_{بچه های نجومی نظر بدین}

کرم‌چاله

کِرمچاله در فیزیک یک پل میانبر فرضی در فضا و زمان است.

کرمچاله‌ها ساختارهای فضازمانی پل مانندی هستند که دو گسترهٔ جدا از یک فضازمان یا دو فضازمان جدا از هم را به یکدیگر پیوند می‌دهند. کرمچاله‌ها مسافت و زمان بایسته برای رسیدن از یک نقطه به نقطهٔ دیگر را کوتاه و آسان می کنند.

تاریخچه

ساختن واژه «کرم‌چاله»[۱] و «سیاه‌چاله فضایی»[۲] به جان ویلر نسبت داده شده است. با اینحال در دهه ۱۳۱۰ اینشتین و روزن با به‌کاربردن غوطه‌وری متریک شوارتزشیلد در فضای استوانه‌ای، معادله غوطه‌وری یک کرمچاله گذرناپذیر و ناایستا که «پل اینشتین – روزن» نامیده می‌شود را به‌دست آوردند [۳]. یک سال پس از دادن نظریه نسبیت عام به‌وسیله آلبرت اینشتین، سال ۱۹۱۶ فلام دریافت که از بررسی شوارتزشیلد معادلات میدان اینشتین می‌توان پاسخ کرمچاله‌ای به‌دست آورد. این گونه کرمچاله ،«کرمچاله شوارتزشیلد» نامیده شده است.

یکی از جنبه‌های جالب کرمچاله‌ها، به‌کاربردن آن‌ها برای انجام سفر در فضازمان است. می‌دانیم که فاصله زمین تا نزدیک‌ترین ستاره به جز خورشید، نزدیک به ۴٫۲۸ سال نوری می‌باشد. پس نور با سرعت تقریباً ۳۰۰ هزار کیلومتر بر ثانیه بیش از ۴ سال طول می‌کشد تا به این ستاره برسد. اکنون ما با فناوری امروزه بیش از یک میلیون و سیصد هزار سال زمان نیاز داریم تا به این ستاره برویم که برای آدمی نشدنی است. این‌گونه برمی‌آید که با انگارهٔ بودن کرمچاله، می‌توان از یک سو به درون آن رفت و تقریباً بلافاصله پس از خروج از سوی دیگر، در جایی دوردست از جهان سردرآورد. در این چهارچوب می‌توان از جهانی دیگر نیز سردرآورد.

پس این نادرست است که مردم سیاهچاله‌ها را به عنوان ابزارهایی برای مسافرت‌های فضایی می‌شناسند. اما باید بدانیم که سیاهچاله‌ها دارای افق هستند و هنگامی‌که چیزی، گرچه نور، وارد آنها شد، افزون بر نابودی، امکان خروج برایش وجود ندارد.البته باید بدانیم که کرمچاله‌ها فقط مدل‌هایی ریاضی هستند و آشکارسازی و رصد آنها تاکنون بی‌سرانجام بوده‌است. همچنین گذر از کرمچاله‌ها برای سفر در زمان عملاً کاری نشدنی است زیرا با فروریزی شدیدی که آنها دارند هیج جاندار شناخته‌شده‌ای نمی‌تواند آن را تاب بیاورد و باید بدانیم که باز و بسته شدن آن‌ها آن اندازه تند رخ می‌دهد که هر ماهیتی در هنگام گذر از آن‌ها به دام خواهد افتاد. البته تا رسیدن به یک نگرهٔ درست از گرانش کوانتمی نمی‌توان داوری همه سویه‌ای انجام داد[۴].
هندسه یک کرمچاله

یک کرمچاله در صورت وجود، خود بخشی از فضازمان چهار بعدی عالم می‌باشد. همان‌گونه که می‌دانید اینشتین در سال ۱۹۰۵ ثابت کرد که جهان تنها از سه بعد فضایی تشکیل نشده و زمان صرفآ یک پارامتر در حال تغییر نیست. بلکه زمان خود نیز به عنوان بعد چهارم عالم به‌حساب می‌آید. در این فضازمان چهار بعدی، کرمچاله‌ها می‌توانند سوراخی به جهانی دیگر یا ناحیه‌ای دیگر از همین جهان باشند. پس باید در نظر داشته باشیم که این اجسام چهاربعدی هستند و ما تنها برای ساده‌سازی آن‌ها را به صورت دوبعدی نشان می‌دهیم.

به‌عنوان مثالی ساده، یک صفحه کاغذ تخت را درنظر بگیرید که از چهار سو تا فواصل بسیار دور گسترده شده باشد. هر دو طرف صفحه که آن‌ها را «رو» و «زیر» صفحه می‌نامیم، بطور مستقل یک فضای دوبعدی را تشکیل می‌دهند که می‌توانیم آن را یک جهان دوبعدی بینگاریم. ساکنان این جهانها خود موجودات دوبعدی هستند. آشکار است که این دو جهان هیچ پیوندی با هم ندارند و ساکنان آن‌ها از وجود همدیگر بی خبرند .اکنون بینگارید یک سوراخ دایره‌ای در این صفحه ایجاد شود. به این ترتیب دو جهان بطور پیوسته با هم ارتباط دارند. ما این حفره تونل مانند را یک کرمچاله می‌نامیم.

اکنون بیایید به‌جای یک سوراخ، دو سوراخ در صفحه ایجاد کنیم. سپس لبه‌های این دو سوراخ را بکشیم تا به صورت دو لوله درآید و با ادامه دادن این کار دو لوله را به‌هم وصل کنیم. این نیز یک کرمچاله‌است. با این تفاوت که نایکسانی در ان بر خلاف حالت پیشین دو گستره از یک جهان را به هم وصل می‌کند. در حالتی که فضای ما خمیده باشد مسافرت از طریق این کرمچاله بسیار تندتر شدنی است. چون مسافت کوتاهتر است.

اگر در هر یک از دو ورق تخت همراستا نیز یک سوراخ ایجاد کنیم، با کشیدن لبه‌های سوراخ و رساندن دو لولهٔ ایجادشده به هم می‌توانیم یک کرمچاله ایجاد کنیم که صفحه بالایی یکی از ورق‌ها را به صفحه پایینی ورق دیگر وصل کند.
متریک‌ها

نگره‌های متریک‌های کرمچاله، اندازش اسپاشزمان یک کرمچاله را بازگو می‌کنند و به‌برنام مدل‌هایی برای نورد زمانی به‌کار گرفته می‌شوند. نمونه‌ای از یک متریک کرمچاله (گذرپذیر) در پی می‌آید:

یک گونه از متریک کرمچاله نا-گذرپذیر پاسخ شوارتزشیلد است:

پانویس

Lifting the scientific veil: science appreciation for the nonscientist. Paul Sukys. Rowman & Littlefield, 1999. ISBN 0-8476-9600-6 pp.227
John Wheeler: 1911-2008 – physicsworld.com
Einstein, Albert and Rosen, Nathan. The Particle Problem in the General Theory of Relativity. Physical Review 48, 73 (1935).
برایس دویت (ساینتیفیک امریکن، دسامبر ۱۹۸۳). گرانش کوانتومی. مجله فیزیک، شماره ۴، شماره پیاپی ۳۲، زمستان ۱۳۶۹، صص ۱۲۴-۱۳۵؛ برگردان: احمد و سهیل خواجه نصیر طوسی

منابع

ویکی‌پدیای انگلیسی:

DeBenedictis, Andrew and Das, A.. “On a General Class of Wormhole Geometries”. arXiv eprint server ed. Retrieved on August 12, 2005.

بادهای فضایی و دیسک های نخاله ای

بادهای فضایی و دیسک های نخاله ای

دیسک های نخاله ای یا debris discs  که مکانی است احتمالی برای شکل گیری سیارات در اطراف ستارگان دیگر، گاه گاهی اشکال عجیبی به خود می گیرند. این پدیده توسط اثرات گازهای بین ستاره ای قابل توضیح است. به گفته جان دبیس از مرکز پروازهای فضایی گودارد ناسا، “این صفحات حاوی اجسامی شبیه به آستروئیدها و دنباله دارها هستند. این اجسام احتمالا رشد نموده و یک سیاره را به وجود می آورند. این اجرام کوچک غالباً باهم برخورد می کنند و یکی از اثرات جانبی این برخوردها تولید حجم زیادی از غبار است.” همان طور که یک ستاره در کهکشان حرکت می کند با ابرهای گازی ضخیم مواجه می شود و با عث به وجود آمدن یک نوع باد ستاره ای (interstellar wind) می گردد.

وی ادامه می دهد: “کشش ناشی از گازهای بین ستاره ای ذرات غبار را برمی دارد و آنها به سفر دیگری می برد. ذرات کوچک همراه با جریان حرکت کرده، به آرامی از سرعتشان کاسته می شود و به تدریج از مسیر اصلی حرکتشان منحرف می شوند.” نیروی حاصله تنها کوچکترین ذرات را تحت تاثیر قرار می دهد، ذراتی که تنها یک میکرومتر قطر دارند ( تقریبا به اندزه ذرات مه).

در مطالعه ای که با استفاده از تلسکوپ فضایی هابل برای تشخیص ترکیبات  غبار ستاره ی HD 32297، واقع در صورت فلکی Orion در فاصله ۳۴۰ سال نوری دورتر، انجام گرفت دبیس و همکارانش متوجه شدند که قسمت جلویی صفحه نخاله ای – که از نظر اندازه قابل مقایسه با منظومه شمسی است- منحرف شده و دچار یک خمیدگی و تغییر شکل گشته.

دبیس اشاره نمود: “تحقیقات دیگر نشان داده ابرهای گازی بین ستاره ای در مجاورت آن وجود داشته است. اجزا طوری کنار هم قرار گرفتند که من متوجه شدم کشش گازی توضیح خوبی برای آنچه رخ داده است می باشد.”

همان طور که ذرات غبار به بادهای بین ستاره ای پاسخ دادند، دیسک های نخاله ای نیز تحت تاثیر قرار گفته و به اشکال خاص و بی نطیری تبدیل می شوند.

بنا به گفته آلیسا وین برگر (Alycia Weinberger) از انستیتو Carnegie واشنگتن: “کشش ناشی از گازهای بین ستاره ای تنها حواشی را تحت تاثیر قرار می دهد. جاهایی که جاذبه  ستاره به طور کامل بر مواد اعمال نمی شود.”

سن منظومه های مطالعه شده حدود ۱۰۰ میلیون سال می باشد و شبیه به منظومه شمسی خودمان اندکی پس از شکل گیری سیارات بزرگ می باشد. هرچند هنوز به سوالات زیادی پاسخ داده نشده اما فهم بهتر از پروسه ای که نواحی خارجی صفحات را تحت تاثیر قرار می دهد راه را برای شناخت چگونگی شکل گیری سیارات یخی غول پیکر مثل اورانوس و نپتون و نیز مخزن اجرام یخی کوچکتر – که به نام کمربند کوپر  (Kuiper Belt) شناخته شده اند – در منظومه شمسی روشن خواهد نمود.

دبیس می گوید: “ما انتظار داریم که گازهای بین ستاره ای در هرکجا وجود داشته باشند. پس مهم است که اکولوژی این صفحات نخاله ای را قبل از نتیجه گیری های اینچنینی مورد توجه و مطالعه قرار دهیم. این مدل تعداد زیادی از اشکال غیر عادی صفحات را که می بینیم توجیه می کند.” یک مقاله در توضیح این مدل در نسخه اول سپتامبر (۱۰ شهریور) ژورنال اخترفیزیک (Astrophysical Journal) به چاپ خواهد رسید.

قسمت زردرنگ صفحه داخلی ستاره ی  HD 61005 وسعتی برابر پهنای مدار نپتون، حدود ۵.۴ میلیارد مایل، دارد. این ستاره در صورت فلکی Puppis و در فاصله ۱۰۰ سال نوری از ما واقع شده است. این تصویر رنگی کاذب که توسط تلسکوپ هابل تهیه شده نور ستاره را طوری نشان می دهد که جزئیات صفحه قابل مشاهده باشد. اعتبار تصویر: ناسا/ESA/ هینس (انستیتو علوم فضایی نیومکزیک) و اشنایدر (دانشگاه آریزونا).

اجرام گاتولوگ

کاتالوگ عمومی جدید(New General Catalogue) فهرستی از نزدیک به ۷۸۴۰ جرم غیر ستاره ای از جمله خوشه های ستاره ای،سحابی ها و کهکشان هاست که در قرن نوزدهم توسط جان.ال.ای درایر تهیه و تنظیم شده است.

کاتالوگ عمومی جدید(New General Catalogue) فهرستی از نزدیک به ۷۸۴۰ جرم غیر ستاره ای از جمله خوشه های ستاره ای،سحابی ها و کهکشان هاست که در قرن نوزدهم توسط جان.ال.ای درایر تهیه و تنظیم شده است.
جان درایر در دانمارک متولد شد و در سال ۱۸۷۴ برای کار در رصدخانه ی بزرگ لرد راسل به ایرلند مهاجرت کرد،رصدخانه ای که با تلسکوپ عظیم ۷۲ اینچی اش از زمان تکمیل تا تخریب آن دقیقا قبل از جنگ جهانی اول بزرگترین تلسکوپ جهان بوده است.
درایر در طول رصدهایش به این نکته دست یافت که دیگر زمان به روز رسانی فهرست سر جان هرشل(GC) یا کاتالوگ عمومی سحابی ها که در سال ۱۸۶۴ منتشر شده بود،فرارسیده است.تنها یک دهه بعد از انتشار کاتالوگ عمومی تعداد بسیار زیادی سحابی و کهکشان کشف شده بودند و تعداد زیادی از لیست های مختلف در حال ارائه بودند،بنابراین تهیه یک لیست رصدی برای چک کردن این موضوع که آیا جرم تازه یافت شده قبلا ثبت شده است یا نه،کار بسیار مشکل و وقت گیری بود.

درایر یک لیست مکمل برای فهرستGC شامل ۱۰۰۰ جرم جدید را در سال ۱۸۷۸ و فهرستی دیگر را در سال ۱۸۸۶ پیشنهاد داد که جامعه منجمان سلطنتی آن را به نام NGC یا فهرست عمومی جدید اجرام غیر ستاره ای،جایگزین فهرست GC کرد.
اجرام NGC بر اساس بعدشان شماره گذاری شده اند و از ساعات صفر شروع شده اند.ساعت صفر بعد،مکانی است که منجمان برای نقطه اعتدال بهاری انتخاب کرده اند،یعنی جایی که دایره البروج،استوای سماوی را قطع می کند،زمانی که خورشید از نیمکره جنوبی سماوی به نیمکره شمالی سماوی وارد می شود.اعتدال بهاری دقیقا در اولین روز بهار یعنی نوروز ما ایرانیان اتفاق می افتد یعنی در لحظه تحویل سال بعد خورشید دقیقا صفر است.
با چک کردن یک نقشه آسمان متوجه می شوید که ساعت صفر بعد از صورت فلکی های قیفاووس،ذات الکرسی،آندرومدا،اسب بالدار،حوت،قیطس،حجار و سیمرغ می گذرد،پس اولین شماره های اجرام NGC را می توانید در این صور فلکی پیدا کنید.
همان طور که انتظار خواهید داشتNGC1 دارای بعدی بسیار نزدیک به صفر ساعت و صفر دقیقه و آخرین جرم NGC دارای بعدی بسیار نزدیک به ۲۳ ساعت و ۵۹ دقیقه خواهد داشت.میل یک جرم تنها زمانی مورد استفاده قرار می گیرد که دو جرم دارای بعد برابر باشند،بنابراین در این حالت،اجرام با میل شمالی تر دارای شماره کم تری خواهند بود.
زمانی که دو جرم دارای میل و بعد یکسانی باشند یک حرف(A,B,c,…) در جلوی شمارهNGC اضافه می کنند.
با وجود این قوانین در نام گذاری اجرام NGC، بعضی از اجرام رامشاهده خواهیم کرد که از ضوابط بالا پیروی نمی کنند که احتمالا به دلیل خطا در سنجش مکان دقیق آنها در فهرست اولیه است.
زمانی که یک طرح زمان بندی شده برای رصد خود تنظیم می کنید،نکته ی مهمی که باید به خاطر داشته باشید این است که شما ممکن است NGC’X’ را در صورت فلکی اژدها و NGC’X+1’ را در قوس داشته باشید بنابراین برای جلوگیری از سر درگمی و پیچ و تاب خوردن تلسکوپتان در بین صور فلکی بهتر است که اجرام فهرست NGC را به طور متوالی و بر اساس شماره آنها رصد نکنید و بر اساس صورت فلکی ها لیست تان را تنظیم کنید.

گزینه های پیدایش حیات در کیهان

با پیشرفت علم در قرن اخیر، حال دیگر مى توانیم پاسخ هاى روشن ترى را درباره حیات و احتمال وجود آن در کیهان بیابیم. با احتساب شماره تخمینى سیارات عالم، دانشمندان محاسبه کرده اند احتمال اینکه ما تنها باشیم و به جز زمین در سراسر کائنات نشانى از حیات نباشد یک در ۱۰۰ میلیون است.

در هر کهکشان مانند راه شیرى ۱۰۰ تا ۴۰۰ میلیارد ستاره وجود دارد و کیهان شناسان تخمین مى زنند ۴۰۰ میلیارد کهکشان در عالم موجود است بنابراین پذیرفتنى نیست اگر بگوییم سیاره کوچک ما در کنار ستاره عادى مان تنها مکان پذیراى حیات در عالم است اما تنها زیستگاهى که تاکنون در عالم مى شناسیم زمین خودمان است. در اینجا به دلیل گستردگى مطلب بحث درباره حیات در کیهان را به حوزه کوچک تر آن یعنى منظومه شمسى محدود خواهیم کرد و به احتمال وجود حیات و سیارات و اقمار پذیراى آن مى پردازیم. در قسمت هاى بعدى درباره احتمال وجود حیات در دیگر نقاط کیهان و امکان ارتباط با آنها و حتى شکل فرضى حیات شان صحبت خواهیم کرد. در این مطلب چون مقصود از حیات در منظومه شمسى، حیات ابتدایى و چگونگى شکل گیرى آن است پیشنهاد مى کنم ابتدا مطلب «حیات چیست؟» را مطالعه فرمایید. (روزنامه شرق ۸۴.۳.۱۰)

•گزینه هاى وجود حیات

در منظومه شمسى غیر از زمین تنها سه گزینه وجود دارد که احتمال پیدایش حیات بر روى آنها بررسى مى شود. مى توانیم با اطمینان بگوییم حیات در مریخ، یکى از اقمار مشترى – اروپا و یکى از اقمار زحل – تیتان – مى تواند پدید بیاید. کمربند حیات خورشید شامل سه سیاره زهره، زمین و مریخ است. (کمربند حیات در منظومه شمسى یعنى جایى که سیاره اى با جو مناسب داراى آب به صورت مایع است و احتمال شکل گیرى حیات تنها در این کمربند وجود دارد) سیاره زهره از لحاظ ظاهرى شباهت زیادى به زمین دارد. جرم آنها با هم برابر است و ضمناً ترکیبات اتمسفرى اولیه دو سیاره شباهت زیادى با هم داشته اند اما سیاره زهره کمى نزدیک تر از زمین به خورشید است و این باعث عدم پایدارى آب مایع در آن سیاره مى شود.

همچنین گاز کربنیکى که در جو آن قرار دارد باعث ایجاد خاصیت گلخانه اى شدید شده و درجه حرارت آن را تا ۵۰۰ سانتى گراد مى رساند. بنابراین مى بینید که از شرایط ابتدایى حیات یعنى آب مایع و جو مناسب برخوردار نیست.

••• ۱- مریخ: سیاره دیگر کمربند حیات مریخ است که تاکنون بیش از دو گزینه دیگر کاوش شده است. در چند صد میلیون سال اول منظومه شمسى، مریخ نسبت به زمین شرایط بهترى براى پیدایش حیات داشته که به دلیل سریع سردتر شدن مریخ بوده است. همین زمینه شرایط پیدایش باکترى ها را زیر پوسته مریخ ایجاد کرد. یعنى شرایط سطحى مریخ بسیار زودتر از زمین براى پیدایش حیات آماده شده است. یافته هاى اخیر مریخ نوردهاى ناسا وجود آب در گذشته مریخ- احتمالاً حدود یک میلیارد سال قبل- را نیز تایید کرده اند. هرچند میزان آن و مدت زمان بقاى آن همچنان مبهم است. علاوه بر این شواهدى دال بر وجود جوى ضخیم از co2 در سال هاى آغازین این سیاره وجود دارد.

شاید در همین دوره حیات در زیر سطح مریخ یا حتى بر سطح آن فرصت رشد یافته باشد اما به دلیل میدان مغناطیسى و گرانش ضعیف مریخ (حدود ۳۸ درصد جو زمین) باد خورشیدى جو آن را بیش از پیش پراکنده ساخت و سبب بخار شدن یا فرو رفتن آب هاى سطحى به زیر سطح مریخ و یخ زدن آنها شده است. اخیراً نیز مدار گردهاى مریخ نشانه هاى امیدوار کننده اى را از وجود منابع یخ- آب زیر سطح مریخ یافته اند. بنابراین امکان حیات بر روى مریخ کنونى بسیار کم است اما غیرممکن نیست.

احتمالاً گرماى درونى آن به اندازه اى هست که لایه زیرین یخ را گرم کند و محیطى نسبتاً مساعد را براى میکروب هاى جان سخت مریخى ایجاد کنند. این باکترى ها در صورت وجود در سوخت و سازشان تولیدکننده متان هستند. جالب این است که شواهد اخیر مدارگرد مریخ نشانه هایى قطعى از وجود متان در جو مریخ دارد که یا بر اثر واپاشى هاى حاصل از زندگى باکترى ها به وجود مى آیند یا بر اثر فعالیت هاى پیوسته آتشفشانى در جو پخش مى شوند. این که آیا در دوره ابتدایى مریخ حیات شکل گرفته است یا حتى هنوز هم باکترى هایى زیر لایه هاى سطحى آن- جایى که احتمالاً آب مایع وجود دارد- زنده مانده اند هنوز بى پاسخ مانده است و جواب قطعى آن طى کاوش هاى آینده حاصل مى شود. (شهاب سنگ مریخى ALH84001 که ۱۳۰۰۰ سال پیش در قطب جنوب سقوط کرده است.

در بزرگنمایى ۱۰۰ هزار برابر با میکروسکوپ الکترونى، ساختارهاى کرم مانندى دیده مى شود که دانشمندان آنها را مشابه سنگواره هاى حیات ابتدایى مى دانند. اما هیچ چیز هنوز قطعى نیست.) بنابراین هر دو سیاره موجود در کمربند حیات را بررسى کردیم. (البته غیر از زمین) اما ممکن است در هر منظومه کمربندهاى حیات متعددى وجود داشته باشد یعنى قلمرو حیات ابتدایى محدود به کمربند حیات دور هر ستاره نیست. اگر سیاره اى گازى اقمارى بزرگ داشته باشد، نیروى جذر و مدى میان سیاره و اقمار درون این اقمار را گرم مى کند. یعنى حتى اگر سیاره و قمرش نزدیک ستاره اى هم نباشند، انرژى مورد نیاز حیات ابتدایى تامین خواهد شد.

۲- اروپا: سطح این قمر مشترى را اقیانوسى نیمه عمیق از آب فراگرفته و روى آن را لایه اى یخ ضخیم که شاید ضخامت آن ۱۰ تا ۱۵ کیلومتر باشد، پوشانیده است و این لایه یخ به دلایل مجاورت با خلأ همواره در حال شکست و ترمیم است. این قمر هم اندازه ماه زمین است و منبع گرمایى درونى آن در اثر مکش گرانشى مشترى و دیگر قمرها بر اروپا به وجود آمده است. این گرما یخ هاى زیرین را ذوب مى کند، در عین حال فشار یخ ها باعث مى شود آب بخار نشود، در نتیجه ممکن است نوعى از حیات در آب زیرین شکل گرفته باشد.

شکلى از حیات که متفاوت از حیات شناخته شده زمین خواهد بود. چون ژرفاى یخ به حدى است که نور خورشیدى از آن نمى گذرد بر همین اساس حیات وابسته به نور خورشید نمى تواند در آنجا شکل بگیرد. اینکه آیا حیاتى در آنجا آغاز شده و تا کجا متحول شده است را نمى دانیم.

با شروع ماموریت مدارگرد جیمو (JIMO) و مطالعه قمرهاى یخى مشترى، اطلاعات نسبتاً کامل ترى را درباره احتمال حیات در اروپا به دست خواهیم آورد. تنها زمانى مى توانیم با قطعیت از حیات در اروپا صحبت کنیم که ناسا موفق شود کاوشگرى را به اروپا بفرستد و با سوراخ کردن یخ ها، حیات دریایى را آزمایش کند که این امر با توجه به شرایط و ضخامت یخ به زودى امکان پذیر نیست. (سطح یخى اروپا، شیارهاى موجود یخ هاى ترک خورده سطح اروپا را از دید فضاپیماى گالیله در سال ۱۹۹۸ نشان مى دهد.)

۳
– تیتان: این قمر با قطرى معادل ۵۱۵۰ کیلومتر دومین قمر بزرگ منظومه شمسى و حتى از سیاره هاى پلوتون و عطارد نیز بزرگ تر است. اما مهمترین ویژگى آن وجود جو قابل توجه آن است که از نظر ترکیبات و فشار سطحى به زمین بسیار شبیه است.

جو هر دو از نیتروژن (۱۷ درصد براى زمین و ۹۰ تا ۹۷ درصد براى تیتان) تشکیل شده و فشار جو در تیتان ۵/۱ برابر فشار جو در زمین است. البته دومین گاز فراوان در زمین اکسیژن و در تیتان متان است. دورتا دور جو تیتان تا ارتفاع ۷۰۰ کیلومترى سطح غبارى از ذرات متان وجود دارد. در عکس هایى که کاسینى اخیراً از این قمر بااهمیت گرفته نواحى تیره و روشن بسیارى دیده مى شود. نواحى تیره احتمالاً دریاهاى اتان و متان هستند که در دماى ۱۷۹- درجه سطح تیتان به وجود آمده اند و نواحى روشن باید قاره هایى بر سطح آن باشند.

به دلیل دماى بسیار کم تیتان، احتمال وجود حیات در آن وجود ندارد اما این قمر ترکیبات آلى یعنى بلوک هاى سازنده حیات را در خود جاى داده است. بنابراین نمونه اى عالى براى بررسى شرایط آغازین حیات است، یعنى چیزى شبیه زمین در ۵/۴ میلیارد سال پیش که اکنون مى توان سیر تکوین حیات را بر روى نمونه اى آزمایشگاهى مطالعه کرد. حال چگونه بر روى چنین قمرى با اوضاع محیطى نه چندان مساعد حیات شکل مى گیرد؟ تیتان یکى از مهم ترین عامل ها را دارا است و آن جوى پایدار است که مانند یک حفاظ محیط درون قمر را از فضاى بیرون آن جدا مى کند.

مورد بعدى مانند پیدایش حیات ابتدایى بر روى زمین است. پرتوهاى فرابنفش در برخورد با تیتان باعث شکسته شدن مولکول هاى نیتروژن، متان و سایر مولکول ها مى شود و در نتیجه ترکیبات آلى بعدى شکل مى گیرد. در نهایت چگالى ابرها به حدى مى شود که امکان ریزش باران هاى هیدروکربنى را روى قمر بالا مى برد که در صورت روى دادن این پدیده مهم، دریاچه ها و رودهایى از ترکیبات آلى سطح این قمر را مى پوشاند.

بنابراین شرایط حیات ابتدایى در مجاورت مولکول هاى آلى مساعد تر مى شود و در آن صورت ما شاهد آن چیزى خواهیم بود که در حدود ۵/۴ میلیارد سال پیش در زمین آغاز شده است، تاکنون به چنین موجودات هوشمندى ختم شود. بسیارى از این حدسیات بعد از فرود هویگنس و تجزیه و تحلیل کامل داده هاى ارسالى آن قطعى خواهد شد.

با توجه به آنچه در بالا ذکر شد مى بینیم احتمال این که در جاى دیگرى از منظومه شمسى هم بتواند شکل بگیرد صفر نیست. چنانچه شواهد حاکى از آن است که در زمانى دوردست در مریخ حیاتى ابتدایى وجود داشته و اکنون ممکن است در قمر اروپا ایجاد شده باشد و در آینده اى دور هم احتمال ایجاد آن بر تیتان وجود دارد، پس باید امیدوار باشیم که ما در این کیهان تنها نخواهیم بود.

منابع: ۱- ماهنامه نجوم، آذر ۸۳ شماره ،۱۴۱ ویژه نامه حیات (مقاله هاى فرود به سرزمین عجایب- حیات در کائنات- زندگى در زیرزمین _ حیات در مریخ) ۲- زیباترین تاریخ جهان، هیوبرت ریوز و…، ترجمه حسین فرهادیان، نشر رحیمى ۱۳۸۰.