بیگانگان زمینی؛ آیا وقت آن رسیده که خودمان دست به خلق حیات فرازمینی بزنیم؟

تزریق میکروب‌های زمینی به اقیانوس‌های یخی و دورافتاده‌ی قمرها برای بررسی چگونگی شکل‌گیری حیات، ممکن است شبیه نقشه‌ی شیطانی یک شخصیت فوق شرور در کتاب‌های کمیک به نظر برسد؛ اما پژوهشگران می‌گویند با توجه به احتمال وجود اقیانوس‌های مایع در زیر سطح مکان‌هایی مانند انسلادوس، تیتان یا اروپا که همگی قمرهایی از زحل یا مشتری هستند، اکنون زمان مناسبی است که ایده‌ی تلقیح یک جهان با حیات را به‌طور جدی بررسی کنیم. چارلز کاکل، زیست‌اخترفیزیکدان دانشگاه ادینبرو در اسکاتلند می‌پرسد: «آیا این فرآیند می‌تواند نخستین آزمایش بشری برای خلق یک زیست‌کره باشد؟»

کاکل و همکارانش در پژوهشی که در نشریه Space Policy منتشر شده است، می‌گویند انسلادوس قمر زحل، می‌تواند بهترین مکان برای آغاز هرگونه پرسش درباره‌ی تلقیح یک دنیای بیگانه با حیات باشد، چرا که ظاهراً همه‌ی مواد لازم برای حیاتی را که می‌شناسیم دارد؛ اما حتی ایده‌ی تزریق حیات به‌عنوان یک نوع آزمایش، چه از منظر اخلاقی چه عملی، پرسش‌های زیادی را به وجود بیاورد. چطور می‌توانیم مطمئن شویم که در آنجا از قبل حیاتی وجود ندارد؟ و اینکه آیا ما در حال برهم‌زدن تکامل یک اکوسیستم بیگانه نخواهیم بود؟ چه نوع آزمایش‌هایی را می‌خواهیم انجام دهیم؟ و این آزمایش‌ها چه پاسخ‌هایی به ما خواهند داد؟

بیشتر دانسته‌های ما درباره‌ی قمر کوچک زحل، از فضاپیمای کاسینی ناسا به دست آمده است. این کاوشگر بین سال‌های ۲۰۰۴ تا ۲۰۱۷ سیاره‌ی زحل را مطالعه کرد و در این مدت، به دور بسیاری از قمرهای آن نیز چرخید.

از اکتشافات مهم فضاپیمای کاسینی می‌توان به فواره‌هایی از بخار آب و یخ اشاره کرد که به‌طور منظم از ناحیه‌ی قطب جنوب انسلادوس خارج می‌شدند. دانشمندان معتقدند این فوران‌ها منبع برف‌هایی هستند که سطح این قمر را می‌پوشانند و باعث شده‌اند انسلادوس به درخشان‌ترین جرم در منظومه شمسی تبدیل شود. پروازهای بعدی فضاپیما نشان دادند که مواد خارج‌شده از این قمر شامل عناصر نیتروژن، کربن، گوگرد، هیدروژن و فسفر بوده‌اند. کاکل می‌گوید: «این فواره‌ها همه‌ی عناصر اصلی موردنیاز برای حیات را در خود دارند.»

علاوه بر این، دانشمندان بر این باورند که فواره‌های انسلادوس احتمالاً از یک اقیانوس مایع زیرزمینی تأمین می‌شوند. کاکل می‌گوید، گرچه ممکن است موادی که از این دهانه‌ها بیرون می‌آیند مستقیماً از آن اقیانوس نباشند، همچنان این احتمال وجود دارد که آن اقیانوس بتواند از حیات پشتیبانی کند.

اما ممکن است حیات همین حالا هم در آن‌جا وجود داشته باشد و این اولین معضل اخلاقی مهم در هر بحثی درباره‌ی تزریق حیات زمینی به سایر جهان‌ها است. در حالت ایده‌آل، برای انجام یک آزمایش تلقیح، باید جهانی را انتخاب کرد که سکونت‌‌پذیر و در عین‌حال خالی از سکنه باشد. اگر پیشاپیش حیاتی بومی در آنجا وجود داشته باشد، هرگونه مداخله‌ی ما ممکن است به‌شدت نظم آن اکوسیستم بیگانه را بر هم بزند.

سیاره‌ی خود ما نیز پر از نمونه‌های شکست‌خورده‌ی آزمایش‌های تلقیح است. به‌عنوان مثال، خدنگ‌ها (موش‌خرماهای آسیایی) برای کنترل جمعیت موش‌ها به جزایر کارائیب وارد شدند، اما به‌سرعت کنترل‌ناپذیر شدند و به اکوسیستم‌های بومی در مکان‌هایی مانند جامائیکا و ترینیداد آسیب‌های زیادی وارد کردند. وزغ‌های سمی نیشکری هم که از آمریکای مرکزی و جنوبی به استرالیا، هاوایی و سایر مناطق وارد شدند تا آفات محصولات را کنترل کنند، به شکارچیان بومی آسیب گسترده‌ای زدند.

حتی با وجود ابزارهایی برای تشخیص قطعی حیات در انسلادوس، دانشمندان احتمالاً به‌سختی بتوانند اثرات مخرب احتمالی ورود میکروب‌های بیگانه به یک اکوسیستم فرازمینیِ شکننده را پیش‌بینی کنند. مورگان کیبل، دانشمند علوم سیاره‌ای در آزمایشگاه پیش‌رانش جت ناسا در مؤسسه‌ فناوری کالیفرنیا می‌گوید:

ما ابزارهایی بسیار حساس داریم، اما فکر نمی‌کنم در حال حاضر آن‌قدر حساس باشند که بتوانند با اطمینان اعلام کنند که یک جهان فاقد حیات است.

کیبل بر این باور است تا وقتی هر گوشه و شکافی را بررسی نکرده باشیم نمی‌توان با قاطعیت گفت حیات وجود ندارد. هرچند انسلادوس کوچک است (تقریباً هم‌اندازه ایالت آریزونا)، چنین کاری همچنان فوق‌العاده دشوار خواهد بود.

همچنین برخی قوانین یا دست‌کم دستورالعمل‌هایی درباره‌ی آلودگی احتمالی اکوسیستم‌های بیگانه وجود دارد. کمیته پژوهش‌های فضایی (COSPAR) که کنسرسیومی بین‌المللی برای پیشبرد علوم فضایی است، دستورالعمل‌های اخلاقی مشخصی درباره‌ی کاوش انسلادوس و اروپا (قمر مشتری که احتمالاً آن هم اقیانوسی زیرزمینی دارد) وضع کرده است. این دستورالعمل‌ها بیان می‌کنند که باید احتمال آلودگی توسط هر فضاپیما یا اجزای آن در مدت ۱۰۰۰ سال پس از تماس، به‌طور ناچیز و نزدیک به صفر باشد. در این دستورالعمل‌ها آمده است:

پیش‌نیازهای لازم برای پرواز از کنار اروپا و انسلادوس، مدارگردها و سطح‌نشین‌ها از جمله کاهش بار زیستی را باید در جهت کاهش احتمال آلودگی ناخواسته‌ی آب زیرسطح انسلادوس یا اروپا اجرا شوند تا احتمال آلودگی ناخواسته‌ی آب زیرسطحیِ اروپا یا انسلادوس به کمتر از 1x10^-4 به ازای هر مأموریت کاهش یابد.

بنابراین هر سطح‌نشینی که بخواهد حتی برای مدت کوتاهی روی یکی از این قمرها فرود آید، باید کاملاً استریل باشد. از آنجایی که رسیدن به استریل کامل می‌تواند غیرممکن باشد، هر میکروبی که احتمالاً جان سالم به در ببرد، باید با احتمال بسیار کمی با اقیانوس زیرزمینی در مدت هزار سال آینده تماس پیدا کند. کیبل می‌گوید: «ما برای خودمان یک ضرب‌الاجل زمانی تعیین کرده‌ایم تا بتوانیم مشکلات احتمالی را اصلاح کنیم.» به‌بیان‌دیگر، اگر پژوهشگران سطح انسلادوس را آلوده کنند، هزار سال فرصت خواهند داشت تا راهی برای جلوگیری از گسترش آلودگی به اقیانوس زیرزمینی پیدا کنند.

اگر پژوهشگران بتوانند با اطمینان نسبی بگویند که هیچ حیاتی در انسلادوس وجود ندارد، آنگاه پرسش‌های بیشتری درباره‌ی مراحل بعدی در جهت تلقیح حیات به این قمر مطرح می‌شود. کاکل می‌گوید انجام درست آزمایش در اولین تلاش فوق‌العاده مهم خواهد بود؛ زیرا اگر حیات یک‌بار شکل بگیرد، دیگر نمی‌توان آزمایش را از ابتدا تکرار کرد. مگر آنکه چندین اقیانوس زیرزمینی مجزا روی انسلادوس وجود داشته باشد که به دانشمندان امکان اجرای چندین آزمایش موازی را بدهد.

یکی از روش‌های تلقیح حیات به انسلادوس می‌تواند واردکردن متانوژن‌ها به آنجا باشد؛ میکروب‌های ساده‌ای که قادر هستند هیدروژن و دی‌اکسید کربن را به بیومَس (ماده زیستی) تبدیل کنند. کاکل می‌گوید:

از نظر تئوری، وقتی این کار را انجام دهید، پایه‌ای از یک زنجیره غذایی را ایجاد کرده‌اید. سپس ممکن است صبر کنید و ببینید چه می‌شود، یا میکروب‌های دیگری را وارد کنید که از متانوژن‌های زنده یا مرده تغذیه کنند و از آنجا به بعد، سیستم به تدریج پیچیده‌تر شود. چیزی که ممکن است ببینیم، نوعی آزمایش است که قرن‌ها یا حتی هزاران سال طول می‌کشد.

در دنیاهای دیگری که دارای اقیانوس هستند، دانشمندان می‌توانند آزمایش‌های دیگری انجام دهند و یافته‌هایشان را با نتایج انسلادوس مقایسه کنند. تلقیح حیات به انسلادوس می‌تواند از طریق یک کاوشگر انجام شود و سپس وسیله‌ای به‌کار رود که از پوسته یخی عبور می‌کند و پس از رسیدن به مایع، باز شود.

کاکل حدس می‌زند که چند گرم ماده برای شروع آزمایش کافی باشد، اگرچه پژوهشگران باید درک بهتری از چگونگی مخلوط‌شدن اقیانوس داشته باشند تا بتوانند مدت زمان مستقر شدن میکروب‌ها در قمر را پیش‌بینی کنند. فضاپیماها می‌توانند هر دهه یک‌بار از درون فواره‌های انسلادوس عبور و از مواد نمونه‌برداری کنند تا ببینند این آزمایش زیستی چطور پیش می‌رود.

مشاهده‌ی چگونگی تکامل حیات در انسلادوس ممکن است به ما بیاموزد که حیات چگونه در سیاره‌ی خودمان شکل گرفته یا اینکه چگونه در دوره‌های بسیار سردی مانند «زمین‌ گلوله‌برفی»، زمانی که سیاره‌ ما به‌طور کامل با یخ پوشیده شده بود، توانسته ادامه پیدا کند.

به بیان دیگر، بهترین راه برای درک چگونگی آغاز شکل‌گیری حیات روی زمین، ممکن است دیدن این روند از نزدیک در یک دنیای دیگر باشد؛ اما آزمایش‌های تلقیح همچنین می‌توانند به ما در برنامه‌ریزی برای سکونت در سیارات دیگر کمک کنند؛ چه این سکونت مربوط به ماه خودمان باشد، چه مریخ یا دنیایی بسیار دورتر. حتی اگر قرار نباشد در مکانی مانند اقیانوس زیرزمینی انسلادوس که محیطی بسیار نامناسب برای زندگی انسان است، سکونت کنیم، نتایج چنین آزمایش‌هایی می‌توانند اطلاعات بسیار مفیدی در مورد کاشت و پرورش حیات در بیرون از زمین فراهم کنند. کاکل می‌گوید:

اگر قصد داریم در سیارات دیگر زندگی کنیم، باید یاد بگیریم چگونه زیست‌کره (biosphere) بسازیم.