در کجا باید بدنبال نشانههای حیات روی «تیتان» بود؟
بيگ بنگ/ يافتههاي جديدي که در مجلۀ Astrobiology منتشر شده است؛ نشان ميدهد که دهانههاي بزرگ، مکانهايي هستند که ميتوان در آنها به دنبال عناصر سازنده حيات روي “تيتان” بزرگترين قمرِ زحل، بود. نگاه کاسيني به تيتان. برخي از درياچههاي بزرگِ پر از متان و اتان، از طريق مه قابل مشاهده هستند. تيتان، گسترهاي يخي پوشيده از مولکولهاي آلي، با درياچههاي متان مايعي است که توسط جوّ ضخيم و غبارآلودي از متان و نيتروژن پوشانده شده است؛ که اين پرسش را مطرح ميکند: چرا در اين دنيايي که به طور عجيبي شبيه به زمين است، حيات وجود ندارد؟ دماي سطح آن شايد -۱۷۹ درجه سلسيوس (-۳۰۰ درجه فارنهايت) باشد که احتمالاً مانع از رخ دادن هرگونه واکنش زيستشيميايي ميشود. اما آيا هيچ مکاني روي تيتان وجود ندارد که به آن اميد داشت که بيومولکولهايي نظير آمينواسيدها بتوانند روي آن شکل بگيرند؟ گروهي ميخواست جواب اين پرسش را پيدا کند. دانشمنداني به سرپرستي دکتر “کاترين نيش”، دانشمند سيارهاي در دانشگاه انتاريوي غربي، با استفاده از تصاوير و دادههاي فضاپيماي کاسيني و کاوشگر هويگنس، به دنبال بهترين مکان براي جستجوي مولکولهاي بيولوژيکي روي سطح تيتان بودند. همانطور که ميدانيم، حيات مبتني بر کربن است و از آب مايع به عنوان حلال استفاده ميکند. سطح تيتان پر از مولکولهاي غني از کربن (هيدروکربنها) است که نشان داده شده که وقتي در معرض آب مايع در شبيهسازيهاي آزمايشگاه قرار گرفتند، آمينواسيدها، يعني عناصر اصلياي که پروتئينها براي حيات نياز دارند، را شکل ميدهند. مسئله اينجاست: تيتان آن قدر سرد است که احتمالاً آب مايع در سطح آن وجود ندارد. گرچه اين سناريوي مطلوبي براي شکلگيري مولکولهاي حياتبخش نيست، اما اين اميد وجود دارد. دهانههاي در حالِ محو شدن اندازهگيريهاي راداريِ کاسيني، که ۱۳ سال است به دور زحل ميچرخد، توانست از طريق جوّ تيتان که به لحاظ نوري ضعيف است، قلمروي اين جهانى مبهم را آشکار کند. آنچه که آشکار شده بود غيرمنتظره بود- تيتان فعال است. دستگاههاي رادار کاسيني، درياچهها، تپهها، کوهستانها، درههاي رودخانهاي را نشان دادند و دهانههاي زيادي را نشان ندارند؛ که اين امر نشان ميدهد که فرآيندهايي روي سطح تيتان در حال رخ دادن است که دهانهها را يا پر ميکنند و يا فرسايش ميدهند. کشف دنيايي شبيه به زمين که فاصلۀ آن تا خورشيد، نه برابر فاصلۀ زمين تا خورشيد است، شگفتآور بود. ناسا بتازگي تصاويري از تيتان قمر مهآلود زحل منتشر کرد. اين تصاوير که در طيف فروسرخ گرفته شده حاصل ۱۳ سال گردآوري اطلاعات ثبت شدۀ فضاپيماي کاسيني ميباشد مجاي تيتان، با چنين چشمانداز مشابه و آشنايي با زمين، بهترين مکانها براي يافتن نشانههاي حيات است؟ گرچه درياچههاي متان ممکن است گزينۀ واضح و روشني به نظر برسند، اما در عوض نيش و همکارانش دريافتند که دهانهها و آبفشانها (مناطقي که از زير سطح يخي تيتان، آب مايع فوران ميکند) دو عدد از جذابترين مکانها هستند. هر دوي آنها اميد به ذوب شدن يخهاي تيتان به شکل آب مايع را نشان ميدهند، که اين گامي ضروري براي شکلگيري بيومولکولهاي پيچيده است. دکتر مورگان کابل، فنشناس در بخش پيادهسازي سيستمهاي ابزار دقيق و مفاهيم در آزمايشگاه پيشرانش جت ناسا در پاسادنا کاليفرنيا، متخصص «تلين» (مواد آلياي که وقتي ترکيبات سادۀ گاز در معرض تشعشعات کيهاني قرار ميگيرند، توليد ميشود) است. وي اظهار داشت: «وقتي تلينها را با آب مايع ترکيب ميکنيم، آمينواسيدهايي را ميسازيم که واقعا سريع هستند. بنابراين هر جايي از سطخ تيتان يا در نزديکي سطح تيتان که آب مايع وجود داشته باشد ميتواند پيشمادههاي حيات ـ بيومولکولها که براي حيات بسيار مهم هستند ـ را بسازد؛ و اين واقعا هيجانانگيز است.» سورتا فاکولا، آبفشاني روي تيتان است. اين تصوير که از توپوگرافي رادار با رنگهاي فرو سرخ به دست آمده است، مخروط آتشفشان، قلههاي کوهها و جريانهاي نازک و درخشانِ دور از آبفشانها را نشان ميدهد. دهانهها بهترين گزينه هستند آبفشانها و دهانهها بهترين نقاط براي ذوب شدن روي تيتان هستند، اما کدام يک از اين دو است که بايد در مورد آن شرطبندي کنيم؟ عجيب است که پاسخ آن از نظر نيش، دهانهها هستند، با وجود اينکه تعداد دهانهها به اندازۀ تعدادشان روي ماه نيست و کمتر است. نيش گفت: «به سه دليل دهانهها واقعا برندههاي واضحي هستند. يکي اينکه کاملاً مطمئن هستيم دهانههايي روي تيتان وجود دارد. به وجود آمدن دهانه، فرآيند ژئولوژيکيِ بسيار رايجي است و ما ويژگيهاي مدوري را ميبينيم که تقريباً روي سطح به شکل دهانه ايجاد ميشوند.» نيش با افزودنِ اينکه آب مايع عامل مهمي براي رخ دادنِ واکنشهاي شيمياييِ پيچيده است، گفت دومين دليل اين است که دهانهها احتمالاً مذاب بيشتري نسبت به آبفشان توليد ميکنند، يعني «يخ زدنِ آنها بيشتر طول ميکشد و در نتيجه [آب] براي مدت طولانيتري به صورت مايع باقي خواهد ماند.» نيش اظهار داشت: «آخرين دليل اين است که دهانههاي ضربهاي بايد آبي را توليد کنند که نسبت به آبفشانها، دماي بالاتري دارد. آبِ داغتر به معناي سرعت بالاتر واکنش شيميايي است، که اين امر اميد به ايجاد شدنِ مولکولهاي حياتبخش را بيشتر ميکند.» کابل گفت: «آب ميتواند تا هزاران سال يا بيشتر، در آن محيطها به صورت مايع باقي بماند.» از سوي ديگر، آبفشانها آن قدر که بايد، داغ نيستند. نيش گفت: «وقتي آبفشان فوران ميکند، معمولاً دقيقاً در دماي ذوبِ يخ فوران ميکند؛ و ما فکر ميکنيم که هر «گدازهاي» [در اين مورد، شکلِ شفافي از آب] روي تيتان به شدت با آمونياک آميخته ميشود، و در نتيجه نقطۀ انجماد را کاملاً خاموش ميکند به طوري که ميتواند گدازه را کاملاً سرد کند.» سورتا فاکولا، آبفشاني روي تيتان است. اين تصوير که از توپوگرافي رادار با رنگهاي فرو سرخ به دست آمده است، مخروط آتشفشان، قلههاي کوهها و جريانهاي نازک و درخشانِ دور از آبفشانها را نشان ميدهد. آخرين نکته در مورد آبفشانهاي يخي اين است که اين آبفشانها به فرآيند مبهمتر و فرّارتري تبديل ميشوند. تصور کنيد يخ، که چگالي کمتري نسبت به آب دارد، در ليواني از آب شناور باشد. نيش ميگويد: «وقتي چگالي يخ کمتر از آب است، تلاشِ آب براي بالاتر رفتن از يخ و قرار گرفتن روي آن کاملاً دشوار است. بودنِ آبفشان به عنوان مکاني حياتبخش دشوارتر است و شواهد بسيار کمي از آن روي تيتان وجود دارد.» در واقع ممکن است آبفشان روي تيتان حتي واقعي نباشد. نيش افزود: «سورتا فاکولا [کوهستاني روي تيتان که ظاهراً تورفتگياي مانند مخروط آتشفشان دارد] شايد بهترين و تنها نمونه از آبفشان روي تيتان باشد. بنابراين بسيار نادرتر است، اصلاً اگر وجود داشته باشد.» اندازهگيريهاي در محل دهانههاي سينلاپ (با قطر ۱۱۲ کيلومتر)، سلک (با قطر ۹۰ کيلومتر) و منروا (با قطر ۳۹۲ کيلومتر)، که بزرگترين دهانههاي جديد در تيتان هستند، مکانهايي اصلي هستند که در نهايت براي جستجوي قابليتهاي بيومولکولها بايد در اين دهانهها به دنبال يافتن آن بود.ما به کاوشگري نياز داريم که روي تيتان فرود آيد و اندازهگيريهاي در جايي را در آنجا انجام دهد تا به چنين کشفي دست يابد. اما آيا اين مقصدها، گزينههاي بعدي براي مأموريت آيندۀ تيتان هستند؟ همه متقاعد نشدهاند. دکتر ديويد گرينسپون، دانشمند ارشد مؤسسه علم سيارهاي، بيان دارد: «حتي با وجود نتايجي مانند اين، باز هم نميدانيم در کجا بايد به دنبال نشانههاي حيات باشيم. من از اين نتايج براي هدايت مأموريت بعدي به تيتان استفاده نميکنم. اين نتايج شتابآميز است.» در عوض، گرينسپون ميخواهد مکانهاي بيشتري را در تيتان بررسي کند. وي ميگويد: «از آنجايي که در مورد اين سياره اطلاعات بسيار کمي در دست داريم، ابتدا محاسبۀ طيفي از محيطها معنادارتر است.» با اين حال گرچه تيتان پيچيده و گيجکننده است، اما براي جستجوي عناصر اصلي حيات در اين دنياي بسيار سرد بايد از جايي آغاز به کار کنيم و نتيجه اين تحقيقات به تحقيق ما نميرسد، اما سه گزينۀ بالقوه براي شروع جستجو در دست داريم؛ و اميد داريم گزينههاي بسيار بيشتري يافته شود.