في الفضاء النجمي ، تستطيع الذرات الارتباط بالجزيئات ، بما في ذلك الجزيئات العضوية ، بنفس الطريقة التي تتم بها الكواكب. إذا كانت مكونات الحياة في كل مكان ، فيمكن أن تكون الحياة عالمية.منذ أن رفع الناس أعينهم إلى السماء ، إلى الكواكب والنجوم والمجرات خارج عالمنا ، تمتلئ خيالنا بإمكانيات الحياة على الكواكب الأخرى. نقترب من القضية من وجهة نظر علمية ، ما زلنا ننتظر أول المعلومات المؤكدة حول وجود الحياة خارج الأرض. أشكال الحياة المعقدة والمتنوعة على الأرض هي نتيجة لأكثر من أربعة مليارات سنة من التطور ، ولكن في الفضاء توجد مكونات الحياة في كل مكان. بدأنا في الكشف عن الجزيئات العضوية في أماكن أخرى في النظام الشمسي وفي الفضاء بين النجوم وحتى حول النجوم الأخرى. إلى متى علينا أن ننتظر حتى يتم اكتشاف أولى علامات الحياة خارج عالمنا؟ هناك العديد من الطرق التي نستخدمها للبحث عن الحياة ، وأيها سينجح ، يمكن للمرء أن يخمن فقط.
وصلت لنا الهياكل في النيزك ALH84001 من المريخ. يعتقد البعض أن هذه الهياكل قد تكون حياة مريخية قديمة.لخلق الحياة ، تكون المكونات الأساسية مطلوبة ، على ما يبدو ، ضرورية لعمليات الحياة الأساسية - العناصر النقية للجدول الدوري. للحصول عليها ، يكفي تغيير فقط بضعة أجيال من النجوم الذين يعيشون ويموتون بسبب حرق وقودهم النووي. اكتشفنا نجومًا مع كواكب صخرية ، يزيد عمرها عن سبعة مليارات سنة عن الأرض ، ومع جميع العناصر الثقيلة اللازمة للحياة. لقد اكتشفنا عوالم أرضية في مناطق يحتمل أن تكون مسكونة حول نجومها الأم في جميع أنحاء المجرة. ووجدنا جزيئات عضوية ، من السكريات إلى الأحماض الأمينية وفورمات الإيثيل - وهو جزيء يعطي التوت رائحته [بيان مثير للجدل ، وفقًا للكيميائيين الروس / تقريبًا. ترجم.] - في أماكن مختلفة ، من الكويكبات والنجوم الصغيرة إلى الأقراص الكوكبية الأولية وسحب الغاز الجزيئي.
تم العثور على علامات الجزيئات العضوية التي تولد الحياة في جميع أنحاء الكون ، بما في ذلك مناطق كبيرة قريبة من تكوين النجوم - على سبيل المثال ، Orion Nebula. سنتمكن قريبًا من البحث عن علامات العمليات البيولوجية في أجواء الأرض ذات الحجم العالمي في المدار حول النجوم الأخرى.بالنظر إلى كل هذا ، وفقًا لحساباتنا ، هناك أكثر من 10
12 كواكب ، وبالتالي ، فرص الحصول على الحياة في درب التبانة واحد فقط. ولكن هناك فرق كبير بين الكواكب التي تحتوي على مكونات للحياة والحياة الغريبة الحقيقية. لا نعرف ما إذا كانت هناك أمثلة أخرى للحياة في الكون غير تلك التي نراها على الأرض. يكاد العلماء على يقين من أنه إذا كانت هناك مكونات متشابهة وقوانين الطبيعة نفسها ، فمن غير المرجح وجود عالم تكون فيه الحياة على الأرض ظاهرة فريدة ، ولكن لا يمكننا استخلاص الاستنتاجات حتى نجد أدلة. علاوة على ذلك ، ما زلنا غير قادرين على الإجابة على أحد أهم أسئلة العلم: كيف تأتي الحياة من غير الحياة؟
توجد الجزيئات العضوية في مناطق تكوين النجوم ، في بقايا النجوم والغاز بين النجوم ، في جميع أنحاء درب التبانة. من حيث المبدأ ، يمكن أن تظهر مكونات الكواكب الصخرية والحياة عليها في عالمنا بسرعة كبيرة ، قبل ظهور الأرض بوقت طويليثبت وجودنا أن هذا يمكن أن يحدث. يمكننا أن نتخيل أنه إذا ظهرت الحياة في مكان ما من الكون ، فيمكن أن تصل إلى ثلاثة مستويات مختلفة:
- تبدأ الحياة على كوكب الأرض ، لكنها لا تدوم طويلاً ، ولا تزدهر ولا تستمر إلى ما لا نهاية.
- الحياة تزدهر ، وتدعم نفسها ، موجودة لبلايين السنين ، وتغير بشكل خطير سطح الكوكب الذي توجد عليه.
- تصبح الحياة ذكية ومتقدمة تقنيًا وقادرة على إرسال الرسائل و / أو السفر في الفضاء.
من الواضح أن الميزات الأكثر تقدمًا ستكون أكثر إثارة للاهتمام ، ولكن ربما أكثر ندرة. ومع ذلك ، في بعض الأحيان يكون من السهل العثور على الأشياء النادرة ، لأنها مختلفة جدًا عن أي شيء آخر. وإليك الطرق المختلفة التي نستخدمها للبحث عن هذه الأشكال المختلفة للحياة ، مما يمنح البشرية ثلاثة آمال مختلفة في العثور على الحياة خارج الأرض.
واحدة من أكثر الأفكار إثارة للاهتمام وأقل تكلفة للعثور على الحياة في محيط إنسيلادوس هي تحليق المسبار من خلال المواد المنبعثة من السخان ، وجمع العينات وتحليلها لوجود المواد العضوية1) البحث عن الحياة في النظام الشمسي. لقد ازدهرت الحياة على الأرض لمليارات السنين ، لكن العوالم الأخرى لا تبدو محظوظة للغاية. إذا كانت الحياة في كل مكان ، فمن غير المرجح أن تتجاوز المستوى الذي نعتبره بدائيًا. يمكن أن يكون المريخ والزهرة في الماضي رطبًا ومعتدلًا ، مثل الأرض ، ولكن المريخ اليوم بارد ومهجور ، والزهرة جحيم سام ، وغائم. النيازك التي تسقط على الأرض لا تحتوي فقط على الأحماض الأمينية التي تشارك في العمليات الأرضية ، ولكن أيضًا العديد من الأحماض الأخرى. تحت سطح الأقمار مثل أوروبا وإنسيلادوس ، قد توجد محيطات سائلة ، وهي ظروف قد تكون مشابهة لتلك الموجودة في
الينابيع الحرارية المائية - مليئة بالحياة ، بالمناسبة - تقع في قاع محيطات الأرض.
في أعماق الماء ، حول الينابيع الحرارية المائية ، دون الوصول إلى ضوء الشمس ، تزدهر الحياة على الأرض. إن كيفية خلق حياة من خارج الحياة هي واحدة من أعظم الأسئلة المفتوحة للعلم ، ولكن إذا كانت الحياة موجودة هناك ، فربما تكون موجودة في بحار أوروبا أو إنسيلادوسعلى الرغم من أننا لم نجد دليلًا على وجود كائنات حية ، في الحاضر أو الماضي ، في عوالم أخرى ، فإن هذه الفرصة مغرية للغاية. توجد على المريخ
صخور رسوبية تتشكل في الماضي الرطب. هل سنجد أحافير هناك؟ في أوروبا وإنسيلادوس ، تحت سطح الجليد توجد محيطات كاملة للاستكشاف. هل سيتم العثور على جراثيم هناك أو أي شيء أفضل؟ حتى أن هناك رأيًا بأن
الدياتومات ، وهي مثال على شكل بدائي من الحياة ، توجد في شظايا النيازك ، يمكن أن تكون من أصل خارج الأرض. هذا هو شكل الحياة الأقل تطوراً من كل ما يمكننا تخيله ، ولكن لدينا ميزة الوصول المادي ، والقدرة على زيارة وقياس العديد من العوالم. إذا كانت أشكال الحياة البدائية موجودة في كل مكان ، فإن دراسة شاملة لنظامنا الشمسي ستكشف عن ذلك.
يتم الآن تطوير دراسة الضوء المنعكس من الكوكب والضوء الممتص الذي تمت تصفيته بواسطة الغلاف الجوي كتقنية لدراسة محتويات الغلاف الجوي والخصائص السطحية للعوالم البعيدة. في المستقبل ، سيكون من الممكن إضافة التكنولوجيا للبحث عن علامات وجود المواد العضوية.2) البحث عن الكواكب الخارجية حول النجوم القريبة الأخرى. على مدى السنوات الـ 25 الماضية ، شهد علم دراسة الكواكب الخارجية نموًا هائلاً ، حيث تطور من الطفولة إلى مخزن المعلومات ؛ من المعروف الآن أن هناك الآلاف من الكواكب خارج النظام الشمسي. الكثير منها صغير ، صخري ، يقع على مسافة مناسبة من النجم ، وإذا كان لديه جو بحجم الأرض ، فيجب أن يكون هناك ماء سائل. لن نتمكن من اكتشاف الميكروبات أو الأحافير الفردية عليها ، حيث يمكننا العثور على الحياة داخل النظام الشمسي ، ولكن هناك طريقة غير مباشرة لتحديد وجود الحياة عليها: البحث عن التغييرات التي تعرضها الحياة لجو كوكب غريب.
عندما يمر كوكب أمام نجمه الأم ، يتم حظر جزء من الضوء ، ولكن إذا كان هناك جو على الكوكب ، يتم ترشيح الضوء من خلاله ويولد خطوط امتصاص وانبعاث يمكن اكتشافها بواسطة مرصد متقدم إلى حد ما. إذا كان هناك عدد كبير من الجزيئات العضوية أو الأكسجين الجزيئي ، فمن المحتمل أن نكون قادرين على اكتشاف ذلك.الأرض هي الكوكب الوحيد المعروف لنا الذي يحتوي على مثل هذه الكمية من الأكسجين الجزيئي: 21 ٪ من غلافنا الجوي هو O
2 . والسبب في ذلك هو أن الحياة على مدى مليارات السنين ألقت هذه النفايات في الغلاف الجوي. نحن نعتقد أن الأكسجين ضروري للحياة ، ولكن هذا فقط لأن الحيوانات تطورت نتيجة للتطور ، واستخدام هذا العنصر ، وتطوير التنفس الهوائي ، وإعادة تدوير هذا الجزيء المفيد الموجود بكثرة. إن تقنياتنا تتحسن ، ويجب أن نكون قادرين على قياس التكوين الجزيئي لأجواء الكواكب الخارجية ، وربما حتى الحصول على صورهم مباشرة للبحث عن السحب والمحيطات والمواسم المتغيرة والمناظر الطبيعية للقارات هناك. لدينا كل الأسباب للاعتقاد بأننا بالفعل في هذا القرن سنتمكن من اكتشاف الحياة في عالم آخر إذا بحثنا عنها بالطريقة الصحيحة.
يمكن أن يرسل جهاز إرسال ضخم إشارة راديو قابلة للكشف من موقع خارجي غريب ، لكن يعتقد البعض أن هذه الإشارة ستكون بصرية3) البحث عن إشارات للأجانب الأذكياء. على الأرض ، كانت الحياة أحادية الخلية موجودة لملايين السنين حتى ظهرت كائنات متعددة الخلايا. من
الانفجار الكمبري ، عندما ظهرت كائنات مختلفة معقدة ومتعددة الخلايا ، مرت 500 مليون سنة قبل ظهور حضارة عقلانية ومتقدمة تقنيًا. وفي الوقت نفسه ، بدأت البشرية بالفعل في إرسال إشارات إلى النجوم ، ووصلت إلى حالة يمكننا فيها بالفعل تحديد علامات وجود الأجانب الأذكياء إذا أعطوا إشارات لقوة كافية. مشروع SETI ومكملته النشطة ،
مشروع METI ، هما الخيار الأكثر خطورة لإيجاد أجانب بأعلى مكافأة.
تم طرح النظريات القائلة بأن الاكتشاف الأول لعقل غريب باستخدام موجات الراديو تم طرحها لفترة طويلة. لكن الومضات السريعة لموجات الراديو ليست كذلك على الأرجح. ما زلنا نحاول العثور على أدلة العقل فيها ، إن وجدت.في الستينيات ، افترضنا أن الأجانب سيحاولون التواصل عبر موجات الراديو. بعد 50 سنة ، لسنا متأكدين من ذلك. ما أنواع الإشارات الغريبة التي يمكن أن توجد؟ كيف نحللهم؟ كيف ينقلون ويستقبلون إشارات بين النجوم؟ هل أصبحت حضارة كونية قادرة على التغلب على المسافات الشاسعة بين النجوم؟ أفكار مثل مشروع
Breakthrough Starshot تترجم أحدث فرصة من الخيال العلمي إلى فرصة حقيقية. إذا وصلت إشارة على الأرض ، أو حتى أفضل من ذلك ، سفينة فضاء ، فسيكون هذا أكبر تحول في فهمنا للكون ومكاننا فيه منذ أن رفعنا أعيننا إلى السماء لأول مرة.
يحمي الغطاء المصنوع من الألمنيوم المطلي بالذهب للسجل الذهبي في فوييجر من قصفه بواسطة النيازك الصغيرة ويعطي مفتاح اللعب وفك تشفير موقع الأرض.على الرغم من أن هذه ليست سوى فرضية ، يقول العلماء أن الحياة في الكون يجب أن تكون شائعة ، لأن المكونات وإمكانيات ظهورها تظهر في كل مكان تقريبًا. من المحتمل أن تكون هناك فرصة أقل لظهور الحياة التي تطورت على كوكب الأرض وتدعم نفسها إلى حد أنها يمكن أن تغير خصائص الغلاف الجوي وسطح الكوكب. وتطوير مخلوقات معقدة ومتنوعة ومتعددة الخلايا - حتى أقل. واحتمال ظهور ما نعتبره حضارة عقلانية ومتقدمة تقنيًا يمكن أن يكون صغيرًا جدًا بحيث يمكننا أن نكون وحدنا في الكون. ولكن ، على الرغم من الاختلاف في احتمالية هذه الأحداث ، فإننا نبحث بنشاط عن جميع أنواع الحياة الثلاثة بطرق مختلفة جدًا. أيهما سيفوز عندما نكتشف العلامات الأولى لحياة غريبة؟
ولكن بغض النظر عن الطريقة الأولى التي تدفع الأرباح ، فسيظل أعظم يوم في تاريخ الحياة على الأرض.