تبلیغات



گزینه های پیدایش حیات در کیهان

با پیشرفت علم در قرن اخیر، حال دیگر مى توانیم پاسخ هاى روشن ترى را درباره حیات و احتمال وجود آن در كیهان بیابیم. با احتساب شماره تخمینى سیارات عالم، دانشمندان محاسبه كرده اند احتمال اینكه ما تنها باشیم و به جز زمین در سراسر كائنات نشانى از حیات نباشد یك در ۱۰۰ میلیون است.

در هر كهكشان مانند راه شیرى ۱۰۰ تا ۴۰۰ میلیارد ستاره وجود دارد و كیهان شناسان تخمین مى زنند ۴۰۰ میلیارد كهكشان در عالم موجود است بنابراین پذیرفتنى نیست اگر بگوییم سیاره كوچك ما در كنار ستاره عادى مان تنها مكان پذیراى حیات در عالم است اما تنها زیستگاهى كه تاكنون در عالم مى شناسیم زمین خودمان است. در اینجا به دلیل گستردگى مطلب بحث درباره حیات در كیهان را به حوزه كوچك تر آن یعنى منظومه شمسى محدود خواهیم كرد و به احتمال وجود حیات و سیارات و اقمار پذیراى آن مى پردازیم. در قسمت هاى بعدى درباره احتمال وجود حیات در دیگر نقاط كیهان و امكان ارتباط با آنها و حتى شكل فرضى حیات شان صحبت خواهیم كرد. در این مطلب چون مقصود از حیات در منظومه شمسى، حیات ابتدایى و چگونگى شكل گیرى آن است پیشنهاد مى كنم ابتدا مطلب «حیات چیست؟» را مطالعه فرمایید. (روزنامه شرق ۸۴.3.10)

گزینه هاى وجود حیات

در منظومه شمسى غیر از زمین تنها سه گزینه وجود دارد كه احتمال پیدایش حیات بر روى آنها بررسى مى شود. مى توانیم با اطمینان بگوییم حیات در مریخ، یكى از اقمار مشترى - اروپا و یكى از اقمار زحل - تیتان - مى تواند پدید بیاید. كمربند حیات خورشید شامل سه سیاره زهره، زمین و مریخ است. (كمربند حیات در منظومه شمسى یعنى جایى كه سیاره اى با جو مناسب داراى آب به صورت مایع است و احتمال شكل گیرى حیات تنها در این كمربند وجود دارد) سیاره زهره از لحاظ ظاهرى شباهت زیادى به زمین دارد. جرم آنها با هم برابر است و ضمناً تركیبات اتمسفرى اولیه دو سیاره شباهت زیادى با هم داشته اند اما سیاره زهره كمى نزدیك تر از زمین به خورشید است و این باعث عدم پایدارى آب مایع در آن سیاره مى شود.

همچنین گاز كربنیكى كه در جو آن قرار دارد باعث ایجاد خاصیت گلخانه اى شدید شده و درجه حرارت آن را تا ۵۰۰ سانتى گراد مى رساند. بنابراین مى بینید كه از شرایط ابتدایى حیات یعنى آب مایع و جو مناسب برخوردار نیست.

۱- مریخ: سیاره دیگر كمربند حیات مریخ است كه تاكنون بیش از دو گزینه دیگر كاوش شده است. در چند صد میلیون سال اول منظومه شمسى، مریخ نسبت به زمین شرایط بهترى براى پیدایش حیات داشته كه به دلیل سریع سردتر شدن مریخ بوده است. همین زمینه شرایط پیدایش باكترى ها را زیر پوسته مریخ ایجاد كرد. یعنى شرایط سطحى مریخ بسیار زودتر از زمین براى پیدایش حیات آماده شده است. یافته هاى اخیر مریخ نوردهاى ناسا وجود آب در گذشته مریخ- احتمالاً حدود یك میلیارد سال قبل- را نیز تایید كرده اند. هرچند میزان آن و مدت زمان بقاى آن همچنان مبهم است. علاوه بر این شواهدى دال بر وجود جوى ضخیم از co2 در سال هاى آغازین این سیاره وجود دارد.

شاید در همین دوره حیات در زیر سطح مریخ یا حتى بر سطح آن فرصت رشد یافته باشد اما به دلیل میدان مغناطیسى و گرانش ضعیف مریخ (حدود ۳۸ درصد جو زمین) باد خورشیدى جو آن را بیش از پیش پراكنده ساخت و سبب بخار شدن یا فرو رفتن آب هاى سطحى به زیر سطح مریخ و یخ زدن آنها شده است. اخیراً نیز مدار گردهاى مریخ نشانه هاى امیدوار كننده اى را از وجود منابع یخ- آب زیر سطح مریخ یافته اند. بنابراین امكان حیات بر روى مریخ كنونى بسیار كم است اما غیرممكن نیست.

احتمالاً گرماى درونى آن به اندازه اى هست كه لایه زیرین یخ را گرم كند و محیطى نسبتاً مساعد را براى میكروب هاى جان سخت مریخى ایجاد كنند. این باكترى ها در صورت وجود در سوخت و سازشان تولیدكننده متان هستند. جالب این است كه شواهد اخیر مدارگرد مریخ نشانه هایى قطعى از وجود متان در جو مریخ دارد كه یا بر اثر واپاشى هاى حاصل از زندگى باكترى ها به وجود مى آیند یا بر اثر فعالیت هاى پیوسته آتشفشانى در جو پخش مى شوند. این كه آیا در دوره ابتدایى مریخ حیات شكل گرفته است یا حتى هنوز هم باكترى هایى زیر لایه هاى سطحى آن- جایى كه احتمالاً آب مایع وجود دارد- زنده مانده اند هنوز بى پاسخ مانده است و جواب قطعى آن طى كاوش هاى آینده حاصل مى شود. (شهاب سنگ مریخى ALH84001 كه ۱۳۰۰۰ سال پیش در قطب جنوب سقوط كرده است.

در بزرگنمایى ۱۰۰ هزار برابر با میكروسكوپ الكترونى، ساختارهاى كرم مانندى دیده مى شود كه دانشمندان آنها را مشابه سنگواره هاى حیات ابتدایى مى دانند. اما هیچ چیز هنوز قطعى نیست.) بنابراین هر دو سیاره موجود در كمربند حیات را بررسى كردیم. (البته غیر از زمین) اما ممكن است در هر منظومه كمربندهاى حیات متعددى وجود داشته باشد یعنى قلمرو حیات ابتدایى محدود به كمربند حیات دور هر ستاره نیست. اگر سیاره اى گازى اقمارى بزرگ داشته باشد، نیروى جذر و مدى میان سیاره و اقمار درون این اقمار را گرم مى كند. یعنى حتى اگر سیاره و قمرش نزدیك ستاره اى هم نباشند، انرژى مورد نیاز حیات ابتدایى تامین خواهد شد.

۲- اروپا: سطح این قمر مشترى را اقیانوسى نیمه عمیق از آب فراگرفته و روى آن را لایه اى یخ ضخیم كه شاید ضخامت آن ۱۰ تا ۱۵ كیلومتر باشد، پوشانیده است و این لایه یخ به دلایل مجاورت با خلأ همواره در حال شكست و ترمیم است. این قمر هم اندازه ماه زمین است و منبع گرمایى درونى آن در اثر مكش گرانشى مشترى و دیگر قمرها بر اروپا به وجود آمده است. این گرما یخ هاى زیرین را ذوب مى كند، در عین حال فشار یخ ها باعث مى شود آب بخار نشود، در نتیجه ممكن است نوعى از حیات در آب زیرین شكل گرفته باشد.

شكلى از حیات كه متفاوت از حیات شناخته شده زمین خواهد بود. چون ژرفاى یخ به حدى است كه نور خورشیدى از آن نمى گذرد بر همین اساس حیات وابسته به نور خورشید نمى تواند در آنجا شكل بگیرد. اینكه آیا حیاتى در آنجا آغاز شده و تا كجا متحول شده است را نمى دانیم.

با شروع ماموریت مدارگرد جیمو (JIMO) و مطالعه قمرهاى یخى مشترى، اطلاعات نسبتاً كامل ترى را درباره احتمال حیات در اروپا به دست خواهیم آورد. تنها زمانى مى توانیم با قطعیت از حیات در اروپا صحبت كنیم كه ناسا موفق شود كاوشگرى را به اروپا بفرستد و با سوراخ كردن یخ ها، حیات دریایى را آزمایش كند كه این امر با توجه به شرایط و ضخامت یخ به زودى امكان پذیر نیست. (سطح یخى اروپا، شیارهاى موجود یخ هاى ترك خورده سطح اروپا را از دید فضاپیماى گالیله در سال ۱۹۹۸ نشان مى دهد.)

۳ - تیتان: این قمر با قطرى معادل ۵۱۵۰ كیلومتر دومین قمر بزرگ منظومه شمسى و حتى از سیاره هاى پلوتون و عطارد نیز بزرگ تر است. اما مهمترین ویژگى آن وجود جو قابل توجه آن است كه از نظر تركیبات و فشار سطحى به زمین بسیار شبیه است.

جو هر دو از نیتروژن (۱۷ درصد براى زمین و ۹۰ تا ۹۷ درصد براى تیتان) تشكیل شده و فشار جو در تیتان ۵/۱ برابر فشار جو در زمین است. البته دومین گاز فراوان در زمین اكسیژن و در تیتان متان است. دورتا دور جو تیتان تا ارتفاع ۷۰۰ كیلومترى سطح غبارى از ذرات متان وجود دارد. در عكس هایى كه كاسینى اخیراً از این قمر بااهمیت گرفته نواحى تیره و روشن بسیارى دیده مى شود. نواحى تیره احتمالاً دریاهاى اتان و متان هستند كه در دماى ۱۷۹- درجه سطح تیتان به وجود آمده اند و نواحى روشن باید قاره هایى بر سطح آن باشند.

به دلیل دماى بسیار كم تیتان، احتمال وجود حیات در آن وجود ندارد اما این قمر تركیبات آلى یعنى بلوك هاى سازنده حیات را در خود جاى داده است. بنابراین نمونه اى عالى براى بررسى شرایط آغازین حیات است، یعنى چیزى شبیه زمین در ۵/۴ میلیارد سال پیش كه اكنون مى توان سیر تكوین حیات را بر روى نمونه اى آزمایشگاهى مطالعه كرد. حال چگونه بر روى چنین قمرى با اوضاع محیطى نه چندان مساعد حیات شكل مى گیرد؟ تیتان یكى از مهم ترین عامل ها را دارا است و آن جوى پایدار است كه مانند یك حفاظ محیط درون قمر را از فضاى بیرون آن جدا مى كند.

مورد بعدى مانند پیدایش حیات ابتدایى بر روى زمین است. پرتوهاى فرابنفش در برخورد با تیتان باعث شكسته شدن مولكول هاى نیتروژن، متان و سایر مولكول ها مى شود و در نتیجه تركیبات آلى بعدى شكل مى گیرد. در نهایت چگالى ابرها به حدى مى شود كه امكان ریزش باران هاى هیدروكربنى را روى قمر بالا مى برد كه در صورت روى دادن این پدیده مهم، دریاچه ها و رودهایى از تركیبات آلى سطح این قمر را مى پوشاند.

بنابراین شرایط حیات ابتدایى در مجاورت مولكول هاى آلى مساعد تر مى شود و در آن صورت ما شاهد آن چیزى خواهیم بود كه در حدود ۵/۴ میلیارد سال پیش در زمین آغاز شده است، تاكنون به چنین موجودات هوشمندى ختم شود. بسیارى از این حدسیات بعد از فرود هویگنس و تجزیه و تحلیل كامل داده هاى ارسالى آن قطعى خواهد شد.

با توجه به آنچه در بالا ذكر شد مى بینیم احتمال این كه در جاى دیگرى از منظومه شمسى هم بتواند شكل بگیرد صفر نیست. چنانچه شواهد حاكى از آن است كه در زمانى دوردست در مریخ حیاتى ابتدایى وجود داشته و اكنون ممكن است در قمر اروپا ایجاد شده باشد و در آینده اى دور هم احتمال ایجاد آن بر تیتان وجود دارد، پس باید امیدوار باشیم كه ما در این كیهان تنها نخواهیم بود.

منابع: ۱- ماهنامه نجوم، آذر ۸۳ شماره ،۱۴۱ ویژه نامه حیات (مقاله هاى فرود به سرزمین عجایب- حیات در كائنات- زندگى در زیرزمین _ حیات در مریخ) ۲- زیباترین تاریخ جهان، هیوبرت ریوز و...، ترجمه حسین فرهادیان، نشر رحیمى ۱۳۸۰.





طبقه بندی: مقالات جالب نجومی، 
شنبه 21 شهریور 1388 توسط محسن | نظرات ()


این وبلاگ با هدف افزایش اطلاعات نجومی شما تاسیس شده است امیدواریم که اطلاعات ما مورد استفاده و رضایت شما قرار گیرد . ما را از انتقادات و پیشنهادات خود بهره مند سازید . به دلیل نتایج حاصل شده از نظر سنجی سعی می کنیم تا پست ها را به گونه ای بنویسیم تا بیشتر مورد استفاده دانش آموزان عزیز قرار بگیرد .متشکریم
پست الکترونیک
تماس با مدیر
RSS
ATOM
آتشفشان ها در فضا (9)
تلسکوپ ها (20)
اسطرلاب (12)
ماده تاریک (15)
کتب نجومی (42)
کهکشان ها (32)
تاریخچه نجوم (11)
کسوف و خسوف (33)
مقالات جالب نجومی (44)
وسایل و ابزار نجومی (50)
دانشمندان علم نجوم (64)
اصطلاحات نجومی (130)
منظومه شمسی (41)
درباره علم نجوم (20)
نجوم در اسلام (43)
اجرام آسمانی (120)
دنباله دار ها (18)
سحابی ها (15)
ماهواره ها (39)
سیارک ها (15)
سیاه چاله (17)
ستارگان (31)
آموزش (115)
احسان
محسن
مهر 1391
شهریور 1391
فروردین 1389
بهمن 1388
آذر 1388
مهر 1388
شهریور 1388
مرداد 1388
تیر 1388
خرداد 1388
اندازه گیری فاصله ی زمین تا خورشید با استفاده از روش Huddle
اندازه گیری فاصله ی زمین تا خورشید با استفاده از روش Halley
کهکشان کارت ویل
نکات جالب در مورد فضا
هاله تاریک (Dark halo)
نوار راه شیری
کهکشان راه شیری
کهکشان اندروما
ناحیه ساختار مارپیچ
شبه کره بسیار عظیم
برامدگی های کهکشانی
بازو های مارپیچی
کهکشان مار پیچی ( قسمت دوم )
کهکشان های نامنظم(قسمت دوم)
ویژگی کهکشان ها
لیست آخرین مطالب