X
تبلیغات
رایتل
کسب درآمد اینترنتی
زمان ثبت : سه‌شنبه 24 اردیبهشت‌ماه سال 1387 در ساعت 08:07 ب.ظ
نویسنده : روژین
عنوان :

امکان وجود حیات در قمر زحل، انسلادوس

امکان وجود حیات در قمر زحل، انسلادوس

امکان وجود حیات در قمر زحل، انسلادوس

آیا حیات میکروبی در داخل انسلادوس، می‌تواند وجود داشته باشد؟  جایی که نور خورشید نمی‌رسد، عمل فوتوسنتز غیر ممکن است و اکسیژنی در دسترس نیست !

امکان وجود حیات در قمر زحل، انسلادوس

برای پاسخ به این پرسش، نیاز نیست فراتر از سیاره‌ی خود را جستجو کنیم تا مثال‌هایی از انواع اکوسیستم‌های خارجی که می‌توانند  حیات را روی قمر آبفشان زحل به وجود آورند، پیدا کنیم. پاسخ به نظر می‌رسد مثبت است، این امکان می‌تواند وجود داشته باشد.

انسلادوس
انسلادوس: یکی از اقمار سیاره ی زحل

در سال‌های اخیر گونه‌هایی از حیات روی زمین یافت شده است که در مکان‌هایی که خورشید نمی تابد و به دلیل رخ ندادن عمل فوتوسنتز اکسیژن نیز موجود نیست، خوب رشد می‌کنند. میکروب‌هایی کشف شده‌اند که با انرژی‌ای که از واکنش شیمیایی بین انواع متفاوت مواد معدنی به دست می‌آید، زنده می مانند و انواعی دیگر از واپاشی‌های رادیو اکتیو میان صخره‌ای انرژی لازم برای زنده ماندن را کسب می‌کنند. این اکوسیستم‌ها به طور کامل از اکسیژن یا مواد آلی که با فوتوسنتز در روی سطح زمین تولید ‌می‌شود، مستقل هستند. این اکوسیستم‌های میکروبی استثنایی نمونه‌هایی ازحیات هستند که ممکن است امروزه در داخل انسلادوس وجود داشته باشند.

حیات بدون نور و اکسیژن
در معدنی به عمق 3 کیلومتر در زمین، باکتری زنده یافت شده ایت که بدون اکسیژن و نور، تنها با انرژی رادیواکتیو زندگی می کند.

سه نوع از این اکوسیستم‌ها که روی زمین یافت شده‌اند به احتمال زیاد می‌توانند مبنایی برای حیات روی انسلادوس باشند. دو گونه‌ی آن‌ها بر اساس متانوژنها(‌methanogen)‌عمل می‌کنند که به یک گروه باستانی مربوط به باکتری به نام آرکایی(archaea)، ‌باکتری‌های زنده‌ای که در محیط‌های سخت بدون اکسیژن رشد می‌کنند‌، تعلق دارد. صخره های آتشفشانی عمیق در طول رود کلمبیا و آبشار‌های آیداهو میزبان دو نوع از این اکوسیستم‌ها هستند که انرژی خود را از میان واکنش‌های شیمیایی صخره های مختلف بیرون می‌کشند. سومین اکوسیستم با انرژی تولید شده در واپاشی رادیو اکتیو صخره‌‌ها تقویت می‌شود و بسیار پایین‌تر از سطح زمین در یک معدن در آفریقای جنوبی یافت شد.بنابراین شواهد به امکان حیات در انسلادوس اشاره می‌کند.

 

ولی چگونه این حیات آغاز خواهد شد؟

یک مشکل اساسی در پاسخ به این سوال این است که ما نمی‌دانیم چگونه حیات روی زمین سرچشمه گرفت و هم‌چنین قادر به ایجاد مجدد اولین جرقه‌ی حیات در آزمایشگاه نیستیم. ولی خبرهای خوبی نیز وجود دارد: نظریه‌های بسیاری برای آغاز حیات روی زمین وجود دارد. حال سوال این است که آیا این نظریه‌ها در انسلادوس صادق هستند؟ به نظر می‌رسد دو نظریه از نظریه‌های مربوط به آغاز حیات روی زمین، نظریه‌ی سوپ آغازین و نظریه‌ی خروجی دریای عمیق، در انسلادوس مورد استفاده قرار می‌گیرند.

 

 

 نظریه‌ی سوپ آغازین

بنا بر این نظریه آغاز حیات در سوپی از مواد آلی که از منابع غیر زیستی گرد هم می‌آیند، رخ می‌دهد. این نظریه توسط چارلز داروین طراحی شد و در آزمایشی معروف در سال 1953 هنگامی که دو شیمیدان به نام‌های استنلی ال میلر (Stanley L.Miller)  و هارولد سی یوری (Harold C.Urey) سوپ آغازین مواد شیمیایی را که تصور می‌شد در زمین ابتدایی قبل از شروع حیات وجود داشته است پختند، ثابت شد. یک جرقه، شبیه صاعقه از میان این مخلوط به شدت تقلیل یافته‌ی متان، آمونیاک، بخار آب و هیدروژن عبور داده شد. در طول دو هفته، مقدار کمی اسید آمینه ‌ـ‌مقداری از بلوک‌های سازنده حیات‌ـ در سوپ شکل گرفت.

 

اگر چه میلر و یوری حیات را ایجاد نکردند، آن‌ها نشان دادند مولکول‌های بسیار پیچیده‌ای ـ مثل ‌‌اسید‌های آمینه‌ـ به طور خود به خود می‌توانند از مواد شیمیایی ساده‌تر حاصل شوند. در روی زمین، این امکان وجود دارد که عناصر آلی سوپ از مواد موجود روی زمین اولیه تولید شده باشند. نظریه‌ی دیگر این است که سوپ عناصری مانند مواد دنباله‌دارهای فرودی و غبار بین سیاره‌ای را مخلوط می‌کند. مواد شیمیایی آلی قسمتی از مواد خامی بودند که انسلادوس و قمر‌های دیگر زحل را تشکیل دادند.

 

احتمالاتی برای منبع گرما در انسلادوس:

منش? گرمای انسلادوس به درستی مشخص نیست، ولی احتمالات متعددی وجود دارد که می‌توانسته به انسلادوس یک لایه آب مایع داده باشد و تا به امروز باقی مانده است.

 

پیشتر از این، این امکان وجود دارد که واپاشی‌های رادیو اکتیویته‌ی کوتاه عمر که در صخره‌ها رخ می‌دهند، انسلادوس را گرم کرده باشد و اثرات کشندی این گرما را تا به امروز حفظ کرده باشند یا ممکن است مدار کشیده‌ی اولیه، گرمای کشندی بیشتری از آن‌چه که امروزه وجود دارد را موجب شده باشد. یک ارتباط کشندی قدیمی با قمری دیگر گرما را ایجاد کرده است. نظریه‌ی دیگر  گرما را حاصل از  جریانی به نام سرپنتیزیشن( serpentization)، در جایی که پیوند شیمیایی آب و صخره‌ها‌ی سیلیکات  در لایه‌ای بالاتر از هسته‌ی قمر رخ می‌دهد، می‌داند. این رویداد حجم صخره را افزایش می‌دهد و انرژی را به شکل گرما تولید می‌کند. هریک از این مکانیزم‌های گرمایی ممکن است یک زیر- سطح مایع محتوی محلول غنی از نظر مواد آلی ایجاد کند که به انسلادوس این امکان را می‌دهد تا سوپ مناسب آغازین حیات را مهیا کند.

 

نظریه‌ی خروجی دریای عمیق

نظریه‌ی خروجی دریای عمیق برای پیدایش حیات بر روی زمین ممکن است به خوبی در انسلادوس هم به کار گرفته شود. در این طرح ، حیات روی زمین در یک فصل مشترک آغاز می‌شود، جایی که شاره‌های قدرتمند شیمیایی که توسط مکانیزم کشندی یا سایر مکانیزم‌ها گرم شده‌اند، از زیر بستر دریا بیرون می‌آیند. انرژی شیمیایی که از گاز‌های تقلیل یافته شده مانند سولفید هیدروژن و هیدروژن دریافت می‌شود، از یک خروجی در تماس با یک عامل اکسید کننده مناسب مانند دی‌اکسید‌کربن بیرون می‌آید. نقاط داغ روی کف دریای انسلادوس می‌تواند مکان‌هایی برای این گونه جریان باشند.

حیات در اعماق
آب جوش معدنی، از سکافهای ته اقیانوسها خارج می شود. ولی حیات حتی در اینجا وجود دارد!

این که چه مدت طول می‌کشد تا حیات در زمانی ‌که عناصر موجود و محیط مناسب باشد آغاز شود، خود سوالی است که پاسخی برای آن نداریم، ولی به نظر می‌رسد که در روی زمین این روند به سرعت رخ داده است. پس احتمال دارد حیات بر روی انسلادوس در یک دریاچه‌ی کوچک گرم زیر سطح یخی بیش از ده‌ها میلیون سال پیش آغاز شده باشد. بقای زندگی نیاز به یک محیط از آب مایع، عناصر ضروری و مواد غذایی و یک منبع انرژی دارد. در انسلادوس ما شواهدی برای آب مایع داریم، ولی از منش? آن اطلاعی نداریم.

حیات بدون اکسیژن
باکتری هایی که اکسیژن مصرف نمی کنند: ممکن است که در انسلادوس نیز چنین باکتری هایی موجود باشد!

ما مواد شیمیایی آلی در آن‌جا مشاهده کرده‌ایم، پرواز نزدیک فضاپیمای کاسینی از کنار انسلادوس در 22 اسفند سال گذشته مقداری مواد شیمیایی آلی پیچیده را نیز نشان می‌دهد. هر منبع انرژی از هر نوع، چشمه‌ها‌ی آب گرم ایجاد می‌کند. همچنان‌که بررسی‌های کاسینی ادامه دارد، ما به دنبال قطعه‌های بیشتری از این پازل جالب می‌گردیم.

 

اولین قدم برای پاسخ به این پرسش که آیا حیات در داخل سطح زیرین حاوی آب انسلادوس وجود دارد یا نه این است که ترکیبات آلی در داخل ستون ابر (Plume) را تجزیه و تحلیل کنیم. عبور کاسینی در 22 اسفند سال گذشته از میان ستون ابر برخی اندازه گیری‌هایی را که به ما در رسیدن به پاسخ کمک می‌کند را فراهم کرد. در ضمن فراخوانی آن برای پرواز دوباره از میان ستون ابر برای دستیابی به اندازه گیری‌های بیشتر در آینده، مقدم بر دیگر برنامه‌های این فضاپیما است. سرانجام در ماموریت دیگری در آینده ممکن است، فضاپیمایی بتواند نزدیک ستون ابر فرود آید و یا حتی مواد داخل ستون ابر را به منظور تجزیه و تحلیل آزمایشگاهی به زمین منتقل کند.