Sunday, May 17, 2009
وقتی زیست شناسان ستاره ای به کهکشانهای اطراف نگاه می کنند٬ افق ِ باز ِ دیدشان در مورد حیات در ماورای زمین٬ بازتر و بازتر می گردد. کهکشان راه شیری احتمالا حول و حوش ۲۰۰ میلیارد ستاره را در خود جای داده است. حال ما می دانیم که بخش عمده ای از این ستاره ها٬ دارای سیاره هایی در حال گردش حول خود هستند٬ و این عدد احتمالا به معنی میلیاردها و میلیاردها جهان دیگر خواهد بود. (همانطور که کارل سِیگان اشاره کرد.) قبل ترها٬ کمتر احتمال داده می شد که سیاره هایی شبیه زمین در اطراف ستاره های کوتوله‌ی قرمز (که به طور عمده بیشترین بخش ستارگان کهکشان ما از این نوع می باشند) یافت شوند٬ اما مطالعات جدید٬ ناقض این دیدگاه هستند. همچنین وجود اکستریموفیل ها به ما نشان می دهد که امکان پدیدار شدن حیات در مکانهایی که چندان شبیه زمین ما نیستند٬ نیز وجود دارد.
تمام مطالبی که تا به حال گفتیم٬ خبرهای خوب و امیدوار کننده بودند. اما تمام موضوع به این سادگی نیست. کهکشانها نیز همانند منطومه‌های خورشیدی٬ مناطقی دارند که مستعد حیات است. به عبارت دیگر٬ تمام مناطق کهکشان مناسب برای حیات نیست. در سال ۲۰۰۴ چارلی لاین ویور٬ زیست شناس ستاره ای از دانشگاه ملی استرالیا٬ مقاله ای منتشر کرد که حاوی نقشه ای جامع از کهکشان ما٬ راه شیری بود. این مقاله نگاهی داشت معطوف به امکان‌ها و تهدیدهای موجود سر راه حیات فرازمینی٬ اما نه از زاویه‌ی وجود آب٬ بلکه از نظر میزان نزدیکی به ستارگان بسیار بزرگ و خشن.
کهکشان راه شیری٬ به شکل بسیار نامساعدی (از نظر امکان وقوع حیات) در مرکز روشن و در کناره ها کم نور و برهوتی است.
امروزه روشن شده که درخشان ترین٬ سنگین ترین و داغ ترین ستاره های کهکشان نقشی حیاتی در شکل گیری سیارات و حیات در آنها دارند. در کل عالم هستی٬ آنها تنها منبع عناصر سنگین و حیاتی نظیر سیلیکون (که تشکیل دهنده‌ی یک چهارم پوسته‌ی زمین است.) پتاسیم (ضروری برای فعل و انفعالات سلولی) و آهن (حمل کننده‌ی اکسیژن در گلبولهای قرمز) هستند. این عناصر در کوره های عظیم و آتشین هسته ای ستاره ها شکل می گیرند. و وقتی ستاره های بزرگ به پایان زندگی خود می رسند٬ با انفجار های سوپرنوایی این مواد را به فضای لایتناهی پرتاب می کنند. جایی که به نوبه‌ی خود محل شکل گیری نسل بعدی ستاره ها و سیارات حول آنها خواهد بود.
در گمانه زنی های لاین ویور در مورد مکانهای مستعد برای شکل گیری حیات فرازمینی٬ وجود عناصر سنگین در مرکز توجه قرار گرفته اند. هر چه که به کناره های کهکشان راه شیری نزدیکتر می شویم٬ نرخ شکل گیری ستاره های عظیم نیز کاهش می یابد و به همان نسبت فراوانی عناصر سنگین با افت مواجه میشود. لاین ویور محاسبه می کند زمانی که خورشید٬ حدود ۴ میلیارد سال پیش شکل گرفت٬ یک سوم بیرونی کهکشان راه شیری فاقد عناصر سنگین به میزان لازم برای شکل دهی به حیات بود. اما از آن زمان تا کنون این عناصر در محدوده‌ی وسیعتری گسترده شده اند و اینک تنها لبه‌ی بیرونی کهکشان است که از نظر وفور عناصر سنگین٬ دارای کمبود است. جایی که ما در آن هستیم٬ در حدود دو سوم راه از مرکز کهکشان به لبه‌ی آن واقع شده است. این مکان در حال حاضر درست در وسط ناحیه ای است که مستعد برای شکل گیری حیات است. مرکز کهکشان نیز برای شکل گیری حیات٬ بیش از حد خشن و نامناسب است.
سوپرنوا عناصر لازم برای حیات را در فضا منتشر می کند.
همانطور که پیش تر اشاره شد٬ ستاره های عظیم٬ بعد از انفجارشان منبع عناصر سنگین لازم برای شکل گیری حیات هستند٬ اما بخشندگی این ستاره ها٬ یک روی سکه است. روی دیگر این سکه: انفجارهای عظیم سوپرنوا٬ که موجب شکل گیری و انتشار عناصر سنگین میشوند٬ همچنین سیلی ویرانگر را نیز به راه می اندازند: تشعشعات گاما٬ اشعه‌ی ایکس و امواج ماوراء بنفش. اینگونه انفجارها می توانند تاثیرات مرگباری روی سیارات در حال گردش حول ستارگان٬ حتی در فاصله‌ی دهها هزار سال نوری٬ داشته باشند. در مرکز کهکشان که تجمع این گونه ستاره ها و انفجارها بسیار بالاست٬ سوپرنواها آنقدر فراوان دیده میشوند که فرگشت و شکل گیری اشکال پیچیده تر حیات را بسیار مشکل٬ اگر نه غیر ممکن٬ می سازند.
سوال اساسی اما این است که سوپرنوا تا چه حد برای شکل گیری حیات نامناسب است. لاین ویور و همکارانش محاسبه کرده اند که تشعشعات سنگین و مرگبار٬ عملا یک پنجم اول (مرکزی) کهکشان را پوشانده اند که حدود نیمی از ستارگان موجود در کهکشان نیز در همین محدوده قرار دارند. فرد اَدَمز از دانشگاه میشیگان می گوید: «در واقع ما دنبال مکانهای شیرین هستیم. جایی که خیلی به مرکز کهکشان و محیط خشن آن نزدیک نباشیم و نه آنقدر دور از مرکز که فراوانی فلزات بسیار پایین است. اما کهکشان راه شیری کهکشانی بسیار بزرگ است. در بدترین حالت٬ نواحی مناسب برای شکل گیری حیات٬ به نیم یا یک سوم تقلیل می یابند.»
اما میزان املاک و مستقلات پراکنده در کهکشان که مناسب برای حیات باشند٬ تابع نحوه پاسخگویی اشکال مختلف حیات به دوز بالای تشعشعات نیز هست. و جالب اینکه ما اطلاعات قابل توجهی در این باره داریم٬ اطلاعاتی که در فسیل های موجود بر روی زمین محبوس شده اند.
قسمتهای دیگر:
قسمت اول
قسمت سوم
قسمت چهارم
قسمت پنجم و آخر
ادامه دارد . . .
منبع: مجله دیسکاور
تمام مطالبی که تا به حال گفتیم٬ خبرهای خوب و امیدوار کننده بودند. اما تمام موضوع به این سادگی نیست. کهکشانها نیز همانند منطومه‌های خورشیدی٬ مناطقی دارند که مستعد حیات است. به عبارت دیگر٬ تمام مناطق کهکشان مناسب برای حیات نیست. در سال ۲۰۰۴ چارلی لاین ویور٬ زیست شناس ستاره ای از دانشگاه ملی استرالیا٬ مقاله ای منتشر کرد که حاوی نقشه ای جامع از کهکشان ما٬ راه شیری بود. این مقاله نگاهی داشت معطوف به امکان‌ها و تهدیدهای موجود سر راه حیات فرازمینی٬ اما نه از زاویه‌ی وجود آب٬ بلکه از نظر میزان نزدیکی به ستارگان بسیار بزرگ و خشن.
کهکشان راه شیری٬ به شکل بسیار نامساعدی (از نظر امکان وقوع حیات) در مرکز روشن و در کناره ها کم نور و برهوتی است.
امروزه روشن شده که درخشان ترین٬ سنگین ترین و داغ ترین ستاره های کهکشان نقشی حیاتی در شکل گیری سیارات و حیات در آنها دارند. در کل عالم هستی٬ آنها تنها منبع عناصر سنگین و حیاتی نظیر سیلیکون (که تشکیل دهنده‌ی یک چهارم پوسته‌ی زمین است.) پتاسیم (ضروری برای فعل و انفعالات سلولی) و آهن (حمل کننده‌ی اکسیژن در گلبولهای قرمز) هستند. این عناصر در کوره های عظیم و آتشین هسته ای ستاره ها شکل می گیرند. و وقتی ستاره های بزرگ به پایان زندگی خود می رسند٬ با انفجار های سوپرنوایی این مواد را به فضای لایتناهی پرتاب می کنند. جایی که به نوبه‌ی خود محل شکل گیری نسل بعدی ستاره ها و سیارات حول آنها خواهد بود.
در گمانه زنی های لاین ویور در مورد مکانهای مستعد برای شکل گیری حیات فرازمینی٬ وجود عناصر سنگین در مرکز توجه قرار گرفته اند. هر چه که به کناره های کهکشان راه شیری نزدیکتر می شویم٬ نرخ شکل گیری ستاره های عظیم نیز کاهش می یابد و به همان نسبت فراوانی عناصر سنگین با افت مواجه میشود. لاین ویور محاسبه می کند زمانی که خورشید٬ حدود ۴ میلیارد سال پیش شکل گرفت٬ یک سوم بیرونی کهکشان راه شیری فاقد عناصر سنگین به میزان لازم برای شکل دهی به حیات بود. اما از آن زمان تا کنون این عناصر در محدوده‌ی وسیعتری گسترده شده اند و اینک تنها لبه‌ی بیرونی کهکشان است که از نظر وفور عناصر سنگین٬ دارای کمبود است. جایی که ما در آن هستیم٬ در حدود دو سوم راه از مرکز کهکشان به لبه‌ی آن واقع شده است. این مکان در حال حاضر درست در وسط ناحیه ای است که مستعد برای شکل گیری حیات است. مرکز کهکشان نیز برای شکل گیری حیات٬ بیش از حد خشن و نامناسب است.
سوپرنوا عناصر لازم برای حیات را در فضا منتشر می کند.
همانطور که پیش تر اشاره شد٬ ستاره های عظیم٬ بعد از انفجارشان منبع عناصر سنگین لازم برای شکل گیری حیات هستند٬ اما بخشندگی این ستاره ها٬ یک روی سکه است. روی دیگر این سکه: انفجارهای عظیم سوپرنوا٬ که موجب شکل گیری و انتشار عناصر سنگین میشوند٬ همچنین سیلی ویرانگر را نیز به راه می اندازند: تشعشعات گاما٬ اشعه‌ی ایکس و امواج ماوراء بنفش. اینگونه انفجارها می توانند تاثیرات مرگباری روی سیارات در حال گردش حول ستارگان٬ حتی در فاصله‌ی دهها هزار سال نوری٬ داشته باشند. در مرکز کهکشان که تجمع این گونه ستاره ها و انفجارها بسیار بالاست٬ سوپرنواها آنقدر فراوان دیده میشوند که فرگشت و شکل گیری اشکال پیچیده تر حیات را بسیار مشکل٬ اگر نه غیر ممکن٬ می سازند.
سوال اساسی اما این است که سوپرنوا تا چه حد برای شکل گیری حیات نامناسب است. لاین ویور و همکارانش محاسبه کرده اند که تشعشعات سنگین و مرگبار٬ عملا یک پنجم اول (مرکزی) کهکشان را پوشانده اند که حدود نیمی از ستارگان موجود در کهکشان نیز در همین محدوده قرار دارند. فرد اَدَمز از دانشگاه میشیگان می گوید: «در واقع ما دنبال مکانهای شیرین هستیم. جایی که خیلی به مرکز کهکشان و محیط خشن آن نزدیک نباشیم و نه آنقدر دور از مرکز که فراوانی فلزات بسیار پایین است. اما کهکشان راه شیری کهکشانی بسیار بزرگ است. در بدترین حالت٬ نواحی مناسب برای شکل گیری حیات٬ به نیم یا یک سوم تقلیل می یابند.»
اما میزان املاک و مستقلات پراکنده در کهکشان که مناسب برای حیات باشند٬ تابع نحوه پاسخگویی اشکال مختلف حیات به دوز بالای تشعشعات نیز هست. و جالب اینکه ما اطلاعات قابل توجهی در این باره داریم٬ اطلاعاتی که در فسیل های موجود بر روی زمین محبوس شده اند.
قسمتهای دیگر:
قسمت اول
قسمت سوم
قسمت چهارم
قسمت پنجم و آخر
ادامه دارد . . .
منبع: مجله دیسکاور
