲ درجه‌ی سانتی‌گراد

حیات در نقاط دورافتاده‌ی قطب جنوب

حیات در سنگ‌های پنج کیلومتری عمق زمین

برخی از این شرایط در دیگر نقاط منظومه‌ی شمسی هم دیده شده‌اند.

بارقه‌های امید

مریخ زمانی گرم و مرطوب بوده و احتمالا زمین حاصلخیزی داشته است. امروزه مریخ از سفره‌های آب زیرزمینی  برخوردار است و یکی از گازهای ضروری حیات یعنی متان هم در جو آن کشف شده‌ است. میزان متان موجوددر جو مریخ همراه‌با تغییر فصل، کاهش و افزایش پیدا می‌کند (بااین‌حال، هنوز وجود متان در جو مریخ در هاله‌ای از ابهام است، یکی از مدارپیماهای مریخ وجود متان را تأیید کرده اما دیگری چیزی مشاهده نکرده است).

حتی شاید مریخ‌نورد رزالین فرانکلین ExoMars بتواند در سال ۲۰۲۱، حشرات مریخی را در عمق دومتری از سطح این سیاره کشف کند. علاوه‌بر زمین و مریخ در منظومه‌ی شمسی، دو نقطه‌ی احتمالی دیگر هم سکونت‌پذیر خواهند بود. قمر اروپای مشتری و قمر انسلادوس  سیاره‌ی زحل، هردو سطحی یخی و منجمد دارند اما فعالیت‌های داخلی و جاذبه‌ی آن‌ها برای ذوب یخ‌ها و ایجاد سفره‌های آب زیر یخ‌ها کافی است.

پژوهشگران دانشگاه تاسمانی در سال ۲۰۱۷ به این نتیجه رسیدند که میکروب‌های قطب جنوب در این دنیاها دوام می‌آورند. قمرهای انسلادوس و اروپا، هردو از روزنه‌های زیردریایی گرمابی برخوردار هستند. این روزنه‌ها مشابه روزنه‌های آغاز حیات زمین هستند.

در ماه ژوئن سال گذشته، یکی از کاوشگرهای ناسا به وجود مولکول‌های بزرگ زیستی در یخ‌فشان‌های قمر  انسلادوس پی برد. احتمالا موجوداتی در این یخ‌فشان‌ها زندگی می‌کنند اما ابزار کاوشگر برای بررسی دقیق‌تر آن‌ها کافی نبود. میلیاردر روسی، یوری میلنر تحت‌تأثیر این کشف قرار گرفت و درحال برنامه‌ریزی برای مأموریت بازگشت به انسلادوس است.

قمر انسلادوس 

تکوین ثانویه

درصورتی‌که این کشف اثبات شود، دنیای زیست‌شناسی متحول خواهد شد. زمین حیات خود را مدیون اولین سلول‌های زنده‌ای است که تقریبا ۴ میلیارد سال پیش به‌وجود آمدند. دستگاه مولکولی اولیه‌ی باکتری‌ها، قارچ‌ها و حتی سوسک‌ها با انسان مشترک است: DNA که منجربه ساخت RNA می‌شود و RNA که پروتئین را می‌سازد.

نمونه‌‌ی دوم حیات می‌تواند به‌معنی یک نوع تکوین یا مدل مولکولی ثانویه کاملا غیرمرتبط به انسان باشد. شاید این نمونه از یک سیستم کدگذاری متفاوت در DNA خود برخوردار باشد یا شاید اصلا DNA نداشته باشد و از روش‌های دیگری برای ارسال اطلاعات ژنتیکی استفاده کند.

شاید مدل‌های حیات ثانویه، DNA نداشته باشند

با بررسی نمونه‌ی ثانویه‌ی حیات، می‌توان جهانی‌بودن سیستم حیات انسان را بررسی کرد. شاید در نمونه‌های حیات فرازمینی، آمینواسید عنصر سازنده‌ی اصلی نباشد. در آینده شاید بتوان مانند فیزیک، قوانین جهانی را برای زیست‌شناسی نیز تعریف کرد (البته پرسش‌های جدیدی در مورد مبدأ حیات مطرح شده است).

وجود حیات ثانویه به این معنی است که ظهور سریع حیات در زمین، اتفاقی نبوده است و حیات در کل جهان وجود دارد؛ درنتیجه احتمال وجود سیاره‌های سکونت‌پذیر، افزایش می‌یابد.

حیات مسری 

از طرفی میکروب‌های کشف‌شده مشابه میکروب‌های زمین هستند و این یعنی، حیات مسری است. وقتی شهاب‌سنگ بزرگی با سیاره‌ای برخورد می‌کند، قطعات متلاشی‌شده در فضا پخش می‌شوند و این قطعه‌سنگ‌ها می‌توانند مجددا روی سیاره‌های دیگر سقوط کنند.

حیات روی زمین نیز احتمالا از سیاره‌های دیگر (حتی قمرهای زحل و مشتری) سرچشمه گرفته است. میکروب‌ها در چنین سفری جان سالم به‌در می‌برند. در سال ۱۹۶۹، ستاره‌شناس‌های آپولو ۱۲، کاوشگری قدیمی را بازیابی کردند که به‌مدت سه سال در خلاء و سرمای شدید روی سطح ماه فرود آمده بود و باکتری‌های پایداری درون آن وجود داشت.

ازآنجاکه مریخ قبل از زمین سکونت‌پذیر بوده است، احتمالا حیات از آن سرچشمه گرفته باشد. شاید هم زمینی‌ها همه دراصل مریخی باشند! حتی اگر هرگز نتوان حیات را در منظومه‌ی شمسی پیدا کرد، می‌توان به جستجوی آن در هزاران سیاره‌ی فراخورشیدی دیگر پرداخت. با بررسی نور ستاره‌ای که از فیلتر یک سیاره‌ی خارجی می‌گذرد، می‌توان به ترکیب جو سیاره پی برد. فراوانی اکسیژن در جو سیاره، یکی از نشانه‌های حیات محسوب می‌شود.

فرضیه‌ی قابل‌آزمایش

تلسکوپ جیمزوب که قرار است در سال ۲۰۲۱ پرتاب شود، می‌تواند به اندازه‌گیری دقیق‌تر برخی دنیاهای شبه‌زمین که  تاکنون کشف شده‌اند، بپردازد. در سال‌های آینده، تلسکوپ‌های مستقردر فضا تصاویر دقیقی از این سیاره‌ها ثبت خواهند کرد. تلسکوپ‌های شکارچی سیاره، مجهزبه چترهای آفتابی هستند که می‌توانند نور ستاره‌ها را مسدود کنند تا عکاسی از سیاره‌ها میسر شود.

براساس رنگ و تغییرات نور سیاره می‌توان به طول روز، وجود فصل‌ها، ابرها، اقیانوس‌ها و حتی رنگ گیاهان آن پی برد. امروزه سؤال تاریخی «آیا ما تنها هستیم؟» از پرسشی فلسفی به فرضیه‌ای قابل‌آزمایش تبدیل شده است؛ و انسان باید برای پاسخگویی به این پرسش آماده شود.