سالها تمرکز اصلی جستوجوی حیات فرازمینی بر وجود آب متمرکز بود. اما اکنون گروهی از پژوهشگران هشدار میدهند که این رویکرد میتواند گمراهکننده باشد. به باور آنها، بهجای جستوجوی صرف سیارات “آبدار“، باید به دنبال جهانهایی باشیم که از نظر شیمیایی — بهویژه از لحاظ فسفر و نیتروژن — شرایط لازم را دارند؛ چرا که بدون این دو عنصر، حتی در حضور اقیانوسهای گسترده نیز حیات شکل نخواهد گرفت.
چرا “سیارههای آبی“ لزوماً زیستپذیر نیستند؟
اگرچه آب مایع و اکسیژن برای حیات زمینی ضروریاند، پژوهشگران تاکید میکنند که وجود آب به تنهایی ضامن پیدایش حیات نیست. کلید اصلی در دسترسبودن مواد اولیهٔ شیمیایی ضروری است.
دکتر کریگ والتون از مؤسسه فناوری فدرال زوریخ (ETH) توضیح میدهد: «ممکن است سیارهای ظاهراً ایدهآل به نظر برسد، اما فاقد حیات باشد و هرگز هم حیات در آن پدید نیاید زیرا عناصر کلیدی مانند فسفر و نیتروژن به مقدار ناکافی وجود دارند.»
نقش حیاتی فسفر و نیتروژن
– فسفر: جزئی اساسی در ساختار DNA و RNA است که اطلاعات ژنتیکی را ذخیره و منتقل میکنند.
– نیتروژن: بخشی ضروری از پروتئینهاست که سازندههای اصلی سلولها و عامل عملکردهای زیستی هستند.
بدون این دو، حتی در محیطهای آبی، حیات نمیتواند آغاز شود.
“منطقه طلایی“ شیمیایی (Chemical Goldilocks Zone)
حیات تنها در سیاراتی میتواند شکل بگیرد که در “منطقه طلایی شیمیایی“ قرار گیرند؛ یعنی جایی که مقدار فسفر و نیتروژن در گوشتهٔ سنگی سیاره نه زیاد باشد و نه کم، بلکه در حد بهینه باشد.
تعیین این تعادل به “میزان اکسیژن اولیه“ در هنگام تشکیل سیاره بازمیگردد — نه اکسیژن جوی، بلکه اکسیژن موجود در ترکیب کلی سیاره.
تأثیر اکسیژن در سرنوشت سیاره
در مراحل اولیه تشکیل سیاره، هنگام سرد شدن مواد گداخته، عناصر بر اساس وزن جدا میشوند: عناصر سنگین (مانند آهن) به سمت هسته فرومیروند و عناصر سبکتر گوشته و پوسته را تشکیل میدهند.
– اگر اکسیژن بیشازحد باشد: فسفر در گوشته قفل میشود و نیتروژن به جو رانده شده و احتمالاً به فضا فرار میکند.
– اگر اکسیژن کمتر از حد لازم باشد: فسفر با عناصر سنگین ترکیب شده و به هسته منتقل میشود.
در هر دو حالت، مواد کلیدی از دسترس فرآیندهای زیستی خارج میشوند.
به گفتهٔ دکتر والتون، تنها یک محدودهٔ بسیار باریک از اکسیژن اولیه وجود دارد که هر دو عنصر فسفر و نیتروژن را به اندازهٔ کافی در گوشته نگه میدارد.
زمین و مریخ: دو سرنوشت متفاوت
– زمین با اقبالی استثنایی دقیقاً در این منطقهٔ طلایی شیمیایی تشکیل شده، بنابراین عناصر ضروری برای حیات در سطح آن فراهم بودهاند.
– مریخ کمی خارج از این محدوده شکل گرفته است. اگرچه ممکن است از نظر فسفر غنیتر باشد، اما فقر شدید نیتروژن و وجود نمکهای مضر در خاک، آن را برای حیات شبهزمینی نامناسب میسازد.
تأثیر این یافته بر جستوجوی حیات
این پژوهش نشان میدهد که سیارات واقعاً زیستپذیر ممکن است بسیار نادرتر از برآوردهای گذشته باشند — شاید تنها ۱ تا ۱۰ درصد از آنچه قبلاً تصور میشد.
همچنین، وجود اکسیژن فراوان در جو یک سیاره (که معمولاً نشانهای مثبت تلقی میشود) ممکن است در واقع حاکی از نامناسببودن شرایط شیمیایی اولیه برای پیدایش حیات باشد.
دکتر والتون هشدار میدهد: «تصور کنید به سیارهای سفر کنید که برای کشاورزی فسفر کافی ندارد — آنگاه حتی با وجود آب و اکسیژن، قادر به تأمین غذا نخواهید بود.»
راهکار آینده برای شناسایی سیارات امیدوارکننده
از آنجا که سنجش مستقیم ترکیب شیمیایی سیارات فراخورشیدی دشوار است، اخترشناسان میتوانند با تحلیل ترکیب ستارهٔ میزبان به سرنخهایی دست یابند، زیرا سیارات از مواد مشابه ستارهٔ خود شکل میگیرند. بنابراین، منظومههایی با ستارههای همنوع خورشید، اهداف امیدوارکنندهتری برای جستوجوی حیات خواهند بود.
