up
Search      menu
ستاره شناسی :: مقاله منظومه شمسي PDF
QR code - منظومه شمسي

منظومه شمسي

آيا حيات در جاي ديگري از منظومه شمسي وجود دارد

با پيشرفت علم در قرن اخير، حال ديگر مي توانيم پاسخ هاي روشن تري را درباره حيات و احتمال وجود آن در کيهان بيابيم. با احتساب شماره تخميني سيارات عالم، دانشمندان محاسبه کرده اند احتمال اينکه ما تنها باشيم و به جز زمين در سراسر کائنات نشاني از حيات نباشد يک در ۱۰۰ ميليون است.
در هر کهکشان مانند راه شيري ۱۰۰ تا ۴۰۰ ميليارد ستاره وجود دارد و کيهان شناسان تخمين مي زنند ۴۰۰ ميليارد کهکشان در عالم موجود است بنابراين پذيرفتني نيست اگر بگوييم سياره کوچک ما در کنار ستاره عادي مان تنها مکان پذيراي حيات در عالم است اما تنها زيستگاهي که تاکنون در عالم مي شناسيم زمين خودمان است. در اينجا به دليل گستردگي مطلب بحث درباره حيات در کيهان را به حوزه کوچک تر آن يعني منظومه شمسي محدود خواهيم کرد و به احتمال وجود حيات و سيارات و اقمار پذيراي آن مي پردازيم. در قسمت هاي بعدي درباره احتمال وجود حيات در ديگر نقاط کيهان و امکان ارتباط با آنها و حتي شکل فرضي حيات شان صحبت خواهيم کرد.
در اين مطلب چون مقصود از حيات در منظومه شمسي، حيات ابتدايي و چگونگي شکل گيري آن است پيشنهاد مي کنم ابتدا مطلب «حيات چيست؟» را مطالعه فرماييد. (روزنامه شرق ۸۴.۳.۱۰)
● گزينه هاي وجود حيات
در منظومه شمسي غير از زمين تنها سه گزينه وجود دارد که احتمال پيدايش حيات بر روي آنها بررسي مي شود. مي توانيم با اطمينان بگوييم حيات در مريخ، يکي از اقمار مشتري - اروپا و يکي از اقمار زحل
- تيتان - مي تواند پديد بيايد. کمربند حيات خورشيد شامل سه سياره زهره، زمين و مريخ است. (کمربند حيات در منظومه شمسي يعني جايي که سياره اي با جو مناسب داراي آب به صورت مايع است و احتمال شکل گيري حيات تنها در اين کمربند وجود دارد) سياره زهره از لحاظ ظاهري شباهت زيادي به زمين دارد. جرم آنها با هم برابر است و ضمناً ترکيبات اتمسفري اوليه دو سياره شباهت زيادي با هم داشته اند اما سياره زهره کمي نزديک تر از زمين به خورشيد است و اين باعث عدم پايداري آب مايع در آن سياره مي شود. همچنين گاز کربنيکي که در جو آن قرار دارد باعث ايجاد خاصيت گلخانه اي شديد شده و درجه حرارت آن را تا ۵۰۰ سانتي گراد مي رساند. بنابراين مي بينيد که از شرايط ابتدايي حيات يعني آب مايع و جو مناسب برخوردار نيست.
▪ مريخ:
سياره ديگر کمربند حيات مريخ است که تاکنون بيش از دو گزينه ديگر کاوش شده است. در چند صد ميليون سال اول منظومه شمسي، مريخ نسبت به زمين شرايط بهتري براي پيدايش حيات داشته که به دليل سريع سردتر شدن مريخ بوده است. همين زمينه شرايط پيدايش باکتري ها را زير پوسته مريخ ايجاد کرد. يعني شرايط سطحي مريخ بسيار زودتر از زمين براي پيدايش حيات آماده شده است. يافته هاي اخير مريخ نوردهاي ناسا وجود آب در گذشته مريخ- احتمالاً حدود يک ميليارد سال قبل- را نيز تاييد کرده اند. هرچند ميزان آن و مدت زمان بقاي آن همچنان مبهم است. علاوه بر اين شواهدي دال بر وجود جوي ضخيم از co۲ در سال هاي آغازين اين سياره وجود دارد. شايد در همين دوره حيات در زير سطح مريخ يا حتي بر سطح آن فرصت رشد يافته باشد اما به دليل ميدان مغناطيسي و گرانش ضعيف مريخ (حدود ۳۸ درصد جو زمين) باد خورشيدي جو آن را بيش از پيش پراکنده ساخت و سبب بخار شدن يا فرو رفتن آب هاي سطحي به زير سطح مريخ و يخ زدن آنها شده است. اخيراً نيز مدار گردهاي مريخ نشانه هاي اميدوار کننده اي را از وجود منابع يخ- آب زير سطح مريخ يافته اند. بنابراين امکان حيات بر روي مريخ کنوني بسيار کم است اما غيرممکن نيست. احتمالاً گرماي دروني آن به اندازه اي هست که لايه زيرين يخ را گرم کند و محيطي نسبتاً مساعد را براي ميکروب هاي جان سخت مريخي ايجاد کنند. اين باکتري ها در صورت وجود در سوخت و سازشان توليدکننده متان هستند. جالب اين است که شواهد اخير مدارگرد مريخ نشانه هايي قطعي از وجود متان در جو مريخ دارد که يا بر اثر واپاشي هاي حاصل از زندگي باکتري ها به وجود مي آيند يا بر اثر فعاليت هاي پيوسته آتشفشاني در جو پخش مي شوند. اين که آيا در دوره ابتدايي مريخ حيات شکل گرفته است يا حتي هنوز هم باکتري هايي زير لايه هاي سطحي آن- جايي که احتمالاً آب مايع وجود دارد- زنده مانده اند هنوز بي پاسخ مانده است و جواب قطعي آن طي کاوش هاي آينده حاصل مي شود.
(شهاب سنگ مريخي ALH۸۴۰۰۱ که ۱۳۰۰۰ سال پيش در قطب جنوب سقوط کرده است. در بزرگنمايي ۱۰۰ هزار برابر با ميکروسکوپ الکتروني، ساختارهاي کرم مانندي ديده مي شود که دانشمندان آنها را مشابه سنگواره هاي حيات ابتدايي مي دانند. اما هيچ چيز هنوز قطعي نيست.)
بنابراين هر دو سياره موجود در کمربند حيات را بررسي کرديم. (البته غير از زمين) اما ممکن است در هر منظومه کمربندهاي حيات متعددي وجود داشته باشد يعني قلمرو حيات ابتدايي محدود به کمربند حيات دور هر ستاره نيست. اگر سياره اي گازي اقماري بزرگ داشته باشد، نيروي جذر و مدي ميان سياره و اقمار درون اين اقمار را گرم مي کند. يعني حتي اگر سياره و قمرش نزديک ستاره اي هم نباشند، انرژي مورد نياز حيات ابتدايي تامين خواهد شد.
▪ اروپا:
سطح اين قمر مشتري را اقيانوسي نيمه عميق از آب فراگرفته و روي آن را لايه اي يخ ضخيم که شايد ضخامت آن ۱۰ تا ۱۵ کيلومتر باشد، پوشانيده است و اين لايه يخ به دلايل مجاورت با خلأ همواره در حال شکست و ترميم است. اين قمر هم اندازه ماه زمين است و منبع گرمايي دروني آن در اثر مکش گرانشي مشتري و ديگر قمرها بر اروپا به وجود آمده است. اين گرما يخ هاي زيرين را ذوب مي کند، در عين حال فشار يخ ها باعث مي شود آب بخار نشود، در نتيجه ممکن است نوعي از حيات در آب زيرين شکل گرفته باشد. شکلي از حيات که متفاوت از حيات شناخته شده زمين خواهد بود. چون ژرفاي يخ به حدي است که نور خورشيدي از آن نمي گذرد بر همين اساس حيات وابسته به نور خورشيد نمي تواند در آنجا شکل بگيرد. اينکه آيا حياتي در آنجا آغاز شده و تا کجا متحول شده است را نمي دانيم. با شروع ماموريت مدارگرد جيمو (JIMO) و مطالعه قمرهاي يخي مشتري، اطلاعات نسبتاً کامل تري را درباره احتمال حيات در اروپا به دست خواهيم آورد. تنها زماني مي توانيم با قطعيت از حيات در اروپا صحبت کنيم که ناسا موفق شود کاوشگري را به اروپا بفرستد و با سوراخ کردن يخ ها، حيات دريايي را آزمايش کند که اين امر با توجه به شرايط و ضخامت يخ به زودي امکان پذير نيست.
(سطح يخي اروپا، شيارهاي موجود يخ هاي ترک خورده سطح اروپا را از ديد فضاپيماي گاليله در سال ۱۹۹۸ نشان مي دهد.)
▪ تيتان:
اين قمر با قطري معادل ۵۱۵۰ کيلومتر دومين قمر بزرگ منظومه شمسي و حتي از سياره هاي پلوتون و عطارد نيز بزرگ تر است. اما مهمترين ويژگي آن وجود جو قابل توجه آن است که از نظر ترکيبات و فشار سطحي به زمين بسيار شبيه است. جو هر دو از نيتروژن (۱۷ درصد براي زمين و ۹۰ تا ۹۷ درصد براي تيتان) تشکيل شده و فشار جو در تيتان ۵ ۱ برابر فشار جو در زمين است. البته دومين گاز فراوان در زمين اکسيژن و در تيتان متان است.
دورتا دور جو تيتان تا ارتفاع ۷۰۰ کيلومتري سطح غباري از ذرات متان وجود دارد. در عکس هايي که کاسيني اخيراً از اين قمر بااهميت گرفته نواحي تيره و روشن بسياري ديده مي شود. نواحي تيره احتمالاً درياهاي اتان و متان هستند که در دماي ۱۷۹- درجه سطح تيتان به وجود آمده اند و نواحي روشن بايد قاره هايي بر سطح آن باشند. به دليل دماي بسيار کم تيتان، احتمال وجود حيات در آن وجود ندارد اما اين قمر ترکيبات آلي يعني بلوک هاي سازنده حيات را در خود جاي داده است. بنابراين نمونه اي عالي براي بررسي شرايط آغازين حيات است، يعني چيزي شبيه زمين در ۵ ۴ ميليارد سال پيش که اکنون مي توان سير تکوين حيات را بر روي نمونه اي آزمايشگاهي مطالعه کرد. حال چگونه بر روي چنين قمري با اوضاع محيطي نه چندان مساعد حيات شکل مي گيرد؟ تيتان يکي از مهم ترين عامل ها را دارا است و آن جوي پايدار است که مانند يک حفاظ محيط درون قمر را از فضاي بيرون آن جدا مي کند. مورد بعدي مانند پيدايش حيات ابتدايي بر روي زمين است. پرتوهاي فرابنفش در برخورد با تيتان باعث شکسته شدن مولکول هاي نيتروژن، متان و ساير مولکول ها مي شود و در نتيجه ترکيبات آلي بعدي شکل مي گيرد. در نهايت چگالي ابرها به حدي مي شود که امکان ريزش باران هاي هيدروکربني را روي قمر بالا مي برد که در صورت روي دادن اين پديده مهم، درياچه ها و رودهايي از ترکيبات آلي سطح اين قمر را مي پوشاند. بنابراين شرايط حيات ابتدايي در مجاورت مولکول هاي آلي مساعد تر مي شود و در آن صورت ما شاهد آن چيزي خواهيم بود که در حدود ۵ ۴ ميليارد سال پيش در زمين آغاز شده است، تاکنون به چنين موجودات هوشمندي ختم شود. بسياري از اين حدسيات بعد از فرود هويگنس و تجزيه و تحليل کامل داده هاي ارسالي آن قطعي خواهد شد.
با توجه به آنچه در بالا ذکر شد مي بينيم احتمال اين که در جاي ديگري از منظومه شمسي هم بتواند شکل بگيرد صفر نيست. چنانچه شواهد حاکي از آن است که در زماني دوردست در مريخ حياتي ابتدايي وجود داشته و اکنون ممکن است در قمر اروپا ايجاد شده باشد و در آينده اي دور هم احتمال ايجاد آن بر تيتان وجود دارد، پس بايد اميدوار باشيم که ما در اين کيهان تنها نخواهيم بود.

منظومه به مجموعه اي از اجرام سنگين و سياراتي گفته ميشود که همگي به دور يک ستاره در حال گردشند. ما با منظومه شمسي به خوبي آشناييم. منظومه اي مشتمل از ز ...

منظومه به مجموعه اي از اجرام سنگين و سياراتي گفته ميشود که همگي به دور يک ستاره در حال گردشند.ما با منظومه شمسي به خوبي آشناييم. منظومه اي مشتمل از زم ...

جهان در بردارنده تمام چيزهايي است که وجود دارد، نه فقط زمين و چيزهايي که در آن قرار دارد بلکه شامل تمام سيارات و ستارگان و کهکشانها و فضايي که بين آنه ...

به جز خورشيد، زمين و ماه اجرام بسيار ديگري نيز وجود دارند که با چشم غير مسلح قابل رصدند از جمله سيارات عطارد، زهره، مريخ، مشتري و زحل همينطور شهاب سنگ ...

تاملي برنظريه انفجار بزرگ، فرضيه کانت - لاپلاس و نظريه جديد ابرغبار ● نظريه انفجار بزرگ بيگ بنگ يکي از نظريات خلقت عالم است که اوايل قرن بيستم ميلادي ...

ستاره شناسان ناسا، ابر پر انرژي از الكترون ها را كه يك خوشه جوان را احاطه كرده است كشف كرده اند. اين ذرات كه داراي انرژي بسيار بسيار زيادي هستند مي تو ...

هر ستاره دنباله دار، هسته اي متشکل از يخ و غبار (موسوم به گلوله برفي کثيف) دارد که پهناي آن حدود ۲۰ کيلومتر (۱۲ مايل) است. هنگاميکه اين ستاره به خورشي ...

براي دومين بار، پژوهشگران موفق شدند مولکول هاي آلي را در اطراف سياره اي مشتري مانند و داغ در خارج از منظومه شمسي کشف کنند. اين بدان معني است که فراوان ...

دانلود نسخه PDF - منظومه شمسي