https://frosthead.com

היכן במערכת השמש אנחנו הכי סביר למצוא חיים?

בשבוע שעבר הודיעה נאס"א על ​​אחת המשימות המרגשות ביותר בזכרונה האחרון: תוכנית לבקר באירופה, אחת הירחים הגדולים של צדק. מחקרים קודמים הראו כי הירח מכוסה בקרח מים, והוא עשוי להכיל אוקיינוס ​​נוזלי מתחת לפני השטח שלו - מה שמעלה את האפשרות המרתקת שאירופה יכולה להכיל חיים.

תוכן קשור

  • מה יקרה כשנמצא חיים זרים?
  • מוכן ליצירת קשר

בשנים האחרונות המספר המופלא של כוכבי לכת שגילינו המקיף את הכוכבים הרחוקים (1780, בספירה האחרונה) העביר את המוקד בחיפוש אחר חיים מחוץ לכדור הארץ למערכות סולריות אחרות. אבל כוכבי הלכת האלה רחוקים, רחוקים, כך שסביר להניח שייקח אלפי שנים להגיע אפילו לכאלה הקרובים ביותר.

עם הכרזת אירופה, כדאי לזכור שיש מספר יעדים כאן במערכת השמש שלנו שאנחנו יכולים לבקר בהם (עם בדיקות בלתי מאוישות) במהלך חיינו ואולי למצוא חיים. להלן סיכום ההימורים הטובים ביותר שלנו:

אירופה

מספר משימות, כולל מסע הפרסום של הגלילאו הבלתי-מאויש בשנת 1995, סיפקו נתונים על אירופה שהובילו את המדענים למסקנות מעניינות. פני השטח שלו עשויים קרח מים, אך הם חלקים באופן מפתיע - יש לו מספר סדקים, אך מעט מאוד מכתשים - מה שמרמז כי הקרח הוא ככל הנראה בגיל צעיר יחסית, והוא ממשיך לרפורמה לאורך זמן, ומוחק את ההשפעות של השפעות אסטרואידים. .

צילום מקרוב של שושלות על פני אירופה. צילום מקרוב של שושלות על פני אירופה. (תמונה דרך Wikimedia Commons / NASA)

יתר על כן, ניתוח השושלות של אירופה (שברים כהים המצטלבים על פני הקרח) מראה שהם נעים בהדרגה, אולי עדות לפעילות טקטונית או להתפרצויות געשיות שמתחתיה. אם נכון, פעילות זו עשויה לספק מספיק חום כדי ליצור אוקיינוס ​​נוזלי מתחת לקרח.

השילוב ההיפותטי של פעילות וולקנית ומים נוזליים גרם לאנשי מדענים לשער שאירופה יכולה להכיל חיים, אולי דומה למערכות האקולוגיות על פני כדור הארץ המתבצעות סביב פתחי אוורור הידרותרמיים של קרקעית הים ופורחים בהיעדר אור שמש.

בשנה שעברה, נתונים מטלסקופ האבל הצביעו על כך שבכמה נקודות, מטוסי מים עצומים יורים דרך חורים קטנים במשטח הקפוא של אירופה. אם נאס"א אכן תשלח בדיקה לירח מתישהו במהלך שנות העשרים - עדיין אם אם בגלל המציאות של הוצאות הממשלה על החלל, היא תוכל לטוס דרך מטוסים אלה ולאסוף דגימות כדי לחפש חיים מחוץ לכדור הארץ.

Enceladus.jpg אנצלאדוס, הירח השישי בגודלו של שבתאי, הוא גם ביתם של אוקיינוס ​​מים נוזלי. (תמונה באמצעות NASA / JPL / USGS)

אנצלדוס

אנסלדוס של ירח שבתאי זעיר: קוטרו הוא כארבעה אחוז מזה של כדור הארץ, בערך רוחב אריזונה. אולם בשנים האחרונות מדענים השתכנעו שהירח הדק ככל הנראה מכניס חיים כמו אירופה, מסיבה זו במידה רבה - נראה שהוא מכיל אוקיינוס ​​מים נוזלי בחסות קרח.

בשנת 2008 גילה בדיקת קאסיני-הויגנס של נאס"א פלומות של אדי מים מלוחים היורים מהקוטב הדרומי של הירח. ניתוח נוסף של הפלומות אישר את נוכחותן של מולקולות אורגניות כמו פחמן, חנקן וחמצן, שנחשבו נחוצות לכל החיים. במקום כובע קרח עבה, בדומה לזה שנמצא באירופה, לאנצלאדוס יש ציפוי דק יותר של קרח מעורבב עם קרום, והמהירות בה נעו הפלומות הללו (כלפי מעלה של 650 מיילים לשעה) מרמזות מאוד על כך שהן נורה מאוקיאנוס נוזלי שנמצא בקוטב הדרומי של הירח.

נוכחותם של מים נוזליים - אולי כתוצאה מחימום הנגרם על ידי הרדיואקטיביות הטבעית של הירח - יחד עם סלע, ​​קרח ואדים הביאו את המדענים להשערה על קיומו של מחזור מים ארוך טווח, בו נורה אדי כלפי מעלה, מתיישב בחזרה אל פני כדור הארץ מתעבים לנוזל, מסתובב עמוק בקרום הירח ואז עולה בחזרה אל פני השטח במשך מאות אלפי שנים. זה יכול להפיץ באופן היפותטי את המולקולות האורגניות לאורך זמן, ולהפוך את קיומם של חיי המיקרוביום לירח הזעיר בהרבה יותר סביר.

החללית Cassini-Huygens מתוכננת לחלוף ליד הירח מספר פעמים בשנת 2015, אך כרגע אין שום תוכניות לשלוח בדיקה מיוחדת שעשויה לנחות על פני השטח שלה, או לדגום את פלומות אדי המים לצורך עדות לחיים.

Mars_atmosphere.jpg האווירה הדקה של מאדים, כפי שניתן לראות ממסלול נמוך. (תמונה דרך Wikimedia Commons)

מאדים

בגלל קרבתו, אנו יודעים יותר על מאדים מאשר על כל היעדים האחרים ברשימה זו, והרבה ממה שמצאנו מעודד. נתונים על רובר הסקרנות ומחקרים בלתי מאוישים אחרים סיפקו ראיות לכך שכוכב הלכתה כלל בעבר מים נוזלים ואגמי מים מתוקים על פניו. בכוכב הלכת יש כיום כובעי קרח קבועים על כל אחד מהקטבים שלו המורכבים ברובם מקרח מים, והאדמה מכילה אחוז מים עד אחוז אחד במסה, אם כי היא קשורה למינרלים אחרים ובכך בלתי נגישה. ישנן גם עדויות לכך שקרום כדור הארץ עשוי להכיל עקבות של תרכובות אורגניות.

אולם, הדבר היחיד שלא מצאנו הוא עדות שאין עליה עוררין על החיים, אקטואליים או היסטוריים. טענות קודמות של מאובנים חיידקים שנמצאו על מטאוריטים שמקורם במאדים הופעלו, וכל דגימות האדמה והסלע אותם ניתחו בדיקותינו לא הצליחו לספק חתימה ברורה של צורת חיים כלשהי. היבטים נוספים של מאדים שכאילו גורמים לחיים הנוכחיים לא סבירים הם האווירה הדלילה ביותר שלה (דקה מכדי להגן באופן משמעותי מפני קרינה מהחלל) וקורם הקיצוני (טמפרטורת פני שטח ממוצעת: -82 מעלות צלזיוס), האוסרת על היווצרות מים נוזלים על פני השטח.

עם זאת, יש מדענים הסבורים כי העדויות ההיסטוריות למים נוזליים מרמזות שמאדים היו בעבר יותר מסבירי פנים מכפי שהם כיום. מחקרים מצביעים על כך שככל הנראה שהיה לכוכב הלכת בעבר שדה מגנטי, שיכול היה להגן מפני קרינה וגם לסייע בשימור אווירה עבה יותר מפני הכוח השחוק של רוח השמש. אטמוספרה זו הייתה יכולה לבודד את כדור הארץ, ולהעלות טמפרטורות לרמות גבוהות מספיק כדי לייצר מים נוזליים, המפתח לטיפוח חיי המיקרוביום.

כרגע יש לנו שני רוברים שחוקרים ומדגמים את מאדים, יחד עם תוכניות לשלוח בדיקות מתוחכמות יותר ואולי אפילו משימה מאוישת בעתיד. אם החיים היו קיימים פעם אחת על מאדים והשאירו כל עדות, עם מזל בסופו של דבר נגלה אותם.

io.jpg Io, ירח יופיטר, יש רמות פעילות וולקניות גבוהות במיוחד, מה שיכול היה לספק את החום לקיים חיים מתישהו בעבר. (תמונה דרך NASA / JPL / אוניברסיטת אריזונה)

איו

הירח השלישי בגודלו של יופיטר, Io הוא וולקני להפליא: עם יותר מ- 400 הרי געש פעילים, הוא האמין שהוא הגוף הפעיל ביותר מבחינה גיאולוגית במערכת השמש. כל הפעילות הזו יצרה אווירת גז דקה, המורכבת ברובה מדו תחמוצת הגופרית, עם עקבות חמצן.

באזורים מסוימים במשטח הוא מייצר גם חום. אזורים בקרבת הרי געש נמצאו חמים כמו 3000 מעלות צלזיוס, בעוד שטחים אחרים ממוצעים של בערך -202 מעלות צלזיוס, כלומר אזורים מסוימים עשויים להתקיים במדיום שמח זה מסייע לחיים.

לרוע המזל, איו לא סביר כמעט לאבד חיים כמו אירופה או אנצ'דלוס מכמה סיבות: לא נמצא כי יש כימיקלים אורגניים או מים (לא במצב נוזלי או מוצק), והוא מסתובב בתוך טבעת של קרינה (המכונה טורו פלזמה Io) המקיפה את יופיטר, שנוצר על ידי גז מיונן מהרי הגעש של איו עצמו, שיהפוך ככל הנראה לכל דבר.

עם זאת, כמה מדענים מאמינים כי Io יכול היה לאבטח את החיים לפני זמן רב וכי הם יכולים אפילו להתמיד עמוק מתחת לפני השטח של הירח. הדמיות ממוחשבות של היווצרות הירחים של צדק מרמזים על כך שהאי נוצר באזור עם מים נוזליים בשפע. זה, בשילוב עם החום שלו, יכול היה לטפח את התפתחות החיים. טורוס הפלזמה של איו היה הורס את כל החיים (ואת כל מי השטח) בתוך 10 מיליון שנים לערך מתהוות הירח, אך יתכן שחלקם היו יכולים לנדוד מתחת לאדמה לתוך צינורות הלבה של הירח ומתממשים על ידי האנרגיה שמשוחררת מפעילות וולקנית.

אם החיים אכן חיים ב- Io, סביר להניח שיעבור זמן מה עד שנמצא אותם, מכיוון שנצטרך להנחת בדיקה על פני הירח ולקדוח פנימה כדי לגלות זאת. בניית ונחיתה בהצלחה של בדיקה שנושאת ציוד לקידוח של יותר מכמה סנטימטרים למטה היא עדיין הרבה מעבר ליכולות שלנו.

titan.jpg טיטאן, הירח הגדול ביותר של שבתאי, יש אווירה עבה ופעילה כימית. (תמונה באמצעות מכון מדעי החלל של נאס"א / JPL)

טיטאן

מבחינת החיים, לטיטאן - הירח הגדול ביותר של סטורן - יש דבר אחד שאף אחד היעדים האחרים אינו עושה: אווירה עבה ופעילה כימית. האטמוספירה של הירח צפופה יותר מכדור הארץ, והרמות העליונות מורכבות ברובן מחנקן, עם כמויות קטנות של מתאן וחמצן. זה מעודד, מכיוון שהחיים (לפחות בכדור הארץ) דורשים אטמוספרה להגנה מפני קרינה ולהפצת תרכובות אורגניות.

עם זאת, במשך שנים, מדענים ביטלו את אפשרות החיים על טיטאן בגלל הקור הקיצוני. מרוחק מהשמש וללא מספיק פעילות געשית כדי לחמם אותו באופן משמעותי, טמפרטורת פני השטח הממוצעת של הירח היא -290 מעלות צלזיוס, קר מדי מכדי לאפשר מים נוזליים, וחיים כידוע.

אולם לאחרונה, לעומת זאת, באמצעות בדיקת קאסיני-הויגנס, מדענים צפו באגמים נוזליים על פני הירח, ככל הנראה עשויים מפחמימנים כמו אתאן או מתאן. זה ייראה שונה באופן קיצוני מחיים על פני כדור הארץ, אך ייתכן שהאגמים האלה יכולים להכיל חיים החיים במדיום פחמימני במקום מים.

יש אפילו ספקולציות כי האטמוספרה עשירה במתאן של הירח היא למעשה תוצאה של חיים: בדרך כלל, הכימיקל מושפל מאור השמש, אך אם אורגניזמים בטיטאן פולטים מתאן כחלק מהמטבוליזם שלהם, כפי שעושים חיידקים רבים בכדור הארץ, הוא יכול היה לחדש ללא הרף. המלאי של האווירה בזה.

היו דיבורים על שליחת בדיקת "התזה" כדי לחקור את אגמי השטח של טיטאן, אך אין שום תוכניות קיימות לעשות יותר מאשר לבחון אותו מרחוק באמצעות החללית קאסיני.

היכן במערכת השמש אנחנו הכי סביר למצוא חיים?