زمینی ساز شدن سیارات چگونه است؟

روزی بنجامین دریسکول در حالی که با خستگی بر خاک بی حاصل مریخ قدم می­زد، دانه‌های درختان مختلف را روی آن پاشید.



 روزی بنجامین دریسکول در حالی که با خستگی بر خاک بی حاصل مریخ قدم می­زد، دانه های درختان مختلف را روی آن پاشید. هنگامی که دریسکول به خواب رفت، باران شروع به باریدن کرد و وقتی او از خواب بیدار شد، سطح مریخ پوشیده از درختان بود؛” نه درختان کوچک، نه نهال ها، نه شاخه های نازک… بلکه درختان بزرگ، درختان عظیم، درختانی به بلندای ده مَرد …” در ذهن نویسنده علمی- تخیلی “رِی بِرَدبِری” -کسی که شخصیت دریسکول را برای داستان کوتاه «دسامبر ۲۰۰۱: صبح سبز »، داستانی که بخشی از کتاب « حکایت های مریخ » بود، خلق کرد، زمینی سازی نسبتا آسان بود. چند دانه اینجا، چند دانه آنجا و پیش از آنکه فکرش را بکنید، باران شروع به باریدن می­کند و زیست کره در جریانی سبز، گسترده می­ شود.

در جهان واقعی اما، فرایند تبدیل یک محیط بیگانه به یک محیط مناسب برای زندگی انسان، بسیار پیچیده تر است؛ اما این پیچیدگی مانعی برای دانشمندان برای ساختن محیطی « شبه زمینی » بر روی دیگر سیارات، سیارک ها و اقمار، نمی باشد. دلیل آن ساده است: چنانچه ما انسان ها اینجا هستیم تا با شکستن مرزهای زمینی به وسعت جهان پی ببریم، باید راه های ساختن سکونت­گاه های موقت از این سو تا بینهایت را پیدا کنیم. یک راه برای انجام این کار، ایجاد تغییرات در یک محیط بیگانه و قابل زندگی ساختن آن برای مسافران فضایی است. این فرایندی است که زمینی ­سازی نامیده می­ شود. همینطور که شما در ­حال خواندن این مقاله هستید، دانشمندان در تلاشند تا مکانیزم هایی برای ساختن منابع اکسیژن، آب و حیات گیاهی به منظور مهندسی یک زیست­گاه انسانی مناسب در یک جهان بیگانه را کشف کنند. دانشمندان به کوشش در این زمینه مشغولند زیرا، زمین تا ابد دوام نمی آورد.

زمینی سازی با سیانوباکتر ها آسان می شود

از آنگاه که شروع به زل زدن به آسمان کردیم، زندگی و کار کردن بر روی کرات دیگر برای انسان ها یک رویا بوده است. بسیاری از انسان ها اشتیاق فراوانی به ساختن پایگاه های متعدد بر روی ماه، مریخ و دیگر سیارات دارند. این یک ایده بعید و دور نیست؛ در حالی به طور کامل با آن چه تمام مدت در مجموعه « پیشتازان فضا » انجام شد، فرق دارد.

ابتدا، باید یک سیاره به اصطلاح زیست سازگار(Biocompatible) پیدا کنیم. سیاره ای که دارای پیش نیازهای لازم و ضروری برای حیات باشد. این تقریبا همان چیزی است که ناسا برای انجام آن، دهه ها تلاش کرده است. مانند ارسال فضاپیماهای مختلف، شامل مریخ نوردهایی که به دنبال آب، کربن و اکسیژن بر روی منظره بیگانه بوده اند. این سازمان همچنین به وسیله تلسکوپ فضایی کپلر و تجهیزات دیگر، به دقت سیارات فراخورشیدی را تحت نظر دارد.

برای شروع فرآیند زمینی­ سازی، باید باکتری ها و سایر ترکیبات زنده را در آنجا کِشت دهیم و اگر واقعا می­خواهیم به کارها سرعت ببخشیم، باید با از سیانوباکتری ها( Cyanobacteria) به منظور تولید اکسیژن بهره ببریم. این موچودات مجبور نیستند برای تهیه خوراکشان، به یک جهان بیگانه تکیه کنند. این موجودات زنده ی بسیار ریز، ۳٫۵ میلیارد سال پیش کمک کردند تا محیطی غنی از اکسیژن بر روی زمین به وجود آید. فقط اینکه این فرایند بر روی سیاره دیگر چقدر زمان خواهد برد، حدس و گمان است.

هنگامی که زمینی ­سازی آغاز شود، سیانوباکتریها به این فرآیند سرعت بیشتری می­ بخشند. در نهایت، سیاره به نقطه ای می ­رسد که کاشت گیاهان بر روی سطح آن ممکن می­ شود. این موضوع می­تواند به تولید اکسیژن حیاتی شتاب بیشتری بدهد. حتی هنگامی که زمان مناسب فرا برسد، می­توانیم یک سفینه بسازیم و حیوانات را بر روی سطح سیاره رها کنیم.

کارخانه های مریخی و آب شدن یخ های قطبی

یک راه دیگر برای ساخت محیطی قابل سکونت، پیدا کردن یک سیاره است که با استفاده از منابعی توسط ناوگان های فضایی به آن آورده می­ شود و نسبتا به آسانی زمینی­ سازی می شود. در منظومه شمسی ما، معمولا از مریخ به عنوان ممکن ترین گزینه برای زمینی­ سازی نام برده ­می ­شود. برخی تخمین زده اند که از نظر مالی ۲۰۰۰ تا ۳۰۰۰ میلیارد دلار و از نظر زمانی ۱۰۰ الی ۲۰۰ سال زمان می­برد تا جو مریخ به اندازه کافی متراکم و دمای آن به حدی برسد که یخ های قطبی مریخ ذوب شوند و در نتیجه دریاهای مریخی ساخته شوند. هنگامی که این اتفاق رخ دهد، ممکن است ۲۰۰ تا ۶۰۰ سال دیگر بگذرد تا باکتری ها در آنجا پدید آمده و جلبک ها سبز شوند.

یک راه ممکن برای تبدیل چشم انداز صحرا مانند مریخ، پمپاژ گازهای گلخانه ای و پر کردن اتمسفر مریخ با آن میباشد. این گازها، مانند دی اکسیدکربن می­ توانند گرمای خورشید را به دام بیاندازند که موجب بالا رفتن دمای سیاره شده و در نهایت به رشد گیاهان و جانوران خواهد انجامید. برای انجام این کار، باید کارخانه های خورشیدی برای پمپاژ کردن گازهای گلخانه ­ای به اتمسفر مریخ، به آنجا بفرستیم.

هنگامی که گرمای مریخ افزایش یابد، یخ های قطبی آن– که از دی­ اکسیدکربن تشکیل شده اند- شروع به ذوب شدن خواهند کرد و دمای مریخ تا ۷۰ درجه سانتی­گراد به حدی سوزان گرم می ­شود. این عامل باعث می شود که یخ های محبوس شده در زیر سطح مریخ هم ذوب شوند؛ آبِ تامین شده و اکسیژن (یکی از مولکول های آب). تا آنجا که ما میدانیم، عناصر اصلی حیات هستند. یک راه دیگر برای گرم کردن سیاره سرخ، سوق دادن آینه های غول پیکر به سمت یخ های قطبی مریخ به منظور بازتاب تشعشعات خورشیدی به سمت آن است؛ که دی­ اکسیدکربن موجود در قطب ها را ذوب کند و موجب آغاز این فرایند شود.

شهرهای شناور و دنباله دارها: زمینی­ سازی ناهید

با این وجود، مریخ بهترین نامزد زمینی­ سازی نیست. تعدادی از دانشمندان می­گویند سیاره ناهید می­تواند انتخاب بهتری باشد. برای یک چیز، زمین و ناهید وجه اشتراک بسیاری دارند؛ هر یک دارای جوی غلیظ بوده و از نظر اندازه و جرم به یکدیگر نزدیکند. برخلاف مریخ، جوّ ناهید برای دانشمندان کارایی خواهد داشت. ناهید دارای جوی– عمدتاً – مرکب از دی­ اکسیدکربن است. این جو، سیاره را همانند یک پتوی الکتریکی پوشانده و سطح آن را تا (به طور متوسط) ۴۶۷ درجه سانتی­گراد گرم می­ کند. ناهید به حدی داغ است که گونه های بسیاری از حیات- که حیات انسانی را نیز شامل می­ شود -نمی توانند در آن زندگی کنند. با این حال، بعضی ترکیبات جاندار در این محیط ناملایم توسعه پیدا کرده و رشد می­ کنند. این ترکیبات جاندار هایپرترموفیل(hyperthermophiles) نامیده می ­شوند و می­توانند در دمای بالای ۸۰ درجه سانتی­گراد زنده بمانند.

برخی دانشمندان بر این باورند که اگر ما در سیاره ناهید این موجودات ریز گرما دوست، حداقل نوع گوگرد خوار آن را با توجه به این که در جو ناهید گوگرد نیز وجود دارد، کشت دهیم، می توانیم در این سیاره ی نامهربان تمام دی­ اکسید کربن را به اکسیژن تبدیل کنیم. در این صورت، گونه های دیگر حیات نیز خواهند توانست از آن استفاده کرده و رشد کنند. طرح پیشنهادی دیگر شامل تغییرات تدریجی ناهید به وسیله بادبان های غول پیکر به منظور سرد کردن اتمسفر است. سرد کردن تا فروکش کردن همه دی اکسیدکربن موجود در اتمسفر به سطح ناهید ادامه ­می­ یابد. بعضی دیگر نیز معتقدند ساختن شهرهای شناور غول پیکر برای مکیدن دی­ اکسیدکربن به خارج از جو که همراه با شکسته شدن مولکول های آن به کربن و اکسیژن نیز خواهد بود، می­تواند کارساز باشد. هر چه شهرهای بیشتری وجود داشته باشد، سایه های بیشتری سطح ناهید را پوشانده و تئوری عملی تر می­ شود. در نتیجه، اتمسفر آن سرد می­ شود.

بله! آب مایۀ حیات است و در ناهید هیچ آبی وجود ندارد؟ پس یک دانشمند دیوانه(!) چه کاری می تواند انجام دهد؟ البته! برخورد تعدادی دنباله دار به سیاره! چرا باید این کار را انجام دهیم؟ در ناهید ما با کمبود هیدروژن مواجه هستیم. دلیل آن هم این است که همه ی هیدروژن آن در هنگام تشکیل سیاره از جو آن گریخته است. در نتیجه، در ناهید آبی وجود ندارد. اما دنباله دارها گلوله های برفی ناپاکی هستند که شامل یخ هستند. اگر می­توانستیم تعدادی دنباله دار را به سمت ِ این سیاره هدایت کنیم، تکه های یخ جدا شده و به سطح آن سقوط خواهند کرد و در نهایت مولکول های آب روی سیاره ظاهر می­ شوند. دنباله دارها همچنین دی­ اکسیدکربن، متان و آمونیاک را به سیاره منتقل می کنند.

زمینی سازی ماه چطور است؟!

فرآیند مشابه درخصوص دنباله­ دارها که در زمینی سازی ناهید به آن اشاره شد، میتواند برای ماه نیز کارساز باشد. در حقیقت، شاید ماه بهترین مکان برای زمینی­ سازی باشد، زیرا بسیار نزدیک است. ما باید راهی برای هدایت حدود ۱۰۰ دنباله دار در اندازه های دنباله دار هالی به سمت قمر مورد علاقه­ مان پیدا کنیم. همچنین باید راهی برای از بین بردن آنها پیش از برخوردشان با ماه پیدا کنیم.

هنگامی که آن را انجام دادیم، خرده ریزه های یخ از دنباله دار به پرواز درآمده و اطراف سطح ماه پراکنده می­ شوند و این آغازی برای یک اتمسفر اولیه است. برخورد دنباله دارها در نهایت به ماه نیروی لازم برای چرخش سریع تر را می­دهد و شاید، به محور آن انحراف دهد که موجب تشکیل فصل هایی می­شود که ما در زمین تجربه می ­کنیم. سپس دانشمندان جلبک و سایر ترکیبات زنده را در سطح قمر کشت می­دهند و پس از یک میلیارد سال یا بیشتر، منطقه ی دریای آسایش(Mare Tranquillitatis) روی ماه می­تواند واقعا یک دریا باشد.

بگذارید بگوئیم ما واقعا توانایی زمینی­ سازی ماه یا سایر اشکال سیاره ای را داریم. آیا ما باید این کار را بکنیم؟ آیا انسان ها باید در یک محیط بیگانه دخالت کنند؟ باید فقط از آنها محافظت کنیم؟ بعضی ممکن است در تایید ایده زمینی­ سازی دلیل ها و استدلال هایی داشته باشند. زمینی سازی به نفع ما است. زمین تا ابد دوام نخواهد داشت و شاید ما به مکانی دیگر برای زندگی نیاز داشته باشیم. دیگران ممکن است بگویند مولکول هایی که داری را نگه دار! انسان ها یک جهان قابل سکونت را به گند می­کشند و در وضعیتی بدتر از آنچه بود رهایش می­کنند.

پاسخ های ساده چندان قابل توصیف نیستند. پس شاید بهتر باشد دوباره چرخشی به سوی « رِی بردبِری » داشته باشیم. او هنگامی که به « دِریسکول » یک کیسه پر از دانه داد، به وضوح درباره ی مفهوم زمینی­ سازی فکر می ­کرد. در پایان کتاب«حکایت های مریخ» زمین به دلیل یک جنگ اتمی به خاکستر تبدیل شده بود و یک خانواده روی مریخ قدم می­زد.

کمی اطلاعات بیشتر

زمینی­ سازی هنوز جزئی از ژانر علمی­-تخیلی است و تا زمانی که به تهیج انگیز بودن خود ادامه می­دهد، شاید نیاز باشد که راه حلی برای مشکلات محیطی­ مان – اینجا در زمین – پیدا کنیم. و همچنین پیش از اقدام کردن به تحت کنترل درآوردن اوضاع در سیاره ای دیگر، باید فکر کنیم؛ بسیار عمیق درباره مفهوم زمینی ­سازی. در اشتیاقی که دانشمندان برای حل یک مشکل حس شده دارند، معمولا یک سوال اساسی در حرفه­شان فراموش می­شود: برای چه هدفی؟

زمینی ساز شدن سیارات چگونه است؟

زمینی ساز شدن سیارات چگونه است؟


منبع :