دانلود مقاله حیات خارج از جو زمین

حیات خارج از جو زمین
برای گذشتگان ما هرگز چنین سؤالی پیش نمی‌آمد که من در جهان تنها زندگی می‌کنم یا نه؟

دنیای آنها از یک بستر محدود به نام خاک و آسمانی مملو از ستارگان شناخته شده تشکیل می‌شد.

آنها به این احتمال که ممکن است منظومه‌ها و سیارات دیگری وجود داشته باشند که نتیجه آن زندگی موجودات غیر زمینی است.

اهمیت نمی‌دادند.

شیپارلی اولین کسی بود که تصور می‌‌کرد شیارهایی بر روی مریخ دیده‌است.

پرسیال لول همین فرضیه شیار را به صورت کانالهایی که توسط مریخی‌ها به منظور آبیاری کردن محصولات کشاورزی‌شان احداث شده‌ است، بیان کرد.

نتیجه این فرضیات این بود که قدرت و بینش انسان به این سمت که ما در جهان تنها نیستیم سوق داده‌شده است.

همان‌طور که در فصل 5 اشاره شد.

تحقیق خاص ما در مورد مریخ به نتایج منفی منجر شده‌ است.

در صورتی که ما با زندگی در سطح مریخ مواجه شویم قطعاً این نظریه به بقای موجوادت غیر زمینی منتج می شود.

البته بایستی بدانیم که واژه extraterres trial به معنی وجود داشتن موجوداتی متفاوت از آن چه در زمین مشاهده می‌کنیم، است.

ما حرفهای مخفف ET را برای واژه Life Extraterres trial به معنی زندگی غیر زمینی و حرف L را برای کلمه Life و حرف I در ETI برای واژه intelligence به معنی هوشمند در نظر می‌گیریم که به زبان ساده ETI به معنی موجودات هوشمند غیر زمینی است.

ما هم اکنون سرگرم تحقیق در مورد زندگی موجودات هوشمند غیر زمینی هستیم که به صورت مخفف SETI نوشته می‌شود.

که s مخفف serch به معنی تحقیق است.

اولین SETI پروژه‌ای بود که OZMA نامیده می شد.

و در سال 1960 آغاز شده است و تلاشی بود که برای یافتن سیگنالهای رادیویی از دو ستاره نزدیک به هم انجام گرفته بود.

این دو ستاره تائوستی و اپیسیلون اریدانی نام داشتند.

در حقیقت ما هیچ‌گونه علائمی از ETI یا ETL در سطح کره مریخ یا ماه و یا در ابرهای مشتری و یا در تیتان (قمر زحل) نیافیتم.

این موضوع هرگز روحیه محقیقن را تضعیف نکرده‌است.

بلکه آنها را تشویق به تحقیق در خارج از منظومه شمسی کرده‌است.

تحقیقات ما بایستی به صورت گسترده‌تر و فراتر از منظومه شمسی انجام می‌شد و این در حالی ممکن بود که ما می توانستنیم به یک ستاره دیگر سفر کنیم و بر روی یک یا چند سیاره آن فرود بیاییم و در آنجا اتراق کنیم.

تا بتوانیم پیرامون حیات در آنجا تحقیق کنیم.

البته چندان عجیب نیست که این نظریه به طور قطع انجام‌ناپذیر است.

با توجه به محدودیتهایی که در مورد فاصله و سرعتی که بتوانیم ماهواره‌مان را به آن ستاره انتقال دهیم، سراغ داریم.در صورتی که ما بتوانیم با 1/0 سرعت نور سفر کنیم 90 سال طول می کشد تا بتوانیم به نزدیکترین ستاره که همان آلفا قنطورس است برسیم.

حال ستاره‌ای را در نظر بگیرید که 100 سال نوری با ما فاصله داشته‌باشد.

آنگاه ما بایستی 2000 سال در سفر باشیم تا به آن ستاره برسیم و برگردیم.

ونسلهای زیادی باید در سفر همراه ما باشند، عده‌ای بمیرند و عده‌ای به راهشان ادامه دهند.

حقیقت جالبی که ما می توانیم از قانون نسبیت یاد بگیریم.

این است که آیا صنعت ما می‌تواند آن قدر پیشرفت داشته‌باشد که به ما اجازه دهد که به 98% سرعت نور برسیم.

زمان برای ما در داخل ماهواره بسیار کند‌تر می‌گذرد و با در نظر داشتن این موضوع که سفر رفت و برگشت به ستاره آلفا کمتر از 40 سال طول می‌کشد.

اما این مدت در زمین 200 سال طول می‌کشد و هنگامی که ما برگردیم تمام دوستانمان مرده‌اند.

اما ما امیدواریم که اطلاعات مورد نیاز که توسط دوستانمان به دست آمد توسط نسلهای بعد تکمیل شود.

بیشترین سرعتی که بشر توانسته به آن دست یابد mi/h 100000 یا معادل mi/s 28 می‌باشد که این سرعت فقط از 1/0 سرعت نور می باشد.

همان‌طور که می‌بینید این ارقام بسیار ناامید‌کننده هستند.

ولی ما نباید امیدمان را از دست بدهیم و بایستی بتوانیم منبعی از انرژی پیدا کنیم که سرعت ماهواره‌مان را به اندازه اولین نیمه سفر تا ستاره دور دستی که مورد نظرمان است به درصد قابل قبولی از سرعت نور برساند.

نظریه‌هایی که برای چنین سیستم حرکتی وجود دارد، عبارتند از: همجوشی هیدروژن و پادماده، سیستم تعویض یون و غیره.

سیگنالهای رادیویی در خلأ با سرعت نور حرکت می‌کنند.

اما در چه طول موجی باید شنیده شوند؟

محدوده کامل طول موجها خیلی وسیع است.

ولی کمتر از اندازه‌ای است که ما به آن نیاز داریم.

مقداری از این محدوده، از تابش زمینه کیهان که توسط الکترونهای شتاب یافته تأمین می‌شود، نشأت می‌گیرد.

ما با امواج رادیویی با طول موج بیشتر نیاز نداریم.

خوشبختانه محتمل‌ترین محدوده طول موجها که ما به آن نیاز داریم طیف 18 تا 21 سانتی‌متر است(در واقع کمی بیشتر).

چرا این طول موجها ویژه به نظر می‌رسند؟

در فصل 15 ما دیدیم که چرا سیگنال cm 21 معتبر است.

این سیگنالی است که توسط بیشترین عنصر موجود در جهان یعنی هیدروژن ساطع می‌شود.

هر ETI بدون تردید این حقیقت را می‌داند که باید هر طول موجی را برای منظوری خاص انتخاب کند.

با توجه به دلایلی که گفته شد این طول موج برای پروژه SETI که OZMA نامیده شد انتخاب می‌شود.

البته بیشتر ذکر شده است که طول موج cm 18 برای تشعشع هیدروکسیل تعریف شده است.

هیدروکسیل همان رادیکال OH ‌می‌باشد که در فضای سیال میان ستاره‌ای یافت می شود.هنگامی که شما یک رادیکال OH را نزدیک یک اتم هیدروژن قرار می‌دهید.خیلی به HOH یا مولکول آب نزدیک می‌شوید.

هنگامی که این استدلال چیزی را ثابت نکند محدوده طول موجهای 18 تا 21 سانتی‌متر را حفره آب می‌نامیم جایی که ETS ها داستان فعالیت متهورانه ما را نشان می‌دهند.

با توجه به این که ما آب را برای پایدار بودن موقعیت‌های زندگی غیر زمینی در نظر داریم.

این طور فکر می‌کنیم که شاید در تمام جهان آب موجب بقای موجودات زنده است و اگر آب وجود داشته باشدETS ممکن است این منطق ما را معطوف به انتشار امواج مختلف در این زمینه بکنند.

ما قابلیت انتشار سیگنالهای رادیویی قوی را در هر جهت داریم و می‌توانیم همزمان طول موجهای مختلف را نیز بشنویم.

آیا تلاش کردن پیرامون این مسأله هیچ موثر واقع می‌شود؟

چه شانسهایی وجود دارد که ETI وجود داشته باشد؟

برای پاسخ به این سوالات و همچنین طرح سوالات بیشتر در این زمینه بیابیم به کنفرانسی که توسط دانشمندان در سال 1968 در مرکز رادیویی ملی در گرین بنک در ویرجینیا انجام شد برگریدم.

حدس این که چه مقدار از جوامع ETI در کهکشان راه شیری وجود دارد توسط فرمول زیر که به فرمول دریک معروف است به دست می‌آید: که در آن N= تعداد تمدن‌های فرازمینی در کهکشان ما که می‌توانیم با آنها ارتباط برقرار کنیم.

R= آهنگ شکل‌گیری ستاره‌ها در کهکشان ما FP = کسری از این ستاره‌ها که منظومه سیاره‌ای دارند.

ne = تعداد متوسط سیاره‌های دور آن ستاره‌ها که محیط مناسب برای حیات دارند.

fL =کسری از متغیر بالا که عملاً حیات را پرورش می دهند.

fi=کسری از متغیر بالا که مایل و قادر به برقراری ارتباط باشند.

L= طول عمر و بقای چنین تمدنی برای دیدن این که این فرمول چگونه کار می‌کند بیایید اعداد را در آن جای گذاری کنیم.

R=10 ستاره در سال (200 میلیون ستاره که در 20 میلیون سال شکل گرفتند) 1/0 FP = =(فقط یک ستاره از ده ستاره دارای سیاره).

2= ne = (یک نمونه ستاره که دارای 2 سیاره‌ی واجد شرایط برای زندگی است) 1/0= fL =(9 تا از 10 زندگی هوشمند را مورد حمایت قرار می‌دهند) 5/0 = fi=(نیمی از آنهایی که زندگی هوشمند را مورد حمایت قرار می‌دهند.) 9/0=fc= (9 تا از 10 زندگی هوشمند که ما می‌خواهیم با آنها ارتباط برقرار کنیم) 1000سال=L (توانایی و امید به این که این ارتباط 10000 سال طول بکشد) جامعه 900 = (1000)(9/0)(5/0)(1/0)(2)(1/0)10 =N به دلیل این که ما بسیار بد بین هستیم عدد 900 در بدبینانه‌ترین حالت ممکن است.

به طور کلی محدوده N از عدد 1(ما تنها هستیم) تا عدد 100 میلیون جامعه ET می‌تواند متغیر باشد.

حالا هدف ما برای نشان دادن چگونگی ارزش هر یک از فاکتورها معین شد و شما بهتر است یک اعتبار برای N تخصیص بدهید یعنی این که N حداقل برابر یک است چون ما وجود داریم.

یک مقدار برایR، برای آگاهی شما باقی می ماند: مقدار کلی ستارگان در کهکشان و مدت زمانی که طول می کشد تا آنها شکل بگیرند(منظور سن کهکشان است) ارزش fPمبین احتمال ستارگانی غیر از خورشید که دارای سیاره هستند می‌باشند.

اما شکل‌گیری سیارات تا چه اندازه‌ای مستقل از شکل‌‌گیری ستارگان هستند؟

مثلاً منظومه شمسی خودمان را در نظر بگیریم که اعتقاد داریم سیارات از ماده خورشید شکل گرفته‌اند.

که ابتدا به صورت توده بزرگی از گاز بود که چگال شد که چرخش آنها در حرکت زاویه‌ای لحظه‌ای آنها موثر بودند.

مقداری از مواد که به صورت دیسک اطراف خورشید اولیه بوده‌اند سیارات را به وجود آوردند.

شواهدی وجود دارد که نشان می‌دهد این موضوع در مورد ستاره Beta pictoris اتفاق افتاده است.

که این موضوع در شکل 1-18 نشان داده شده است.

این اتفاق ممکن است به نظر برسد که در هر ستاره‌ای رخ می دهد.

ما معتقدیم که با این وجود ستارگان بسیار سنگین و داغ این فرم دیسکی شکل را پیش از آغاز شکل‌گیری سیارات داشته‌اند.

ما فکر می‌کنیم که ستارگان دو تایی شاید سیاره موجود در سیستم منظومه‌ای‌شان را رانده‌اند.

اگر این دو احتمال برقرار باشد احتمال کاهش سیگنال ستارگاند هنگامی که ستاره 2 تایی باشد بیشتر است.

بنابراین اعتبار و ارزش fpمی‌تواند در محدوده‌ای بین 5/0 و 001/0 باشد.

منجمین به طور فعال درگیر تحقیق پیرامون منظومه‌هایی خورشیدی هستند.

مخصوصاً آنهایی که نزدیک ستاره‌های خورشید مانند وجود دارند(شکل‌های صفحه 299 رامشاهده کنید) تلسکوپ‌های انکساری با فاصله کانونی زیاد برای اینکار مناسب می باشند.

و به این خاطر نیست که منجم به طور واقعی ستارگان را مورد تحقیق و کاووش قرار دهد.

بلکه با در نظر گرفتن اثر جاذبه‌ای که بین آن ستاره و سیارات موجود در مدار آن ستاره و جود دارد مطالعه خود را انجام می‌دهد.

نتایج مثبتی هم برای سه ستاره نزدیک به هم بارنارد، لالاند 21185 و cygni61 مشاهده شده است که ما را در مورد فاکتور fPامیدوارتر می‌کند.

به طور قطع تلسکوپهای انکساری برای تلاش و تحقیق مورد نیاز می‌باشد.

ارزشی که برای neدر نظر گرفته می‌شود نمایانگر شمار سیاراتی است که بایستی حیات را در منظومه شمسی مورد حمایت قرار دهند.

سیستم منظومه شمسی ما به عنوان یک مدل نشان می‌دهد که neچه ارزش و اعتباری دارد.

تا جایی که ما می‌دانیم سیاره زمین تنها سیاره‌ ای در منظومه شمسی می‌باشد که دارای شرایط حیات است.

آیا دیگر سیارات منظومه شمسی این شرایط را دارند؟

عطارد و زهره خیلی گرم هستند.

مشتری و آنهایی که دورتر هستند.

خیلی سرد می باشند بنابراین مریخ به تنهایی یک احتمال حیات در نظر گرفته می‌شود.

فاکتوری که در مریخ مورد کاوش قرار می‌‌گیرد حرارت آن است.

ولی آیا جو آن از حیات حمایت می‌کند.

جرم مریخ برای نگه‌داشتن جو آن کافی نیست.

دمای آن از زمین کمتر است.

علاوه بر این اتمسفر آن دارای گاز کربنیک است که برای تنفس مضر است.

در این بحث ما به تعدادی از فاکتورهایی که از حیات در سیستمهای سیاره‌ای جلوگیری می کنند رسیده‌ایم.

فاصله از خورشید و در نتیجه حرارت آن، جرم سیاره که باعث نگه‌داری جو آن می‌شود که خود جو هم به صورت اثر گلخانه‌ای بر دمای سیاره تأثیر می‌گذارد.

و بالاخره ترکیب مناسب اتمسفر.

برای در نظر گرفتن حیات در یک سیاره وجود دو عامل ضروری است اتمسفر و خاک آن که حیات را ممکن می‌کنند.

این مدل سیاره‌ای را پیشنهاد می‌کند از موادی ابر مانند که عناصر سنگین‌تر از هلیوم در آن وجود داشته‌باشند تشکیل شده باشد.

که این عناصر در انفجار ابر نواختری به وجود آمدند.

ما می‌دانیم که اتمهای کربن به طور طبیعی تمایل دارند با اتمهای هیدروژن، اکسیژن، نیتروژن، وگوگرد ترکیب شوند و اسیدهای آمینه را به وجود بیاورند که این ساده‌ترین شکل ترکیبات شیمیایی است.

این‌ها ترکیباتی هستند که به طور کامل حیات را تحت پوشش قرار نمی‌دهند.