كيف ســـــتـــبــدو الحياة الفضائية؟

ميكو تاتالوفيتش MICO TATALOVIC

قد يتحول عالمنا إلى مكان بري جميل. وتشير الاكتشافات الفلكية الحديثة إلى أن بلايين الكواكب الشبيهة بالأرض تنتشر في مجرتنا، وهي مجرد واحدة من بلايين المجرات في الكون Universe. ويقول ديفيد شاربونو David Charbonneau، أستاذ علم الفلك في جامعة هارفارد الأمريكية:«يشير أفضل تقديراتنا إلى أن واحداً من بين كل أربعة نجوم له كوكب بحجم الأرض نفسها وبدرجة حرارة الأرض نفسها. وهو رقم مرتفع جدا».
يعتقد كثير من العلماء الآن أن هناك حياة على الأقل في بعض- إن لم يكن كثير- من تلك الكواكب وأقمارها. أحدهم هو الدكتور كريس مكاي Chris McKay، عالم الكواكب في مركز أميس Assume Center للأبحاث التابع للوكالة ناسا، الذي يقول إن بوسعنا افتراض أن الحياة واسعة الانتشار بناء على «حقيقتين بسيطتين».
أولاً، إن العناصر الكيميائية للحياة، مثل النيتروجين والهيدروجين والأكسجين، منتشرة على نطاق واسع في الكون، وكذلك العنصران الرئيسيان للحياة على الأرض: المياه السائلة والكربون العضوي. ثانياً، نحن نعلم أن الحياة وجدت على الأرض في وقت مبكر جدّاً من تاريخها- بعد وقت قصير من تشكّل الكوكب- مما يشير إلى أنه بمجرد أن تكون الظروف مناسبة، فإن الحياة تنبثق بسهولة وبسرعة.
يقول مكاي: «إذا كان أصل الحياة واسع الانتشار، فلا بد أن الحياة المعقدة واسعة الانتشار. يعني هذا أننا قد نتوقع العثور على أكثر من مجرد جراثيم وحيدة الخلية. وأفضل طريقة لمعرفة ذلك هي التوجه إلى هناك وإلقاء نظرة».
يفكر بعض العلماء ورجال الأعمال بالفعل في كيفية الوصول إلى النجوم البعيدة بسرعة. وتوصل يوري ميلنر Yuri Milner، وهو رائد أعمال روسي في مجال التكنولوجيا، إلى مشروع بريك ثرو ستارشوت Breakthrough Starshot، الذي يقترح إمكانية ربط رقائق صغيرة بمركبة فضائية تُدفع عبر الفضاء بواسطة ليزر مكثف يُطلق من الأرض. وإذا نجحت؛ فسيؤدي ذلك إلى تقليل وقت السفر إلى أقرب منظومة نجمية، وهي ألفا سنشوري (القنطور) Alpha Centauri، من 100,000 إلى 20 عاماً فقط. وأجريت الاختبارات الأولى للتصاميم المبكرة في مايو 2019. وفي الوقت نفسه، تُعد وكالة ناسا بعثتين لاستكشاف الأغلفة الجوية للكواكب التي تدور حول النجوم الأخرى (الكواكب الخارجية)، لتحديد أيُّها قد يؤوي الحياة. وبدأت بعثة «تيس» TESS بجمع البيانات هذا العام، ومن المتوقع إطلاق تلسكوب جيمس ويب الفضائي في عام 2021، ويقول شاربونو: «لا نعرف شيئاً تقريباً عن الظروف الفعلية السائدة على تلك الكواكب». ستغير هاتان البعثتان ذلك.

رؤى من عوالم أخرى
تناقش بعض ألمع العقول العلمية بخصوص ما يمكن أن نتوقع أن نجده بالفعل، وشكلت استنتاجاتهم أساساً لفيلمين وثائقيين، التاريخ الطبيعي لكائن فضائي Natural History Of An Alien، والكوكب الخارجي Alien Planet، عُرضا لأول مرة في عامي 1998 و 2005، على الترتيب. أَلهم الفيلمان كثيراً من الناس للتفكير في المدى المحتمل لاختلاف أو تشابه الحياة الأخرى على الكواكب الأخرى. في الواقع، يحاول بعض العلماء الآن وضع الأسس العلمية للكيفية التي ستكون عليها الحياة كما نعرفها الآن مختلفة في الفضاء، وكذلك لما قد تكون عليه الحياة الفضائية التي ظهرت بفعل مواد كيميائية أخرى.
يعرض ذلك بعد هذه الأسس عن وجهة النظر الروائية الشائعة للمخلوقات الفضائية ذات البشرة الخضراء والحس المرهف، فقد طبقوا المبادئ الفكرية الصارمة لعلماء البيولوجيا التطورية وخبراء الميكانيكا الحيوية وعلماء الفلك الحيوي لتصميم عوالم حية معقولة ضمن قيود الجيولوجيا الفضائية وعلوم الكواكب. ويعتقد العديد من العلماء أن المخلوقات ذات الأشكال البعيدة الاحتمال، التي حلمت بها هذه البرامج قبل عقدين من الزمن، لا تزال تخميناً بنفس جودة توقعنا لشكل وسلوكيات الحياة الفضائية. وعلى الرغم من ذلك، في ضوء العدد الذي لا يحصى من الاكتشافات التي تحققت منذ ذلك الحين، لدينا الآن رؤى جديدة ترسم صورة أكثر غرابة.
يقول البروفيسور بيتر وارد Peter Ward، عالم الأحافير في جامعة واشنطن بسياتل: «على أي كوكب في الكون، ستظل قوانين الفيزياء والكيمياء تنطبق كما هي على الأرض. فلا يوجد سوى عدد محدود من الطرق للتغلب على الفيزياء».
حتى في الفضاء الخارجي، كما يقول، فعلى كوكب شبيه بالأرض، ستوجد قيود مادية مماثلة تؤدي إلى تطور حياة مماثلة لما لدينا على الأرض. فالفرضية الأساسية هي أنه لا يوجد سوى العديد من الطرق التي يمكن للمرء أن يرى بها أو يسمع بها أو يسير أو يسبح أو يطير بكفاءة- وهذا الانتخاب (الانتقاء) الطبيعي سيُلغي إلى حد كبير الخطط الجسدية غير الفعالة، كما هي الحال على هذا الكوكب.
ويعني هذا أنه يمكننا أن وضع تخمينات مستنيرة حول شكل هذه الحياة، بناءً على فهمنا البيولوجي للتطور، وفهمنا للظروف الجيولوجية والمناخية على الكواكب الأخرى. وذكر معظم العلماء الذين حاورتهم لإعداد هذا الملف أن التخمينات المستنيرة في البرامج التلفزيونية المذكورة سابقاً لم تشطح كثيراً، بل قد تكون هذه التصورات متواضعة جدّاً، بالنظر إلى احتمالات وجود كم هائل من أنواع الحياة التي ربما تطورت على كواكب مختلفة جدّاً.
وتقول تيريزا فيشر Theresa Fisher، عالمة البيولوجية الفلكية في جامعة ولاية أريزونا Arizona State University: «للكون طرق لإدهاشنا. وتتمثل شكوكي بأنه في وجود طيف من البيئات التي يمكننا دراستها، قد تبدو تلك الحياة غريبة جدّاً».
لكنها تقول إنه يتوقع أن تتبع أي حياة المبادئ العريضة للإيكولوجيا: ستحتاج إلى وسيلة للحصول على الطاقة، ستكون هناك منافسة تؤدي إلى ظهور المفترسات والفرائس، مثلاً. ولكن فيما عدا ذلك، سيختلف تخمين أي شخص عما قد تبدو عليه الحياة. «ليس هناك سبب يدعو إلى أن تكون مشابهة بشكل خاص لما نراه هنا على الأرض».

أشياء أغرب
لذلك لا يمكننا أن نتنبأ حقّاً بأن الحياة الفضائية ستبدو كالحياة الأرضية. وحتى على الأرض، تتمخض الحياة عن أشكال حياتية فريدة شديدة الاختلاف، وفريدة من نوعها أحياناً، وذلك في أوقات مختلفة وفي أماكن متباينة.
وعندما انقرضت الديناصورات، لم يكن ما جاء بعدها كثير الشبه بها. وكذلك فالنباتات والحيوانات في نيوزيلندا، بوجود طيور الكيوي وغياب الثدييات البرية تقريباً، تختلف تماماً عن تلك التي تعيش في سرينغيتي Serengeti، بما فيها الفيلة والزرافات، أو في مدغشقر بما فيها نسانيس الليمور.
ويقول الدكتور لورين سالان Lauren Sallan، عالِم الأحافير من جامعة بنسلفانيا University of Pennsylvania، إنه لا توجد أشكال أكثر تفرداً للحياة على الأرض من فرس البحر Seahorse. ويشترك هذا الحيوان في المكونات الأساسية للأسماك الأخرى لكن له شكلاً فريداً من نوعه، وقد تطلب الوصول إلى هذا الشكل مساراً تطوريّاً بعيد الاحتمال. ويقول سالان: «ستجد أشياء غريبة حدثت لمرة واحدة فقط- الآن وفي الماضي البعيد».
على كوكب فضائي يشبه الأرض، قد تصير الأمور أكثر غرابة، وتقول كيسي برينكمان Casey Brinkman، عالمة الفلك من جامعة هاواي: «من الممكن ألا نتعرف عليها كأشكال حية، بالنظر إلى أن جهودنا الحالية تركز على العثور على «الحياة كما نعرفها». فهناك مدى من الاحتمالات لاكتشاف أشياء غريبة».
يوافقها سالان الرأي. يتعين على أي شكل من أشكال الحياة الحصول على الطاقة، لكن بطريقة يصعب التنبؤ بها، كما تقول. «ستشغل هذه أدواراً إيكولوجية مماثلة، لكنني أشك فيما إذا كنا سنتعرف علها دون كثير من الدراسة».
لذلك، بادئ ذي بدء، يركز علماء الفلك أبحاثهم على بصمات الحياة التي نعرفها من الأرض، مثل الأكسجين. كما يركزون على اكتشاف كواكب صخرية شبيهة بالأرض، حيث قد توجد المياه السائلة. «علينا أن نبدأ بالبحث عن الحياة كما نعرفها»، كما يقول شاربونو.
«قد تكون هناك حياة مختلفة تماماً عن الحياة على الأرض، لكننا لن ندرك ذلك من بياناتنا، لأننا لا نعرفها ولا نفهم هذه الكيمياء جيداً».

عندما تجتمع الجاذبية و البيولوجيا
هناك العديد من الظروف المختلفة على الكواكب والأقمار الأخرى، إلى جانب الكيمياء، التي قد تؤثر في كيفية تطور الحياة هناك. خذ الجاذبية، مثلاً. على كوكب أكبر أو أكثر كثافة، ستكون الجاذبية أعلى؛ مما يعني أن أشكال الحياة ستتطور لتصبح أجسادها أقصر وأقوى وربما ذات أطراف متعددة للدعم البنيوي. وعلى العكس من ذلك، على كوكب أخف وزناً وجاذبية أضعف، يمكن لأشكال الحياة أن تقفز وتحلق وتنزلق بسهولة أكبر، ومن ثمَّ ستكون أقرب احتمالاً لتطوير أجساد أخف وأطول.
ستؤثر الكثافة والتركيب الكيميائي للغلاف الجوي في مدى سهولة تحليق أشكال الحياة في السماء: يسمح الهواء الكثيف بقيام مزيد من أشكال الحياة بالتعامل مع السماء كمحيط يمكن «السباحة» فيه، في حين سيسمح الهواء الغني بالأكسجين بظهور مخلوقات أكثر حيوية.
وكذلك، فقد تختلف الفصول إلى حد كبير. ويتسم العديد من الكواكب بفترات مدارية أقصر بكثير من فترة الأرض البالغة 365.25 يوم؛ مما يسرّع التغيرات الموسمية إلى أسابيع أو أيام بدلاً من أشهر. وكذلك، فلبعض الكواكب مدارات إهليلجية من شأنها أن تجعل الفصول أكثر تطرفاً، فيكون الصيف قصيراً وقائظاً، يليه شتاء طويل ومتجمد.
وسيؤثر نوع وعدد النجوم التي يدور حولها الكوكب، وكذلك مدى قربها من مداراتها، سيؤثر أيضاً في مقدار الطاقة الشمسية والإشعاع الذي تتلقاه، وعلى ما إذا كان البناء الضوئي ممكناً أو ما إذا كان يتعين على أشكال الحياة أن تعتمد بدلاً من ذلك على التخليق الكيميائي Chemosynthesis – أي استخدام الطاقة المشتقة من التفاعلات التي تنطوي على مركبات كيميائية غير عضوية بدلاً من أشعة الشمس. ويقول تشاربونو إن غالبية النجوم هي أقزام حمراء، وهي أقل نشاطاً وأطول عمراً من شمسنا، ومن ثمَّ يمكنها أن تمنح فترات زمنية أطول للحياة. ولكن، في وقت مبكر من تطورها، تنبعث من هذه النجوم كميات هائلة من الإشعاع الذي قد يضر بالحياة وبالأغلفة الجوية للكواكب، أو حتى القضاء عليها. صَوَّر فيلم الكوكب الخارجي Alien Planet
أشكال الحياة حول نجم كهذا كمخلوقات تشبه النباتات، يمكنها أن تتطوّى لحماية نفسها عندما تكون هناك اندلاعات شمسية، وحيوانات تشبه الديناصورات لكن لها عينا ثالثة على رأسها لتزويدها بإنذار مبكر بقدوم موجة من الإشعاع نحوها.
وقريباً من الأرض، يأمل كثير من العلماء بالعثور على حياة في الفضاء خلال فترة حياتنا، ربما على الأقمار الجليدية لزُحل والمشتري، مثل إنسيلادوس ويوروبا. ويقول الدكتور سيث شوستاك Seth Shostak، كبير علماء الفلك من معهد SETI بالولايات المتحدة: «إنني على استعداد لأن أراهنك على قدح من القهوة على أننا سنجدها خلال العشرين سنة المقبلة، حيث يرجح أن تزدهر حياة جرثومية على القمر إنسيلادوس أو ربما يوروبا، أو ربما تحت رمال المريخ: هناك كل هذه الأماكن في مجموعتنا الشمسية، التي يمكننا العثور فيها على هذه الأشياء».
تستعد الوكالة ناسا لإطلاق بعثة إلى القمر يوروبا خلال عامي 2023-2024، وتدعم جهوداً من القطاع الخاص للوصول إلى إنسيلادوس لدراسة علامات الحياة هناك. وفي الوقت نفسه، تأمل وكالة الفضاء الأوروبية إطلاق بعثة إلى كوكب المشتري وأقماره غانيميد وكاليستو ويوروبا في عام 2022. وهناك أدلة مبكرة على احتواء تلك الأقمار على محيطات من المياه السائلة في أعماق قشورها الجليدية. وقد أحيا ذلك الآمال في احتمال وجود حياة هناك، خاصة ونحن نرى واحات حياة غير عادية في البيئات القاسية المحيطة بالفتحات الحرارية المائية في قاع محيطاتنا الأرضية.
في الواقع، أشار فيلم التاريخ الطبيعي لمخلوق فضائي Natural History of An Alien إلى أن نُظُماً إيكولوجية بأكملها قد ترتكز على الفتحات الحرارية في أعماق البحار على القمر يوروبا، مع أبراج طويلة من البكتيريا تعيش على الدفء والمغذيات المنبعثة من الفتحات التي ترتفع عالياً فوق قاع البحر، وتمتص المخلوقات التي ترعى مثل الأسماك الإقليمية المغذيات من تلك الأبراج، ومن ثمَّ تصبح فريسة لحيوانات تشبه أسماك القرش. ويقول ديميتار شاسوف، أستاذ علم الفلك ومدير مبادرة هارفارد لأصول الحياة Harvard Origins of Life Initiative في الولايات المتحدة، وهي مركز يدعم الأبحاث المتعددة التخصصات التي تهدف إلى اكتشاف ما إذا كانت الحياة توجد بوفرة في الكون: «قد تكون هذه الرؤية ممكنة من حيث المبدأ»؛ لكنه يضيف إنه نظرا لوجود طاقة أقل في المحيط المظلم، فمن المتوقع أن تكون أي حياة معقدة هناك أصغر حجماً بكثير. ويقول «ما عليك إلا أن تأخذ أي شيء من أرض اليوم والتاريخ الحديث للحياة المعقدة على الأرض وأن تقلص حجمه. هل يمكن أن يوجد السلوك نفسه والمستوى نفسه من التعقيد ولكنه أصغر بـ 100 مرة؟ بالتأكيد. ما المشكلة في سمكة قرش طولها 5 سم فقط؟ لا شيء».
لا يعتقد الجميع أن الحياة على تلك الأقمار ستكون معقدة. ويقول الدكتور يائيل كيسيل Yael Kisel، عالم الدعم من مركز أميس Ames للأبحاث التابع للوكالة ناسا: «إذا كانت هناك حياة في المجموعة الشمسية؛ فمن المرجح أن تكون جرثومية». ويتفق العلماء على أن معظم أشكال الحياة في الكون ككل يرجح أنها جرثومية، خاصة أن معظم تاريخ الحياة على الأرض كان جرثوميّاً. ويقول شوستاك: «كيف يبدو مخلوق فضائي نموذجيا؟ سيكون شيئاً متكتلاً ضئيلاً تحت المجهر». ولا يعني هذا أنه لن تكون هناك أيضاً حياة معقدة، وربما حتى عاطفية. ربما لا تشبهنا أي حياة ذكية: حتى هنا على الأرض، إذا زرت حديقة الحيوان، ستجد أن معظم الحيوانات هناك شديدة القرابة بك ولكنها لا تشبهك كثيراً. ولكن كما قال شوستاك مازحاً: «إذا سألت أحد الحيوانات الثلاثية الفصوص Trilobite [المنقرضة]: ‹مهلاً، كيف سيبدو الكائن الفضائي برأيك؟›، فقد يستنتج أنه سيبدو شبيهاً بثلاثيات الفصوص».
وفي الواقع، قد تكون الحياة متقدمة وبالغة الذكاء، إن وجدت، وقائمة على الآلات. يقول شوستاك: «يرجح ألا تكون غالبية الذكاء في الكون لمخلوقات بيولوجية ناعمة وإسفنجية، فمعظم الكائنات الذكية حقاً في الكون ستكون آلات». ظهرت هذه الرؤية للحياة الآلية الذكية التي تتمتع باستقلالية عالية في فيلم التاريخ الطبيعي لكائن فضائي، فصوّره الفيلم مسافراً عبر الكون، يحلل الكواكب، ويتكيف مع الظروف المحلية بوتيرة أسرع بكثير من أي حياة بيولوجية.
أيّاً كان الأمر، فإن الحياة موجودة هناك على الأرجح، كما يعتقد كثير من العلماء، ويقول فيشر: «إحصائيّاً، إنه أمر شبه مؤكد». ويعني هذا أن البحث يجب أن يستمر، كما يقول برينكمان: «يجب أن نستمر بالمحاولة – لأننا إذا اكتشفناها؛ فسيكون ذلك هو المهم.»