بررسی “خاستگاه حیات در زمین”

یکی از بنیادی‌ترین موضوعات اخترزیست‌شناسی جستجوی خاستگاه حیات و چگونگی توزیع آن در کیهان است. لذا این رشته‌ی علمی در بخشی از این جستجو به این پرسش می‌پردازد که حیات احتمالاً چگونه از یک منظومه‌ی سیاره‌ای به منظومۀ سیاره‌ای دیگر منتقل می‌شود. یک پژوهش جدید شاید به درک ما از چگونگی شناسایی ردپای این فرآیند شگفت‌انگیز کمک کند.

Asteroid Planet Atmosphere x

محققان فرآیندی را تحلیل می‌کنند که نشان می‌دهد چگونه سیارات توسط سنگ‌های آسمانی بمباران می‌شوند و میکروب‌های حامل حیات که ممکن است در سنگ‌ها‌ی یک سیاره جاخوش کرده باشند، حیات را به سیاره‌ا‌ی دیگر منتقل کرده‌اند. حیات روی سیارات چه بسا با فرآیند «پان‌اسپرمیا» آغاز شده باشد.

“پان‌اسپرمیا” یک نظریه‌ی قدیمی هزار ساله است که پیشنهاد می‌کند، میکروب‌هایی که در میان غبار فضایی، دنباله‌دارها و سیارک‌ها زندگی می‌کنند، با برخورد این اجرام به سطح سیاره، حیات را به زمین منتقل کرده‌اند. در این مقاله، محققان برای شناسایی پان‌اسپرمیای میان‌ستاره‌ای مدل ریاضی پیچیده‌ای را معرفی می‌کنند که فاکتورهای زیادی را در بر دارد: منجمله طول‌عمر میکروب‌ها در فضا، آهنگ پراکنده شدن ذرات و سرعت فوران‌های برخوردی – موادی که در نتیجه‌ی نیروی برخورد به بیرون پرتاب می‌شوند.

پژوهشگران در این مقاله نشان دادند که هم‌بستگی میان یک جفت منظومه‌ی سیاره‌ای حاوی حیات، ممکن است ابزار شناسایی مؤثری را برای پان‌اسپرمیای میان‌ستاره‌ای در اختیارمان قرار دهد، به شرط آنکه سرعت فوران برخوردیِ حاوی میکروب بیشتر از سرعت‌‌‌های نسبی ستارگان باشد. پژوهشگران پارامترهای این مدل را در محیط‌های اخترفیزیکی مختلف از رویداده‌های رصدی موجود تخمین زدند و به این نتیجه رسیدند که خوشه‌های باز و خوشه‌های کروی (یا محیط‌هایی با خوشه‌های متراکم ستارگان) ظاهراً بهترین مکان برای ارزیابی میزان موفقیت پان‌اسپرمیای میان‌ستاره‌ای است.

مانند واکنش زنجیره‌ای درون یک رآکتور اتمی، حیات در سطح سیارات نیز می‌‌تواند با برخورد یک جرم آسمانی حاوی حیات به یک سیاره آغاز شود، و به تعاقب آن اجرام حاوی میکروب در آن سیاره در اثر برخورد به فضا پرتاب شوند و سپس در سیاراتی پخش و پلا شوند که در آن نواحی گردش می‌کنند. علاوه بر مکانیسم پان‌اسپرمیا، دانشمندان همچنین معتقدند که حیات می‌تواند در طی فرآیندی که «نازیست‌زایی» نامیده می‌شود از سیستم‌های بی‌جان هم پدیدار شود. “ماناساوی لینگام”، استادیار اخترزیست‌شناسی و گروهش، با آزمودن مشخصه‌های زیست‌شناختی سطح سیارات، پژوهش خود را طوری سازماندهی کردند که نشان می‌دهد فرآیند پان‌اسپرمیا در رساندن حیات به سیارات مجاور تا چه حد موفق است و تا کجا می‌تواند عمل کند.

“لینگام” عنوان کرد: «در این پژوهش نشان دادیم محیط‌های مشخصی وجود دارند که پان‌اسپرمیا در آن‌ها بهتر عمل می‌کند و محیط‌های دیگری هستند که تأثیر پان‌اسپرمیا در آن‌جا کمتر است. همچنین نشان دادیم با استفاده از یک مقدار ریاضی که «تابع هم‌بستگی دوگانه» نامیده می‌شود می‌توان تمایز میان این دو فرضیه (پان‌اسپرمیا و نازیست‌زایی) را مشخص کرد. اگر مقدار تابع غیرصفر باشد، به این معنی است که فرآیند پان‌اسپرمیا در کار است و اگر مقدار تابع صفر باشد نشان می‌دهد که پیدایش حیات در دنیاهای دیگر مستقل از هم است.»

Mars Red Planet Highlights scaled

از نظر “لینگام”، این مقاله شاید بتواند درک ما را در شناسایی سیاراتی که با سفر ارگانیسم‌های زنده زیست‌پذیر شده‌اند بهبود بخشد، و در عین حال نشان دهد که چطور حیات روی زمین احتمالاً به‌طور زیست‌شناختی با سایر اَشکال حیات در منظومه‌ی شمسی ما مرتبط است. برای مثال، ممکن است میکروب‌های مریخی به نوعی طی فرآیند پان‌اسپرمیا از زمین آمده باشند.

“لینگام” عنوان کرد: «اگر حیات در مریخ شناسایی شود، باید ابزار تشخیصی مناسبی در اختیار داشته باشیم تا بفهمیم که آیا خاستگاه آن براستی کاملاً مستقل از حیات زمینی است یا بذرهای آن از زمین به مریخ منتقل شده‌اند. شواهدی وجود دارد که نشان می‌دهد مریخ در گذشته قابل سکونت بوده و آب مایع در سطح آن جریان داشته است و شاید از آب و هوای گرم‌تری هم برخوردار بوده است. اصولاً، شاید حیات نخست در مریخ شکل گرفته و سپس از بین رفته یا به زیر سطح آن کوچیده است و یا اینکه آن حیات می‌توانسته به زمین منتقل شده باشد که در آن صورت احتمالاً نیاکان ما مریخی بوده‌اند.» جزئیات بیشتر این پژوهش در مقاله‌ای با عنوان «امکان‌سنجی شناسایی پان‌اسپرمیای میان‌ستاره‌ای در محیط‌های اخترفیزیکی» در Astronomical Journal منتشر شده است.

فیسبوک توییتر گوگل + لینکداین تلگرام واتس اپ کلوب

دیدگاهتان را بنویسید