نظریه زمین سیاره بی همتا؛ چرا شکل گیری حیات در جهان، انقدر سخت است؟

نظریه زمین سیاره بی همتا شکل‌گیری حیات پیچیده در جهان را فوق‌العاده سخت قلمداد می‌کند. آیا با وجود میلیاردها کهکشان در هستی، هیچ خبری از موجودات هوشمند فضایی نیست؟

چند وقتی است که تلسکوپ جیمز وب عملیاتی شده و تصاویر فوق‌العاده هیجان انگیزش را از جهان هستی ارسال می‌کند. این تصاویر نشان می‌دهند که در جهان میلیاردها کهکشان دیگر وجود دارند که هرکدام میزبان میلیاردها ستاره هستند. پس از مطالعه توضیحات مربوط به تصاویر جیمز وب، حتما برای شما هم این سوال پیش آمده که آیا ما در جهان هستی تنها هستیم؟ امروز می‌خواهیم از طریق نظریه زمین سیاره بی همتا به آن پاسخ دهیم.

توضیح ناکامی بشر در یافتن موجودات فضایی با نظریه زمین سیاره بی همتا

اولین بار در سال ۱۹۵۹ بود که فضاپیمایی به نام Pioneer 4 به کاوش در فراتر از مدار زمین پرداخت. بیست و پنج سال بعد کارل سیگن و جیل تارتر برنامه جستجو برای هوش فرازمینی را پایه‌گذاری کردند. برنامه‌ای که از آن زمان تاکنون به تلاش برای یافتن نشانه‌ای از موجودات بیگانه ادامه داده است.

هرچند که نه فضاپیماهای رباتیک و نه دانشمندان نتوانسته‌اند به هیچ مدرکی برای وجود حیات فرازمینی دست پیدا کنند. تمامی مناطق بررسی شده در منظومه شمسی و سایر سیاره‌های رصد شده در کهکشان راه شیری نیز خالی از سکنه هوشمند به نظر می‌رسند؛ اما چرا تلاش‌های بشر بی‌فایده بوده است؟

در سال ۲۰۰۰، دو پژوهش‌گر به نام‌های پیتر وارد (دیرینه‌شناس) و دونالد براونلی (اخترشناس) کتابی را به نام «زمین بی همتا: چرا حیات پیچیده در جهان نادر است» منتشر کردند. بر اساس نظریه زمین سیاره بی همتا، شرایط کره آبی ما بسیار منحصر به فرد و نادر است و همین نیز سبب شده که حیات پیچیده روی آن شکل بگیرد. احتمال مهیا شدن چنین شرایطی در سایر قسمت‌های هستی نیز بسیار پایین است.

وارد و براونلی بر این باورند که موقعیت و شرایط زمین، خورشید و منظومه شمسی همگی برای شکل‌گیری یک اکوسیستم پایدار بسیار مناسب بوده‌اند. نظریه زمین سیاره بی همتا روی برخی از جنبه‌های زمین که برای شکل‌گیری حیات پیچیده مهم هستند، دست می‌گذارد:

• زمین در بخش مناسبی از یک کهکشان قرار گرفته است که هم میزان زیادی از عناصر سنگین در آن وجود دارند و هم منابع تشعشعات خطرناک در نزدیک آن نیستند.
• زمین به دور ستاره‌ای می‌چرخد که میلیاردها سال سن دارد؛ اما با تابش بیش از حد پرتوهای فرابنفش به زمین آسیب نمی‌زند.
• فاصله مداری زمین از خورشید به گونه‌ای است که آب به صورت مایع در سطح یا نزدیکی سطح آن به وجود آمده است.
• فاصله زمین از خورشید در حدی نیست که دچار قفل گرانشی شود و همیشه یک سمت آن به سمت خورشید باشد.
• مدار زمین به دور خورشید در طول تقویم کیهانی پایدار باقی مانده است.
• انحراف محوری زمین به گونه‌ای است که شاهد تغییرات آب و هوایی شدید در هنگام تغییر فصل‌ها نیستیم.

• در منظومه شمسی غول‌های گازی حضور دارند که از ورود زباله‌های فضایی به بخش داخلی منظومه شمسی جلوگیری می‌کنند. همین نیز احتمال برخورد شهاب‌سنگ‌ها با کره زمین و انقراض دسته‌جمعی را کاهش می‌دهد.
• حضور ماه در نزدیکی زمین به پایدار ماندن انحراف محوری سیاره کمک می‌کند.
• هسته مذاب زمین سبب ایجاد یک میدان مغناطیسی بزرگ شده است که از سطح سیاره در برابر تشعشعات خورشید حفاظت می‌کند.
• در زمین حجم بالایی از اکسیژن وجود دارد که برای شکل‌گیری حیات پیچیده لازم است.
• وجود تکتونیک صفحه‌ای که سبب شکل‌گیری اکوسیستم‌های مختلف شده، چرخه کربن را ایجاد کرده، از پدیده اثر گریز گلخانه‌ای جلوگیری کرده و به پایدار کردن دمای سطح سیاره کمک کرده است.

تنها بودن در جهانی به این عظمت

دو دهه از انتشار نظریه زمین سیاره بی همتا گذشته است و هر روز افراد بیشتری جذب آن می‌شوند. در این مدت وارد و براونلی بسیاری از باورهای رایج که از ایده وجود تمدن پیشرفته در سایر کرات دفاع می‌کردند را به چالش کشیده‌اند.

به عنوان مثال کارل سایگن معمولا از خورشید به عنوان یک ستاره عادی یاد می‌کرد؛ اما در واقعیت حدود ۸۰ تا ۹۵ درصد ستاره‌ها از نظر اندازه، درخشش، طول عمر و بسیاری عوامل دیگر به شکل محسوسی با خورشید تفاوت دارند. علاوه بر این، سایر پژوهشگران که در تلاش برای پاسخ به چرایی تنوع بالای حیات در کره زمین و کمیاب بودن آن در جهان هستی بودند، تکتونیک صفحه‌ای را نادیده می‌گرفتند.

اما در نظریه زمین سیاره بی همتا به طور مفصل به نقش تکتونیک صفحه‌ای برای تبدیل زمین به مکان مناسبی برای حیات پرداخته شده است. تا آنجا که می‌دانیم، زمین تنها سیاره در منظومه شمسی با تکتونیک صفحه‌ای فعال است و بسیاری از ویژگی‌های این کره خاکی نیز در هیچ بخشی از هستی دیده نمی‌شوند.

حیات پیچیده و ابتدایی در نظریه زمین سیاره بی همتا

البته توجه داشته باشید که نظریه زمین سیاره بی همتا تنها به حیات پیچیده مربوط می‌شود. وارد و براونلی نیز قبول دارند که حیات ابتدایی (مثلا به صورت باکتری) به شکل گسترده در هستی وجود دارد. در واقع در بدترین شرایط نیز جانورانی زندگی می‌کنند؛ اما آنها بیشتر به شکل میکروبی هستند و حیات پیچیده در این مناطق بسیار نادر است.

براونلی در این رابطه توضیحاتی را ارائه کرد:

اگر شما حیات را در جایی دیگر پیدا کنید، احتمالا به صورت میکروبی خواهد بود. زمین از چندین میلیارد سال قبل میزبان حیات بوده است؛ اما جانوران برای دوام به شرایط محیطی خاص‌تری نیاز دارند. به بیانی دیگر شرایط محیطی یک سیاره برای مدت زمان بیشتری پذیرای حیات ابتدایی خواهد بود. همچنین برای حدود ۱۰ یا ۲۰ درصد از عمر زمین، اکسیژن در این سیاره وجود داشته است؛ بنابراین اگر کسی به صورت اتفاقی به زمین سفر می‌کرد، به احتمال زیاد جانور پیچیده‌ای را نمی‌دید.

استقبال از شواهد مربوط به تمدن‌های بیگانه

درست است که نظریه زمین سیاره بی همتا به وجود تعداد زیادی تمدن پیشرفته در هستی باور ندارد، اما وارد و براونلی از شواهد جدید استقبال می‌کنند. مخصوصا اینکه تلسکوپ جیمز وب می‌تواند ترکیبات موجود در اتمسفر سیاره‌های فراخورشیدی را با جزئیات فراوان مشخص کند. وارد در این رابطه گفت:

من فکر می‌کنم که اولویت اول باید پیدا کردن اکسیژن در اتمسفر یک سیاره باشد؛ اما باید به دنبال نشانه‌هایی از کلروفیل نیز باشیم. راه‌های محدودی برای ساختن برخی مولکول‌ها وجود دارد. همه چیز در نهایت به گفته دیود کاتلینگ (استاد سیاره‌شناسی دانشگاه واشینگتن)‌ بر می‌گردد که هر موجودی مشابه حیوان به حجم زیادی از اکسیژن نیاز دارد. شما نمی‌توانید در سیاره‌ای که در اتمسفر خود اکسیژن ندارد، جانورانی داشته باشید که سریع حرکت و فکر کنند. افراد نمی‌توانند با کربن دی اکسید زندگی کنند.

اگرچه نظریه زمین سیاره بی همتا منطقی به نظر می‌رسد، اما در طول ۲۰ سال گذشته تحت حملات زیادی نیز قرار گرفته است. به عنوان مثال دانشمندان بر این باورند که برای شکل‌گیری حیات پیچیده در یک سیاره نیازی به حضور سیاره بزرگ دیگری همچون مشتری نیست. حتی برخی پژوهشگران بر این باورند که وجود چنین سیاره‌هایی می‌تواند احتمال برخورد شهاب‌سنگ‌ها را افزایش دهد.

سیاره کپلر 186f – اولین سیاره مشابه زمین که در کمربند حیات ستاره خود قرار دارد

برخی دیگر از منتقدان نیز به مواردی همچون میدان مغناطیسی و صفحات تکنوتیک ایراد وارد کرده‌اند. از طرفی می‌دانیم که گونه‌های مختلف توانسته‌اند در طول میلیون‌ها سال خود را با شرایط محیطی وفق دهند. به عنوان مثال برخی ماهی‌های عجیب در فشار زیاد کف اقیانوس زندگی می‌کنند. برخی دیگر نیز همچون جلبک توانایی زنده ماندن در دمای جوش را دارند.

جالب‌تر از همه خرس آبی است که می‌تواند از دمای ۲۷۳- تا ۱۵۰ درجه را دوام بیاورد و با زندگی در خلاء هم هیچ مشکلی ندارد. بنابراین وقتی حیات در شرایطی بسیار متفاوت از حالت عادی تکامل پیدا می‌کند، این احتمال وجود دارد که در سیارات دیگر نیز حیات پیچیده وجود داشته باشد.

البته ریاضیات نیز به نفع نظریه زمین سیاره بی همتا نیست. در کهکشان راه شیری ۴۰ میلیارد سیاره در ابعاد کره زمین وجود دارد. احتمال ندارد که در مثلا ۱۰ سیاره از این تعداد حیات پیچیده به وجود آمده باشد؟