آیا «حیات بیگانه» می‌تواند «بدون سیاره» زندگی کند؟

در حالی که ما هنوز نمی‌دانیم موجودات بیگانه در کیهان وجود دارند یا نه، تحقیقات درباره این موضوع نتایج مهمی برای تلاش‌های آینده بشر در فضا دارد.

چرا ما همیشه فرض می‌کنیم که موجودات فضایی باید در یک «سیاره» مخصوص به خودشان زندگی کنند؟ دانشمندان به تازگی این احتمال جالب را بررسی کردند که حیات بیگانه ممکن است برای پشتیبانی از خود به «سیاره» نیاز نداشته باشد.

به گزارش فرادید، در نگاه نخست، سیارات مکان‌های ایده‌آلی برای یافتن حیات به نظر می‌رسند. با وجود این، تنها مکان شناخته‌شده‌ی دارای حیات، سطح زمین است. سیاره ما یک گرانش عمیق دارد که همه چیز را در جای خود نگه می‌دارد و یک جوّ غلیظ که دمای سطح را در محدوده مناسب برای حفظ آب مایع نگه می‌دارد. ما عناصر فراوانی مانند کربن و اکسیژن برای تشکیل عناصر سازنده موجودات بیولوژیکی داریم و مقدار زیادی نور خورشید به سمت ما می‌تابد و منبع بی‌پایان انرژی رایگان را در اختیار ما قرار می‌دهد.

از طریق همین تنظیمات اولیه است که ما جستجوهایمان را برای یافتن حیات در جای دیگری در جهان سازماندهی می‌کنیم. بدون شک، ممکن است محیط‌های عجیب یا شیمی‌های دیوانه‌کننده‌ای در کار باشد، اما فرض ما همچنان اینست که حیات در سیارات وجود دارد، چون سیارات به طور طبیعی برای حیات آنگونه که ما می‌شناسیم، مناسب هستند.

در یک پیش‌مقاله‌ی تازه که برای انتشار در مجله Astrobiology (اخترزیست‌شناسی) پذیرفته شده، محققان این فرض اساسی را به چالش کشیده‌اند، با پرسیدن اینکه آیا امکان ساخت محیطی وجود دارد که امکان حیات بدون سیاره را فراهم کند؟

این ایده آنقدرها هم که به نظر می‌رسد دیوانه‌کننده نیست. در واقع، ما همین حالا هم نمونه‌ای از موجوداتی را داریم که بدون سیاره در فضا زندگی می‌کنند: فضانوردان ایستگاه فضایی بین‌المللی. آن فضانوردان به مقادیر عظیمی از منابع زمینی نیاز دارند تا مدام به آن‌ها منتقل شود، اما انسان‌ها موجودات بسیار پیچیده‌ای هستند. شاید موجودات ساده‌تر بتوانند به تنهایی از پس این کار برآیند. حداقل یک ارگانیسم شناخته‌شده، یعنی خرس آبی یا خوکچه‌ی خزه‌ای (Tardigrada) کوچک ساکن آب، قادر به زنده ماندن در خلاء فضا است.

هر جامعه‌ای از موجودات در فضا باید با چندین چالش روبرو شوند:

نخست، نیاز به حفظ فشار داخلی در برابر خلاء فضا. بنابراین یک مستعمره فضایی باید یک غشاء یا پوسته داشته باشد. خوشبختانه، این مسئله مهمی نیست. این همان اختلاف فشار بین سطح آب و عمق حدود ۱۰ متر است. بسیاری از ارگانیسم‌ها، میکروسکوپی و ماکروسکوپی، می‌توانند این تفاوت‌ها را به راحتی کنترل کنند.

چالش بعدی حفظ دمای به قدر کافی گرم برای آب مایع است. زمین از طریق اثر گلخانه‌ای اتمسفر این دما را دارد، اما این گزینه برای یک کلنی فضایی کوچکتر بیولوژیکی وجود ندارد. نویسندگان به ارگانیسم‌های موجود، مانند مورچه نقره‌ای صحرا (Cataglyphis bombycina) اشاره می‌کنند که می‌تواند دمای داخلی خود را با تغییر طول موج‌های نوری که جذب و بازتاب میکند تنظیم کند، به بیان دیگر خلق یک اثر گلخانه‌ای بدون جوّ. بنابراین غشای بیرونی یک کلنی شناور آزاد از موجودات باید به توانایی‌های انتخابی یکسان برسد.

در مرحله بعد، آن‌ها باید مشکل از دست دادن عناصر سبک‌وزن را برطرف کنند. سیارات عناصرشان را از طریق نیروی گرانش حفظ می‌کنند، اما یک مستعمره ارگانیک با این مشکل دست و پنجه نرم می‌کند. حتی در حالت خوش‌بینانه، یک مستعمره در طول ده‌ها هزار سال عناصر سبک‌وزن خود را از دست می‌دهد، بنابراین باید راه‌هایی برای پر کردن خود پیدا کند.

در آخر، مستعمره بیولوژیکی باید در منطقه قابل‌سکونت ستاره خود قرار بگیرد تا به حداکثر نور خورشید دسترسی پیدا کند. در مورد منابع دیگر مانند کربن یا اکسیژن، مستعمره باید با یک منبع ثابت مانند یک سیارک شروع کند و سپس به یک سیستم بازیافت حلقه بسته میان اجزای مختلف خود منتقل شود تا خود را در دراز مدت حفظ کند.

محققان با کنار هم گذاشتن همه اینها، پرتره یک ارگانیسم یا کلونی از موجودات را ترسیم کردند که آزادانه در فضا شناور هستند. این ساختار می‌تواند تا ۱۰۰ متر عرض داشته باشد و با یک پوسته نازک، سخت و شفاف محصور شود. این پوسته آب داخلی خود را در فشار و دمای مناسب تثبیت می‌کند که اجازه حفظ اثر گلخانه‌ای را به آن می‌دهد.

در حالی که ممکن است چنین موجوداتی در کیهان وجود داشته باشند یا نه، این تحقیق نتایج مهمی برای تلاش‌های آینده بشر در فضا دارد. ما در حال حاضر زیستگاه‌هایی با فلز می‌سازیم و ایستگاه‌هایمان را با هوا، غذا و آب انتقال‌یافته از زمین تامین می‌کنیم، زیستگاه‌های آینده ممکن است از مواد زیست‌مهندسی‌شده برای ایجاد اکوسیستم‌های خودپایدار استفاده کنند.