به چالش کشیدن مرزهای حیات: پرتوهای کیهانی به عنوان منبع انرژی

فراتر از مرزهای حیات: انرژی‌بخشی پرتوهای کیهانی

سال‌هاست که دانشمندان بر این باور بودند که تشعشعات کیهانی شدید، شرایطی خصمانه برای حیات ایجاد می‌کند و مولکول‌های آلی حیاتی را از بین می‌برد. زمین به‌واسطه سپر حفاظتی میدان مغناطیسی و جو پرچگالش خود، به محیطی امن بدل شده و امکان زنده ماندن جانداران را در برابر بیشتر تشعشعات پرانرژی فضایی فراهم آورده است. اما پژوهش نوآورانه‌ تازه‌ای نشان می‌دهد که پرتوهای کیهانی — ذرات اتمی سریعی که از اعماق کهکشان روانه می‌شوند — برخلاف پیش‌فرض‌ها شاید بتوانند بستری برای حیات در غیرقابل‌سکونت‌ترین مکان‌های منظومه شمسی و حتی فراتر از آن فراهم سازند.

پیوند میان پرتوها و شکل‌گیری زندگی

تابش یونیزان — از جمله پرتوهای کیهانی، نور فرابنفش، اشعه ایکس و گاما — به‌قدری قدرتمند است که قادر به شکستن پیوندهای مولکولی در ترکیبات آلی می‌باشد. روی زمین، قرار گرفتن شدید در برابر این پرتوها می‌تواند به آسیب سلولی و بیماری‌هایی چون سرطان منجر شود. بر همین اساس، اخترزیست‌شناسان معمولاً سیارات و قمرهایی فاقد جو محافظ یا سپر مغناطیسی را از فهرست جهان‌های قابل‌سکونت حذف می‌کردند.

اما اکنون شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای جدید نشان داده‌اند که تابش یونیزان کیهانی، بر عکس تصور رایج، می‌تواند در اوضاع خاصی موجبات پشتیبانی حیات را فراهم کند. زمانی که این ذرات پرانرژی با ذخایر زیرزمینی آب یا یخ برخورد می‌کنند، فرآیندی شیمیایی به نام رادیولیز آغاز می‌شود که طی آن مولکول‌های آب شکافته شده، الکترون آزاد می‌شود و انرژی‌ای را پدید می‌آورد که قابلیت تغذیه میکروب‌ها را حتی در محیط‌های فاقد نور و گرما دارد.

گسترش افق جستجو برای حیات فرازمینی

پژوهشگران نقش رادیولیز در جهان‌های آسمانی مختلف را بررسی کردند. نتایج آنان قمر انسلادوس سیاره زحل را، به دلیل برخورداری از اقیانوس زیرسطحی و دریافت مداوم پرتوهای کیهانی به‌عنوان مستعدترین محل برای زندگی بیگانه معرفی می‌کند. همچنین، مریخ و قمر اروپا در مشتری نیز به‌نظر می‌رسد محیطی مناسب برای بهره‌برداری میکروارگانیسم‌ها از انرژی حاصل از رادیولیز باشند.

این دستاوردها جهشی بنیادی در جستجوی حیات خارج از زمین را رقم می‌زند. دکتر دیمیترا آتری، پژوهشگر دانشگاه نیویورک ابوظبی می‌گوید: "این کشف دیدگاه ما را نسبت به امکان‌پذیری زیست در جهان تغییر می‌دهد: اکنون می‌توانیم به دنبال حیات در مکان‌هایی سرد و تاریک باشیم، اگرچه در سطحشان نورانی نیستند، اما آب زیر زمین و تابش کیهانی را دارند."

پیامدهایی برای اخترزیست‌شناسی و آینده اکتشافات

با معرفی این مسیر تازه که تابش کیهانی می‌تواند در ایجاد زیستگاه نقش داشته باشد، افق‌های جدیدی پیش روی مأموریت‌های آتی به قمرهای یخی و اعماق زیرزمینی گشوده می‌شود. فناوری‌هایی برای شناسایی تولیدات شیمیایی رادیولیز یا جستجوی کلونی‌های میکروبی زیرسطحی ممکن است به هسته اصلی مأموریت‌های برنامه‌ریزی‌شده به انسلادوس، اروپا و حتی مریخ مبدل شود. درک این فرایندها، مدل‌سازی توزیع و فراوانی بالقوه حیات در کهکشان را نیز پربارتر خواهد ساخت.

جمع‌بندی

برخلاف انگاره‌های قبلی مبنی بر مرگبار بودن عمومی پرتوهای کیهانی، به‌نظر می‌رسد این انرژی می‌تواند کلید راه‌یابی به زیستگاه‌های پنهانی باشد که حیات بیگانه در آن شکوفا می‌شود. این تغییر دیدگاه، تعریف ما از سکونت‌پذیری را فراتر از سیارات آفتابی گسترش می‌دهد و دانشمندان را به ژرفای سرد و تاریک کیهان فرا می‌خواند. با پیشرفت فناوری، پژوهشگران همچنان به کاوش اعماق ناشناخته ادامه خواهند داد تا شاید نشانه‌هایی بیابند که ما در این عالم تنها نیستیم.