Curious Kids هي سلسلة للأطفال من جميع الأعمار. إذا كان لديك سؤال تريد أن يجيب عليه أحد الخبراء، فأرسله إلى [email protected].
لماذا يبحث علماء الفلك عن علامات الحياة على الكواكب الأخرى بناءً على طبيعة الحياة على الأرض؟ ألا يمكن أن تكون هناك أنواع مختلفة تمامًا من الحياة على الكواكب الأخرى؟ – هنري، 13 عامًا، سومرفيل، ماساتشوستس
هل سبق لك أن لعبت لعبة الغميضة في مكان جديد؟ إنه أصعب بكثير من اللعب في المنزل. أنت تعرف فقط أماكن الاختباء الواضحة: تحت السرير، في الخزانة، خلف الأريكة. الحيلة هي محاولة التفكير في إخفاء أماكن لا يمكنك حتى تخيلها. كيف تبحث في أماكن لم تظن أنها يمكن أن تكون أماكن للاختباء؟
وهذا ما يفعله العلماء مثلي عندما نبحث عن حياة غريبة؛ نحن نحاول التفكير في طرق جديدة للبحث عن الحياة. وفي هذه الأثناء، نحن نبحث عن الحياة من خلال البحث عن حياة مثلنا لأن هذا ما يمكننا تخيله.
أبحث في مكان قريب
أقرب مكان للبحث عن حياة خارج كوكب الأرض هو الكواكب الموجودة في نظامنا الشمسي.
بدأت مهمة فايكنغ 1 التابعة لناسا بالدوران حول كوكب المريخ المجاور للأرض في عام 1976. وكان البحث عن الحياة على المريخ أحد أهم الأسئلة العلمية للمهمة. تضمنت المركبة الفضائية مركبة هبوط يمكنها الذهاب إلى سطح الكوكب لمعرفة ما إذا كان هناك أي أشكال حياة في التراب هناك.
عرف العلماء أن الحياة على المريخ يمكن أن تكون مختلفة تمامًا عن الحياة على الأرض، لذلك لم يبحثوا عن أشكال حياة أو جزيئات محددة. وبدلاً من ذلك، حاولوا تصميم تجارب للبحث عما تفعله الحياة، وليس عما تصنعه.
على سبيل المثال، تقوم النباتات وبعض أشكال الحياة الأخرى على الأرض بعملية التمثيل الضوئي، وهي عملية تستخدم ضوء الشمس وثاني أكسيد الكربون الموجود في الهواء لجمع الطاقة والنمو. صمم علماء Viking 1 مركبة الهبوط للبحث عن علامات عملية التمثيل الضوئي التي تحدث على المريخ.
للقيام بذلك، التقطت مركبة الهبوط بعض الأوساخ، وسلطت الضوء عليها وأجرت قياسات لمعرفة ما إذا كان أي من ثاني أكسيد الكربون الموجود في الهواء قد تم نقله إلى الأوساخ. ولم تظهر هذه التجربة أي علامات على حدوث عملية التمثيل الضوئي في تراب المريخ.
أجرى المسبار تجربتين أخريين للبحث عن أدلة على نمو الكائنات الحية في التربة على المريخ. استخدم أحدهما غاز ثاني أكسيد الكربون والآخر استخدم جزيئات السكر والأحماض الأمينية التي تحب أشكال الحياة على الأرض تناولها.
إن الجمع بين هذه التجارب الثلاث والقياسات الأخرى دفع معظم العلماء إلى الاتفاق على أنه من المحتمل عدم وجود حياة على سطح المريخ، على الأقل حياة تقوم بشيء مثل التمثيل الضوئي أو تأكل السكر. لكننا ما زلنا لا نعرف ما إذا كانت هناك دلائل على وجود أشكال حياة قديمة على المريخ، أو حتى حياة حالية في أعماق السطح.
كانت تجارب هبوط الفايكنج هي الاختبارات الأكثر مباشرة للحياة على الكواكب الأخرى. فيما يتعلق بلعبة الغميضة، كانت هذه التجارب في الأساس مثل البحث في الخزانة: إنها مكان واضح للاختباء، ولكن يجب عليك التحقق هناك في حالة حدوث ذلك. ومع ذلك، استغرق العلماء وقتا طويلا لتفسير النتائج.
أبحث بعيدا
إن البحث عن الحياة خارج النظام الشمسي أصعب ويتطلب تقنيات مختلفة.
أقرب كوكب خارج المجموعة الشمسية – وهو كوكب يدور حول نجم ليس شمسنا – هو بروكسيما سنتوري ب، ويبعد أكثر من 2 مليون مليون ميل (أي 2 متبوعًا بـ 13 صفرًا) عن الأرض. هذه العوالم البعيدة بعيدة جدًا لدرجة أن العلماء لن يرسلوا مركبات هبوطية لإجراء تجارب عليها لفترة طويلة.
إن البحث عن الحياة على الكواكب الخارجية يشبه إلى حد ما محاولة لعب لعبة الغميضة في منزل جارك، لكن لا يمكنك النظر إلا من خلال النوافذ ولا يمكنك الدخول إلى الداخل. قد تكون محظوظًا وتحصل على الزاوية المناسبة لرصد شخص ما يختبئ، لكن لا يمكنك معرفة جميع المواقع التي لا يمكنك رؤيتها.
يمكن لأدوات مثل تلسكوب جيمس ويب الفضائي الجديد أن تكشف عن حجم الكواكب الخارجية، ومدى قربها من نجومها، وربما الغازات الموجودة في غلافها الجوي. ولكن هذا كل شيء. كيف ستبحث عن الحياة مع ذلك؟
لقد فكر علماء الفلك في البحث عن الحياة على الكواكب الخارجية من خلال البحث عن الأكسجين. لقد بدأوا بهذه الإستراتيجية لأن أشكال الحياة على الأرض تنتج معظم الأكسجين الموجود في غلافنا الجوي. ربما يكون الأكسجين الموجود على كوكب آخر قد صنعته الحياة الفضائية.
ومع ذلك، فقد تعلمنا أن هناك طرقًا أخرى لإنتاج الأكسجين لا تتضمن وجود حياة. والآن، لا يبحث علماء الفلك عن الأكسجين فقط، بل يبحثون عن كوكب يحتوي على الأكسجين بالإضافة إلى الماء والغازات الأخرى، مثل الميثان وثاني أكسيد الكربون. قد تشير هذه المجموعات معًا إلى وجود حياة، لأننا لا نعتقد أن الكواكب التي لا توجد بها حياة ستحتوي عليها. لكننا ما زلنا غير متأكدين من ذلك أيضًا!
إن البحث عن الحياة من خلال البحث عن هذه الغازات يشبه نوعًا ما النظر خلف الأريكة في لعبة الغميضة. هل نعرف أن أي شخص سيكون هناك؟ لا، لكننا لا نستطيع إلا أن ننظر من خلال النوافذ، ويمكننا أن نتخيل الناس يختبئون خلف الأرائك. ربما علينا أيضًا أن نحاول – في أي مكان آخر يمكننا أن ننظر؟
ما هي اللعبة التي نلعبها؟
هناك اختلافان كبيران بين لعبة الغميضة والبحث عن الكائنات الفضائية.
أولاً، عندما تلعب لعبة الغميضة، فعادةً ما تعلم أنك تلعب مع شخص آخر. ليس لدينا أي فكرة عما إذا كان هناك كائنات فضائية يمكن العثور عليها! من المحتمل أنه لا توجد حياة أخرى هناك، ومن الممكن أن يكون هناك كائنات فضائية في الجوار مباشرةً. وإلى أن نجد أمثلة للحياة غير حياتنا، فلن نعرف مدى شيوع الحياة في الكون.
والفرق الثاني هو أن معظم العلماء لا يعتقدون أن الحياة الفضائية تختبئ منا؛ كل ما في الأمر أننا لم نكتشفه بعد. هناك بعض الأفكار التي تقول إن الحضارات الأكثر تقدمًا قد تتجنب اكتشافها، لكن الباحثين لا يعتقدون أن هذا يحدث في نظامنا الشمسي.
يعرف معظم علماء الفلك وعلماء الأحياء الفلكية أننا إذا بحثنا فقط عن حياة تشبه الحياة على الأرض، فقد نفوت علامات الكائنات الفضائية المختلفة حقًا. لكن بصراحة، لم نكتشف كائنات فضائية من قبل، لذا من الصعب معرفة من أين نبدأ. عندما لا تعرف ما يجب عليك فعله، فإن البدء من مكان ما عادة ما يكون أفضل من لا شيء.
البحث عن الحياة باستخدام تجارب مثل مركبة الهبوط فايكنغ أو البحث عن الأكسجين قد لا يساعد. ولكن قد نكون محظوظين. وحتى لو لم نكن كذلك، فسوف نتمكن من شطب بعض الاحتمالات الواضحة من القائمة. ثم يمكننا التركيز على السؤال الأصعب المتمثل في تخيل شيء لم نفكر فيه من قبل.
مرحبًا أيها الأطفال الفضوليون! هل لديك سؤال تود أن يجيب عليه أحد الخبراء؟ اطلب من شخص بالغ أن يرسل سؤالك إلى [email protected]. من فضلك أخبرنا باسمك وعمرك والمدينة التي تعيش فيها.
وبما أن الفضول ليس له حد عمري – أيها البالغون، أخبرنا بما تتساءل عنه أيضًا. لن نتمكن من الإجابة على كل الأسئلة، لكننا سنبذل قصارى جهدنا.
تم إعادة نشر هذا المقال من The Conversation، وهي منظمة إخبارية مستقلة غير ربحية تقدم لك حقائق وتحليلات لمساعدتك على فهم عالمنا المعقد.
كتب بواسطة: كول ماتيس، جامعة ولاية أريزونا.
اقرأ أكثر:
تلقى كول ماتيس سابقًا تمويلًا من برنامج ما بعد الدكتوراه التابع لناسا.