امکان وجود حيات در قمر زحل، انسلادوس
آيا حيات ميکروبي در داخل انسلادوس، مي‌تواند وجود داشته باشد؟ جايي که نور خورشيد نمي‌رسد، عمل فوتوسنتز غير ممکن است و اکسيژني در دسترس نيست !
براي پاسخ به اين پرسش، نياز نيست فراتر از سياره‌ي خود را جستجو کنيم تا مثال‌هايي از انواع اکوسيستم‌هاي خارجي که مي‌توانند حيات را روي قمر آبفشان زحل به وجود آورند، پيدا کنيم. پاسخ به نظر مي‌رسد مثبت است، اين امکان مي‌تواند وجود داشته باشد.
انسلادوس: يکي از اقمار سياره ي زحل
در سال‌هاي اخير گونه‌هايي از حيات روي زمين يافت شده است که در مکان‌هايي که خورشيد نمي تابد و به دليل رخ ندادن عمل فوتوسنتز اکسيژن نيز موجود نيست، خوب رشد مي‌کنند. ميکروب‌هايي کشف شده‌اند که با انرژي‌اي که از واکنش شيميايي بين انواع متفاوت مواد معدني به دست مي‌آيد، زنده مي مانند و انواعي ديگر از واپاشي‌هاي راديو اکتيو ميان صخره‌اي انرژي لازم براي زنده ماندن را کسب مي‌کنند. اين اکوسيستم‌ها به طور کامل از اکسيژن يا مواد آلي که با فوتوسنتز در روي سطح زمين توليد مي‌شود، مستقل هستند. اين اکوسيستم‌هاي ميکروبي استثنايي نمونه‌هايي ازحيات هستند که ممکن است امروزه در داخل انسلادوس وجود داشته باشند.
در معدني به عمق 3 کيلومتر در زمين، باکتري زنده يافت شده ايت که بدون اکسيژن و نور، تنها با انرژي راديواکتيو زندگي مي کند.
سه نوع از اين اکوسيستم‌ها که روي زمين يافت شده‌اند به احتمال زياد مي‌توانند مبنايي براي حيات روي انسلادوس باشند. دو گونه‌ي آن‌ها بر اساس متانوژنها(methanogen)عمل مي‌کنند که به يک گروه باستاني مربوط به باکتري به نام آرکايي(archaea)، باکتري‌هاي زنده‌اي که در محيط‌هاي سخت بدون اکسيژن رشد مي‌کنند، تعلق دارد. صخره هاي آتشفشاني عميق در طول رود کلمبيا و آبشار‌هاي آيداهو ميزبان دو نوع از اين اکوسيستم‌ها هستند که انرژي خود را از ميان واکنش‌هاي شيميايي صخره هاي مختلف بيرون مي‌کشند. سومين اکوسيستم با انرژي توليد شده در واپاشي راديو اکتيو صخرهها تقويت مي‌شود و بسيار پايين‌تر از سطح زمين در يک معدن در آفريقاي جنوبي يافت شد.بنابراين شواهد به امکان حيات در انسلادوس اشاره مي‌کند.
ولي چگونه اين حيات آغاز خواهد شد؟
يک مشکل اساسي در پاسخ به اين سوال اين است که ما نمي‌دانيم چگونه حيات روي زمين سرچشمه گرفت و هم‌چنين قادر به ايجاد مجدد اولين جرقه‌ي حيات در آزمايشگاه نيستيم. ولي خبرهاي خوبي نيز وجود دارد: نظريه‌هاي بسياري براي آغاز حيات روي زمين وجود دارد. حال سوال اين است که آيا اين نظريه‌ها در انسلادوس صادق هستند؟ به نظر مي‌رسد دو نظريه از نظريه‌هاي مربوط به آغاز حيات روي زمين، نظريه‌ي سوپ آغازين و نظريه‌ي خروجي درياي عميق، در انسلادوس مورد استفاده قرار مي‌گيرند.
نظريه‌ي سوپ آغازين
بنا بر اين نظريه آغاز حيات در سوپي از مواد آلي که از منابع غير زيستي گرد هم مي‌آيند، رخ مي‌دهد. اين نظريه توسط چارلز داروين طراحي شد و در آزمايشي معروف در سال 1953 هنگامي که دو شيميدان به نام‌هاي استنلي ال ميلر (Stanley L.Miller) و هارولد سي يوري (Harold C.Urey) سوپ آغازين مواد شيميايي را که تصور مي‌شد در زمين ابتدايي قبل از شروع حيات وجود داشته است پختند، ثابت شد. يک جرقه، شبيه صاعقه از ميان اين مخلوط به شدت تقليل يافته‌ي متان، آمونياک، بخار آب و هيدروژن عبور داده شد. در طول دو هفته، مقدار کمي اسيد آمينه ـ‌مقداري از بلوک‌هاي سازنده حيات‌ـ در سوپ شکل گرفت.
اگر چه ميلر و يوري حيات را ايجاد نکردند، آن‌ها نشان دادند مولکول‌هاي بسيار پيچيده‌اي ـ مثل اسيد‌هاي آمينه‌ـ به طور خود به خود مي‌توانند از مواد شيميايي ساده‌تر حاصل شوند. در روي زمين، اين امکان وجود دارد که عناصر آلي سوپ از مواد موجود روي زمين اوليه توليد شده باشند. نظريه‌ي ديگر اين است که سوپ عناصري مانند مواد دنباله‌دارهاي فرودي و غبار بين سياره‌اي را مخلوط مي‌کند. مواد شيميايي آلي قسمتي از مواد خامي بودند که انسلادوس و قمر‌هاي ديگر زحل را تشکيل دادند.
احتمالاتي براي منبع گرما در انسلادوس:
منش? گرماي انسلادوس به درستي مشخص نيست، ولي احتمالات متعددي وجود دارد که مي‌توانسته به انسلادوس يک لايه آب مايع داده باشد و تا به امروز باقي مانده است.
پيشتر از اين، اين امکان وجود دارد که واپاشي‌هاي راديو اکتيويته‌ي کوتاه عمر که در صخرهها رخ مي‌دهند، انسلادوس را گرم کرده باشد و اثرات کشندي اين گرما را تا به امروز حفظ کرده باشند يا ممکن است مدار کشيده‌ي اوليه، گرماي کشندي بيشتري از آن‌چه که امروزه وجود دارد را موجب شده باشد. يک ارتباط کشندي قديمي با قمري ديگر گرما را ايجاد کرده است. نظريه‌ي ديگر گرما را حاصل از جرياني به نام سرپنتيزيشن( serpentization)، در جايي که پيوند شيميايي آب و صخره‌ها‌ي سيليکات در لايه‌اي بالاتر از هسته‌ي قمر رخ مي‌دهد، مي‌داند. اين رويداد حجم صخره را افزايش مي‌دهد و انرژي را به شکل گرما توليد مي‌کند. هريک از اين مکانيزم‌هاي گرمايي ممکن است يک زير- سطح مايع محتوي محلول غني از نظر مواد آلي ايجاد کند که به انسلادوس اين امکان را مي‌دهد تا سوپ مناسب آغازين حيات را مهيا کند.
نظريه‌ي خروجي درياي عميق
نظريه‌ي خروجي درياي عميق براي پيدايش حيات بر روي زمين ممکن است به خوبي در انسلادوس هم به کار گرفته شود. در اين طرح ، حيات روي زمين در يک فصل مشترک آغاز مي‌شود، جايي که شاره‌هاي قدرتمند شيميايي که توسط مکانيزم کشندي يا ساير مکانيزم‌ها گرم شده‌اند، از زير بستر دريا بيرون مي‌آيند. انرژي شيميايي که از گاز‌هاي تقليل يافته شده مانند سولفيد هيدروژن و هيدروژن دريافت مي‌شود، از يک خروجي در تماس با يک عامل اکسيد کننده مناسب مانند دي‌اکسيد‌کربن بيرون مي‌آيد. نقاط داغ روي کف درياي انسلادوس مي‌تواند مکان‌هايي براي اين گونه جريان باشند.
آب جوش معدني، از سکافهاي ته اقيانوسها خارج مي شود. ولي حيات حتي در اينجا وجود دارد!
اين که چه مدت طول مي‌کشد تا حيات در زماني که عناصر موجود و محيط مناسب باشد آغاز شود، خود سوالي است که پاسخي براي آن نداريم، ولي به نظر مي‌رسد که در روي زمين اين روند به سرعت رخ داده است. پس احتمال دارد حيات بر روي انسلادوس در يک درياچه‌ي کوچک گرم زير سطح يخي بيش از ده‌ها ميليون سال پيش آغاز شده باشد. بقاي زندگي نياز به يک محيط از آب مايع، عناصر ضروري و مواد غذايي و يک منبع انرژي دارد. در انسلادوس ما شواهدي براي آب مايع داريم، ولي از منش? آن اطلاعي نداريم.
باکتري هايي که اکسيژن مصرف نمي کنند: ممکن است که در انسلادوس نيز چنين باکتري هايي موجود باشد!
ما مواد شيميايي آلي در آن‌جا مشاهده کرده‌ايم، پرواز نزديک فضاپيماي کاسيني از کنار انسلادوس در 22 اسفند سال گذشته مقداري مواد شيميايي آلي پيچيده را نيز نشان مي‌دهد. هر منبع انرژي از هر نوع، چشمه‌ها‌ي آب گرم ايجاد مي‌کند. همچنان‌که بررسي‌هاي کاسيني ادامه دارد، ما به دنبال قطعه‌هاي بيشتري از اين پازل جالب مي‌گرديم.
اولين قدم براي پاسخ به اين پرسش که آيا حيات در داخل سطح زيرين حاوي آب انسلادوس وجود دارد يا نه اين است که ترکيبات آلي در داخل ستون ابر (Plume) را تجزيه و تحليل کنيم. عبور کاسيني در 22 اسفند سال گذشته از ميان ستون ابر برخي اندازه گيري‌هايي را که به ما در رسيدن به پاسخ کمک مي‌کند را فراهم کرد. در ضمن فراخواني آن براي پرواز دوباره از ميان ستون ابر براي دستيابي به اندازه گيري‌هاي بيشتر در آينده، مقدم بر ديگر برنامه‌هاي اين فضاپيما است. سرانجام در ماموريت ديگري در آينده ممکن است، فضاپيمايي بتواند نزديک ستون ابر فرود آيد و يا حتي مواد داخل ستون ابر را به منظور تجزيه و تحليل آزمايشگاهي به زمين منتقل کند.
بنقل از:
http://nojumnews.com/
