برخورد نزدیک از نوع عمدی

محسن عظیمی‌راد

فرانسیس کریک، یکی از کاشفین ساختار دی‌ان‌آ، به همراه لزلی اوگل، از واضعین نظریه‌ای معروف به‌نام «پان‌اسپرمیا» هستند. این نظریه البته سابقه طولانی در تاریخ دارد. اما رویکرد جدیدی که این دو به آن داشته‌اند و تا به امروز هم شواهد ارزنده‌ای برای آن به‌دست آمده (نتایج فضاپیمای Deep Impact)، به‌طور خلاصه می‌گوید که «مواد لازم برای شکل‌گیری حیات، در سراسر جهان پراکنده شده ‌است.

«هرجا که شرایط برای شکل‌گیری و تکامل حیات مناسب باشد آن‌جا به میزبانی برای حیات تبدیل می‌شود.» یکی از این شرایط مناسب قطعا وجود آب مایع است. قمر اروپای مشتری، قمر انسلادوس کیوان و از همه مهم‌تر سیاره سرخ‌فام مریخ، مهم‌ترین نقاط در منظومه خورشیدی هستند که شاید پتانسیل میزبانی گونه‌های ساده‌ای از حیات را داشته‌باشند.

آب در آتش

دو، سه سال گذشته، گزارش‌های خبری زیادی از اکتشافات مربوط به آب یا آثار به‌جامانده از آن از نقاط مختلف منظومه شمسی منتشر می‌شد. بیشترین اخبار مربوط به سیاره آتشین مریخ بود. ابتدا مریخ‌نورد اپورتونیتی توانست در دهانه ایگل در استوای مریخ سنگی را پیدا کند که به‌احتمال زیاد در اثر فرسایش ناشی از عبور آب، تغییر شکل‌ داده ‌بود که نشان از وجود چرخه‌های هیدرولیکی در گذشته‌های دور مریخ را می‌داد.

اما بیش‌از یک‌سال پیش، پیشرفته‌ترین فضاپیمای رباتیک تاریخ، فینیکس وارد سیاره مریخ شد و عملیات بسیار پیچیده فرود را با موفقیت پشت‌سر گذاشت و روی سطح قطب شمال سیاره سرخ نشست. چند ساعت پس از فرود و با فرونشستن گرد و غبار برخاسته‌، دوربین مریخ‌نشین به‌کار افتاد. عکس‌های دقیقی که فینیکس به مدارگردهای مریخ می‌فرستاد تا آن‌ها به زمین مخابره کنند نشان از صحت همه‌چیز می‌داد؛ جز یک نکته.

اجسام عجیبی روی پایه‌های آن چسبیده بودند که منشا آن‌ها مشخص نبود. این مریخ‌نشین ابزارهای سنجش هوا داشت که با تاباندن لیزر به ابری در ۵ کیلومتری محل استقرار فینیکس و بررسی بازتابش آن، دریافت که کریستال‌های ریزی از یخ آب (برف) در عمق این ابر تشکیل شده و درحال فرود روی سطح مریخ است.

اما فینیکس با بررسی بیشتر نشان داد که برفی روی سطح فرود نمی‌آید بلکه این ذرات کریستال پیش از رسیدن به سطح مریخ، بخار می‌شود. به این‌ترتیب، فینیکس نشان داد که در مریخ، در زمان فعلی هم چرخه هیدرولیکی درجریان است.

اما هم‌زمان با روزهایی که فینیکس درحال شناسایی وضعیت ژئولوژیکی و آب‌وهوایی قطب شمال مریخ بود یکی دیگر از ماموران بشر در مریخ، عملا وجود آب در مریخ را اثبات کرد.

ویلیام بویونتون، استاد دانشگاه آریزونا و یکی از مدیران پروژه مریخ‌گرد اودیسه، با اعلام کشف شواهدی از وجود آب یخی روی مریخ و آثاری از قطعات ناپدیدشده یخ، رسما وجود آب در مریخ را تایید کرد.

این اتفاق یک روز پس از آن می‌افتاد که استیون هاوکینگ، اخترفیزیک‌دان انگلیسی در جشن پنجاهمین سال تاسیس ناسا در پیامی که به‌صورت الکترونیکی ضبط شده و پخش می‌شد گفت:

«الان ما روی زمین می‌دانیم که کجای دنیا آب هست، چه سرد و چه گرم، و این مهم‌ترین نشانه وجود زندگی است. یافتن آب در مریخ می‌تواند به‌این معنی باشد که مهاجرنشینان آینده، می‌توانند در مریخ از این آب به‌عنوان منبع اکسیژن استفاده کنند. این اولین گام در راه اسکان نژاد بشر در فضا است که من معتقدم باید هدف دراز مدت ما باشد.»

اظهارات جنجالی هاوکینگ دیگر جزیی از زندگی او شده و نیازی هم به تحلیل ندارد. هرچند تاریخ اشتباه‌ بودن خیلی از آن‌ها را اثبات کرده اما او هنوز هم به‌این روش ادامه می‌دهد. بدبینان هم بدشان نمی‌آید که دوره این اظهارنظرها را با دوره کاهش فروش کتاب‌های عامه‌پسند علمی هاوکینگ مرتبط بدانند!

و سرانجام قطره آب در مریخ دیده شد. ناسا در گزارشی که زمستان ۲۰۰۹ منتشر کرد اعلام کرد که اولین تصاویر از آب مایع در مریخ را دوربین‌های فینیکس ثبت کرده‌اند. انتشار این گزارش چند ماه پس از مرگ این مریخ‌نشین روی داد.

طرح شماتیک از فضاپیمای LCROSS که هفته آینده از بین خواهد رفت

برای مهندسان ناسا مسلم شد که همان عکس‌هایی که فینیکس در روزهای اول فرودش از پایه‌های خود گرفته‌بود، قطرات کوچک آب را نشان می‌داد. اما نکته جالب توجه این بود که در آن‌لحظه دما در قطب شمال مریخ، محل فرود فینیکس، منفی ۲۰ درجه سانتی‌گراد بود. این مشکل را هم البته خود فینیکس با کشف نمک پرکلریت در خاک این سیاره توضیح داد.

این نمک می تواند آب را در حرارت زیر صفر به‌حال مایع حفظ کند. این وضعیت می‌تواند تا منفی۷۰ درجه هم ادامه داشته باشد. این خصوصیت می‌تواند وجود آب مایع را در لایه‌های زیرین سطح مریخ امکان پذیر سازد. اما در این صورت این آب به حدی شور خواهد بود که توانایی تشکیل حیات، از نوع زمینی را نخواهد داشت.

اروپای مشتری

قمر اروپا از اقمار گالیله‌ای سیاره مشتری، غول گازی منظومه شمسی است. دقیقا ۴۰۰ سال پیش بود که گالیه تلسکوپ‌اش را به سمت مشتری گرفت و کشف کرد که غیر از زمین نقاط دیگری هم وجود دارند که اجرامی به‌دور آن‌ها می‌گردند و زمین مرکز عالم نیست. برای بزرگداشت همین مناسبت است که امسال را سال نجوم نام‌گذاری کرده‌اند.

گالیله با کشف این قمر تفکر زمین‌مرکزی را باطل کرد. اما فضاپیمای گالیله ناسا در سال ۱۹۹۶ درحال بررسی مشتری و اقمار آن ثابت کرد که سطح این قمر را لایه‌های یخی پوشانده است.

اکنون گمان می‌رود که به‌خاطر نیروهای کشندی مشتری، زیر این لایه یخ، گرما باعث ذوب‌شدن و در نتیجه تشکیل اقیانوس‌های عظیمی از آب شده‌است که این ناحیه را جز نواحی با پتانسیل بالا برای کشف شواهد حیات معرفی می‌کند.

آب در کوزه

اما تلاش برای پیدا کردن آب در کره ماه، دلایل غیربنیادی‌تری از کشف حیات فرازمینی دارد. ماه، قمر زمین، با فاصله اندکی که از زمین دارد و شرایط مناسب مداری، جایگاه مناسبی برای ساخت یک ایستگاه فضایی برای پرتاب‌های دوردست در منظومه شمسی یا حتی اکتشاف و استخراج برخی منابع معدنی فقیر در روز زمین است.

به‌خاطر همین موقعیت استراتژیک است که مسابقه فضایی دوم بین قدرت‌های مهم‌فضایی درحال شکل‌گیری است. مسابقه‌ای که شاید در دهه ۲۰۲۰ بار دیگر انسان را پس از نیم‌قرن به ماه برگرداند؛ اما این‌دفعه نه برای تنها چند ساعت بلکه برای ساخت یک ایستگاه دائمی.

پس کشف منابع آب در ماه بسیاری از برنامه‌ها را جلو انداخته و مشکلات پیش‌رو به‌خصوص تامین اکسیژن و آب مورد نیاز ساکنان را رفع می‌کند.

نخستین بار ده‌سال پیش بود که فیت ویلاس، درحال بررسی عکس‌هایی که فضاپیمای گالیله در مسیرش به‌سمت مشتری از ماه گرفته‌بود شواهدی از وجود آب را در ماه پیدا کرد. او لایه‌هایی از مواد معدنی فیلوسیلیسات راه زیر دهانه‌های آتش‌فشانی قطب‌های ماه پیدا کرده‌بود. اما نکته این‌جا بود که این مواد برای تشکیل نیاز به آب دارند. هرچند این گزارش خیلی جدی گرفته ‌نشد.

اما امسال و در چهلمین سالگرد فرود آپولو ۱۱ به ماه، گروهی از دانشمندان ناسا اعلام کردند که بررسی سنگ‌هایی که از ماموریت‌های اکتشاف ماه در اوایل دهه ۱۹۷۰ به زمین آمده‌اند نشان می‌دهد که مقداری آب در ماه وجود دارد.

در این سنگ‌ها، موادی مانند گوگرد و کربن کشف شده که نشان می‌دهد این سنگ‌ها حاصل فعالیت‌های آتشفشانی‌ در سه میلیارد سال پیش بوده‌اند. به‌نظر می رسد که مقدار زیادی از این آب در زمان این فعالیت‌های آتش‌فشانی تبخیر شده‌باشد.

این البته همه ماجرا نیست. پس از ارسال چند کاوش‌گر ماه از طرف رقبای جدید فضایی ایالات متحده مانند هند و ژاپن، بالاخره بعداز ۱۰ سال ناسا با دو برنامه LRO (مدارگرد اکتشافی ماه) و LCROSS که هم‌زمان در ۱۸ ژوئن امسال با یک موشک اتلس V از کیپ‌کاناورال فلوریدا به سوی ماه پرتاب شدند دوباره به قمر زمین بازگشت.

بررسی‌های LRO نشان می‌دهد که بخش‌های زیادی از ماه، در حقیقت همه‌جای ماه، آب پیدا می‌شود و این امکان هم وجود دارد که در صفحات پهناوری در اعماق سطح ماه شاید بتوان ذخایر بزرگ یخ پیدا کرد.

اما ماموریت جالب‌تر را LCROSS برعهده دارد. هفته آینده، روز ۹ اکتبر، ساعت ۱۱.۳۰ به وقت جهانی، این ماهواره به یک دهانه آتش‌فشانی در قطب ماه برخورد خواهد کرد.

نتیجه این برخورد برخاستن حجم عظیمی از مواد این ناحیه به فضا است. بسیاری از دوبین‌ها و طیف‌سنج‌ها به‌خصوص تلسکوپ فضایی هابل آماده ثبت این رویداد هستند. اگر در بین این ذرات یخ پیدا شود، سوال اول حل خواهد شد.

اما سوال دوم: منشا این آب چیست؟

ماه حدود ۴ میلیارد و ۵۰۰ میلیون سال پیش در اثر برخوردی شدید از زمین جدا شد. ممکن است مقداری آب از آن‌زمان روی ماه باقی مانده‌باشد. اما دلیل مهم‌تر ممکن است برخورد دنباله‌دارهایی باشد که از نواحی فراتر از سیاره پلوتو می‌آیند و جنس آن‌ها یخی است.

این برخوردها حدود ۳.۹ میلیارد سال در اوج خود بود و شاید یکی از همین‌ها بوده که زمینه‌های مولکولی حیات را با خود به زمین آورده باشد. اما یک نظریه جالب دیگر هم این است که توفان‌های خورشیدی، جریان مداومی از پروتون (هسته اتم هیدروژن) را به سمت ماه می‌فرستند.

این ذرات می‌توانند با اکسیژن خاک سطح ماه ترکیب شده و آب تولید کنند.

به‌هرحال برای اظهار نظر قطعی باید تا زمان برخورد LCROSS به ماه در هفته آینده منتظر ماند. اگر آب کشف شود، منشا آن هرچه که باشد یک برنامه نظری در مراکز پژوهشی است.

آن‌چه بیشتر اهمیت دارد این است که صرف پیداکردن آب روی ماه، قطعا فصل نوینی از مسابقه فضایی را رقم خواهد زد که در راس آن، ساخت یک قرارگاه دائمی روی ماه هست. آرزویی که شاید تا ۳۰ سال آینده هم برآورده نشود.