زندگی نه یک معجزه، بلکه یک پدیدۀ طبیعی است و میتواند در هر سیارهیی رخ دهد، مشروط بر اینکه شرایط زمین ما را داشته باشد. این سخنِ خیلی از دانشمندان عرصۀ شیمی ـ فیزیک است که در شناخت ما از حیات نقش مهمی را ایفا کرده اند. بشر از زمان آغاز جستوجوی موجودات فضایی تا کنون چندین هزار سیاره را کشف کرده که در فاصلۀ بسیار خوبی برای شکلگیری حیات به دور دیگر ستارهها قرار دارند. اکنون اخترشناسان پیشبینی میکنند که در منطقۀ حیات ستارههای کهکشان راه شیری، میلیاردها سیاره وجود دارند و همۀ شرایط لازم برای شکلگیری حیات را فراهم کرده اند.
فرمولی هست به نام معادله دریک که شمار هوشمندان فضایی موجود در کاینات را محاسبه میکند و این دقیقترین اندازهگیری در راستای تلاش ما برای یافتن حیات در سیارههایی میباشد که دارای شاخص همگونی زمین (Earth Similarity Index-ESI) میباشند. این میزان که چندین عامل؛ یعنی شعاع، چگالی، نیروی گریز از مرکز و دمای سطح یک سیاره را در نظر میگیرد، تلاش دارد شباهت و ویژهگیهای فیزیکی یک سیاره یا قمر را با زمین ما از نظر کیفیت مقایسه کند. به صورت مشخص، برخی از سیارهها همگونیشان با زمین خیلی بالاست. مثلاً سیارۀ کپلر 438-ب دارای شاخص همگونی یا ESI حدود 0.89 از 1.00 و شاخص همگونی سیارۀ گلیس 667-سیسی با زمین 0.84 است. با اینکه این دو سیاره خیلی به زمین ما شباهت دارند، اما صدها سال نوری از ما دورند و بر بنیاد معیارهای فنی امروزی، نمیتوانیم به این سیارهها سفر کنیم.
با این حساب، فعلاً دست ما به سیارههای بیرونی نمیرسد. پس بیایید نگاهی به درون منظومۀ شمسی بیاندازیم. در سالهای اخیر در منظومۀ شمسی ما سه نامزد مطرح شدند که جایگاه بسیار مناسبی برای حیات فرازمینی دارند: اروپا و گانیمد، دو قمر سیارۀ مشتری و انسلادوس به دور سیارۀ زحل. ناسا ماه گذشته اعلام کرد که برای مأموریت اکتشافی به سوی اروپا، 225 میلیون دالر از دولت درخواست کرده است. ولی بر بنیاد شاخص همگونی زمین، هیچ یک از این سه قمر بیشتر از 0.3 درجه با زمین ما شباهت ندارند. پس اگر این طور است، چرا فکر میکنیم این قمرها شرایط باالقوه برای حیات را دارند؟ برای اینکه بتوانیم به پاسخ این پرسش برسیم، باید سری بزنیم به درون اقیانوسهای این قمرها.
اروپا
از میان همۀ عوامل لازم برای شکلگیری حیات در سطح یک سیاره، آب همیشه مهمترین عامل و پیششرط اساسی در شکلگیری حیات در نظر گرفته شده است. خیلیها کشف آب در سطح مریخ را به خاطر دارند و این خود حرف زیادی دربارۀ گذشتۀ حیات در سطح سیارۀ سرخ است. بر بنیاد برخی از نظریهها، شرایط زیست ـ کیمیایی، مثل دریاچههای گاز متان در سطح تیتان ـ بزرگترین قمر سیارۀ زحل ـ نیز میتواند دارای هایدروکاربنهای لازم برای شکلگیری موجودات زنده باشد و هایدروکاربنها مثالی از شکلگیری شرایط حیات در سطح زمین در گذشته بوده است.
بر بنیاد پژوهشهای تازه، زیر سطح یخی اروپا اقیانوسی از آب مایع وجود دارد که در اثر کشش گرانشی مشتری ـ اروپا و دیگر قمرهای مشتری گرم میباشد. با اینکه اروپا یک قمر کوچک است، اما تصویربرداریهای ناسا به کمک سفینۀ فضایی گالیله نشان داده که میزان آب در این دنیای یخی سه مرتبه بیشتر از میزان آب در سطح زمین است.
بر اساس دانش ما، اقیانوسها در اروپا محیط بسیار مناسبی به شمار میآیند و عمق آن میتواند تا 100 کیلومتر برسد. در زمین حتا در اعماق اقیانوسها، جایی که هرگز نور خورشید نمیتابد، موجودات زنده وجود دارند. برخلاف تصور ما که عمل فوتوسنتیز به کمک نور خورشید برای موجودات زنده ضروری است، دانشمندان دریافته اند که موجودات میکروبی در اعماق اقیانوسها در کنار دودکشهای داغ مواد کیمیایی زندگی میکنند.
در سطح اروپا تابشهای کشندۀ خورشید و ذرههای چارجدار میدان مقناطیسی سیارۀ مشتری، شرایط هر مأموریت فضایی را با خطر مواجه میسازد. بنابراین، برای رفع این چالش باید تلاشهای زیادی انجام داد.
با وجود این همه خطر، ناسا در نظر دارد مأموریت فضایی «تندرو اروپا» را در نیمۀ دهۀ 2020 انجام دهد. این مأموریت شامل نقشهبرداری، بررسی ضخامتِ یخِ سطح و ارزیابی شرایط اقیانوسها برای پایداری حیات میشود. پس از اینکه تمام مراحل سیستم پرتاب فضایی ناسا تمام شد، سفینۀ فضایی تندرو اروپا در 3 سال به دور مشتری میرسد؛ در حالی که فعلاً مدت زمان چنین مأموریتی، 8 سال را در بر میگیرد.
در این مأموریت، شاید بتوانیم نمونههای بسیار خوبی از ترکیبات داخل آب از طریق آبفشانهای اروپا نیز به دست بیاوریم. در سطح اروپا گهگاهی آب به صورت فوارههای داغ تا ارتفاع 200 کیلومتری به بالا ـ دو برابر اتمسفیر زمین ـ پرتاب میشود. اگر سفینۀ تندرو اروپا بتواند از قطب جنوب اروپا رد شود، هم میتواند مستقیم از میان این آبفشانها پرواز کند و هم فرود خود بر سطح این دنیای یخی را آسان بسازد.
انسلادوس
ششمین قمر سیارۀ زحل است و اخیراً دانشمندان به کمک سفینۀ فضایی کاسینی متوجه شده اند که این قمر یخی میتواند مکان مناسبی برای حیات در منظومۀ شمسی ما باشد و حتا شرایط آن بهتر از شرایط حیات در درون اقیانوسهای اروپا است.
در سال 2005 سفینۀ فضایی کاسینی ناسا متوجه چندین فوارۀ بخار آب در قطب جنوب انسلادوس شد که اینجا هم ارتفاع فوارهها تا 200 کیلومتر میرسید. در سال 2014، کاسینی متوجه وجود اقیانوس آب گرم در زیر سطح یخی انسلادوس شد که عمق آن تا 10 کیلومتر میرسید. حالا در سال 2015 اخترفیزیکدانهای مأموریت سفینۀ فضایی کاسینی اعلام کردند که در اقیانوسهای انسلادوس فعالیتهای گرمایی ـ شبیه فعالیتهای گرمایی در اعماق اقیانوسهای زمین ـ وجود دارد. جالب اینکه دانشمندان نه تنها با مطالعۀ مستقیم انسلادوس، بلکه از طریق جمعآوری گردوغبار در حلقههای زحل به این نتیجه دست یافتند. یعنی بیشتر موادی که بیرونیترین حلقۀ زحل را تشکیل داده، از درون اقیانوسهای انسلادوس به صورت بخار آب به فضا پرتاب میشوند. دستگاه طیفسنج جرم کاسینی میتواند ذرههای سیلیکون را که در درون چشمههای گرمایی ـ آبی وجود دارد، کشف کند.
در زنجیرۀ ترکیبات کیمیایی برای حیات، کاربن، هایدروجن، نایتروجن، اکسیجن، فاسفور و سلفر نقش حیاتی را ایفا میکنند و بررسیها نشان داده که خیلی از این عناصر، به شمول نایتروجن، کاربن دایاکساید و متان در اقیانوسهای انسلادوس وجود دارند. بنابراین، شکی نیست که در انسلادوس موجودات ریزِ میکروبی یا حتا حیوانات کوچک آبزی وجود داشته باشند.
گانیمند
با کشف اقیانوسهای آب مایع در زیر سطح گانیمد، حالا منظومۀ شمسی ما به یک دنیای خیس و پر از آب میماند. اما اقیانوسها در زیر سطح گانیمد ـ قمر مشتری ـ از طریق بررسی شفقهای قطبی، شبیه نورهای رنگارنگ در قطب شمال زمین، کشف گردیده اند. دانشمندان با بررسی تغییرات مقناطیسی شفقهای گانیمد و مشتری دریافته اند که این پدیده به دلیل وجود آب شور در اقیانوس گانیمد رخ میدهد. حدس دانشمندان این است که عمق اقیانوس زیر سطح گانیمد هم مثل اروپا 100 کیلومتر باشد. هرچند برای اولین بار کاوشگر گالیلۀ ناسا در سال 2002 اقیانوسهای آب مایع را در زیر سطح گانیمد کشف کرده بود، اما اطلاعات سفینۀ گالیله در آن زمان مکمل نبود.
گانیمد اگر چه یک قمر است، اما قطر آن به 5268 کیلومتر میرسد که فقط 30 درصد کوچکتر از مریخ است. اگر گانیمند به دور سیارۀ مشتری نه، بلکه به دور خورشید شکل میگرفت، به علت سنگینی و جرم زیادش، باید یک سیاره به حساب میآمد. اما بود و نبود حیات در این قمر بزرگ مشتری را میتوانیم در دهۀ آینده مشخص کنیم؛ زیرا درست شبیه اروپا و انسلادوس، شرایط بسیار خوبی برای حیات دارد. «ایسا» یا آژانس فضایی اروپا در نظر دارد در سال 2022 یک سفینۀ فضایی (کاوشگر اقمار یخی مشتری) را برای مطالعۀ قمرهای مشتری به سوی این غول منظومۀ شمسی پرتاب کند. این کاوشگر پس از جمعآوری اطلاعات دربارۀ گانیمند، اروپا و کالیستو، شرایط تکامل یا زنده ماندن موجودات زنده را در هر یک از این قمرها بررسی خواهد کرد. این کاوشگر پس از 8 سال سفر به دور مشتری میرسد و در سال 2033 در مدار گانیمد قرار میگیرد.
معنای حیات
با اینکه این پروژهها دهها سال بعد انجام میشوند، اما اهمیت آن برای یافتن حیات فرازمینی را نباید دستکم گرفت. بدون شک، کشف موجودات زنده در بیرون از سیارۀ زمین، انقلابیترین رویداد در تاریخ بشریت خواهد بود. از نظر علمی، به ما فرصت میدهد به موجودات یا نوع حیاتی نگاه کنیم که برایمان در زمین ناشناخته اند و فرصت خوبی برای درک امکان حیات در شرایط زیستمحیطی ـ کیمیایی کاملأ متفاوت از زمین. تا کنون تصور دانشمندان این است که شاخص همگونی زمین، تنها شرایط مناسب برای شکلگیری و تکامل حیات در کل کیهان میباشد. اما دیر یا زود این تصور، به ویژه با کشف شرایط قابل انعطاف برای حیات در این سه قمر یخی یا حتا در یک سیارۀ دیگر به دور یک ستارۀ دور، به چالش کشیده میشود. در ضمن، اهمیت فلسفی چنین کشفی هم بیاندازه مهم خواهد بود. برداشت و نظریههای دینی و سیاسی ما دربارۀ معنای حیات، بر این باور استوار است که ما در این فضای بیکران تنها هستیم. کشف موجودات بیگانه در درون منظومۀ شمسی، فلسفه و باور ما نسبت به حیات را دگرگون خواهد کرد و به ما نشان میدهد که ما انسانها نه تنها موجود خاص و بینظیر، که حتا شاهکار تکامل در این سیاره هم نیستیم. پس باید تا آن زمان صبر کرد و احتمال دارد در آیندۀ نزدیک، حتا پیش از پرتاب کاوشگرهای فضایی در دهۀ 2020، خبری با این عنوان در دنیای مجازی نشر شود: «دانشمندان حیات بیگانه را کشف کردند».
