عند استكشاف الكواكب والأجرام السماوية الأخرى ، يُطلب من بعثات ناسا الالتزام بالممارسة المعروفة باسم "حماية الكواكب". تنص هذه الممارسة على أنه يجب اتخاذ تدابير أثناء تصميم المهمة لضمان منع التلوث البيولوجي لكل من الكوكب / الجسم الذي يتم استكشافه والأرض (في حالة بعثات العودة إلى العينة).
بالنظر إلى المستقبل ، هناك سؤال حول ما إذا كانت هذه الممارسة نفسها ستمتد إلى الكواكب خارج الطاقة الشمسية أم لا. إذا كان الأمر كذلك ، فإنه يتعارض مع مقترحات "زرع" عوالم أخرى ذات حياة ميكروبية لبدء العملية التطورية. ولمعالجة ذلك ، نشر د. كلوديوس جروس من معهد الفيزياء النظرية بجامعة جوته مؤخرًا بحثًا يتناول حماية الكواكب ويبرر حالة "نوع التكوين".
ظهرت الورقة التي تحمل عنوان "لماذا تختلف حماية الكواكب والكواكب الخارجية: حالة بعثات Genesis طويلة الأمد إلى كواكب الأكسجين M- القزمة الصالحة للسكن ولكن العقيمة" ، ظهرت مؤخرًا على الإنترنت ومن المقرر نشرها في المجلة Acta Astronautica. بصفته مؤسس Project Genesis ، يعالج جروس القضية الأخلاقية المتمثلة في زرع الكواكب خارج المجموعة الشمسية ويجادل كيف ولماذا لا تنطبق حماية الكواكب في هذه الحالات.
ببساطة ، يهدف مشروع جينيسيس إلى إرسال المركبات الفضائية مع مصانع الجينات أو القرون المبردة يمكن استخدامها لتوزيع الحياة الميكروبية على "الكواكب الخارجية القابلة للسكن بشكل عابر - أي الكواكب القادرة على دعم الحياة ، ولكن من غير المحتمل أن تؤدي إلى ظهورها بمفردها. كما شرح جروس سابقًا لمجلة الفضاء:
"إن الغرض من مشروع جينيسيس هو تقديم مسارات تطورية بديلة للحياة الأرضية على تلك الكواكب الخارجية التي يحتمل أن تكون صالحة للسكن لكنها لا تزال حية ... إذا كانت لديك ظروف جيدة ، يمكن أن تتطور الحياة البسيطة بسرعة كبيرة ، لكن الحياة المعقدة ستواجه وقتًا عصيبًا. على الأرض على الأقل ، استغرق الأمر وقتًا طويلاً حتى تصل الحياة المعقدة. ال انفجار كمبري حدث فقط منذ حوالي 500 مليون سنة ، بعد حوالي 4 مليار سنة من تشكل الأرض. إذا منحنا الكواكب الفرصة للتقدم السريع ، فيمكننا منحهم فرصة امتلاك انفجاراتهم الكامبريية الخاصة بهم ".
وبالتالي ، فإن الغرض من مهمة من نوع Genesis هو تقديم كواكب خارج الطاقة الشمسية لطريق مختصر تطوري ، تخطي بلايين السنين اللازمة لتطور أشكال الحياة الأساسية والانتقال مباشرة إلى النقطة التي تبدأ فيها الكائنات الحية المعقدة في التنوع. سيكون هذا مفيدًا بشكل خاص على الكواكب حيث يمكن أن تزدهر الحياة ، ولكن لا تظهر من تلقاء نفسها.
"هناك الكثير من" العقارات "في المجرة ، الكواكب حيث يمكن أن تزدهر الحياة ، ولكن على الأرجح لم يتم ذلك بعد." تمت مشاركة Gros مؤخرًا عبر البريد الإلكتروني. "إن مهمة تكوين ستحضر كائنات أحادية الخلية متقدمة (حقيقيات النوى) إلى هذه الكواكب."
معالجة مسألة كيف يمكن لهذه المهام أن تنتهك ممارسة حماية الكواكب ، يقدم جروس حجتين مضادتين في ورقته. أولاً ، يجادل بأن الاهتمام العلمي هو السبب الرئيسي لحماية أشكال الحياة المحتملة على أجسام النظام الشمسي. ومع ذلك ، يصبح هذا العقلاني غير صالح بسبب المدة الطويلة التي تستغرقها البعثات إلى الكواكب خارج المجموعة الشمسية.
ببساطة ، حتى عندما نفكر في المهمات بين النجوم إلى أقرب أنظمة النجوم (على سبيل المثال Alpha Centauri ، التي تبعد 4.25 سنة ضوئية) ، فإن العامل المحدد هو المفتاح. باستخدام التكنولوجيا الحالية ، يمكن أن تستغرق المهمة إلى نظام نجمي آخر في أي مكان من 1000 إلى 81000 سنة. في الوقت الحاضر ، الطريقة الوحيدة المقترحة للوصول إلى نجم آخر خلال فترة زمنية معقولة هي نظام إطلاق الطاقة الموجهة.
في هذا النهج ، يتم استخدام أشعة الليزر لتسريع الشراع الخفيف إلى السرعات النسبية (جزء من سرعة الضوء) ، ومن الأمثلة الجيدة على ذلك مفهوم Breakthrough Starshot المقترح. كجزء من هدف Break الرغم من هدف مبادرات تحقيق رحلات الفضاء بين النجوم ، والعثور على عوالم صالحة للسكن (وربما حياة ذكية) ، ستشمل Starshot إبحارًا خفيفًا وطائرة نانوية يتم تسريعها بواسطة الليزر إلى سرعات تصل إلى 60،000 كم / ثانية (37282 ميجا بت في الثانية) - أو 20٪ سرعة الضوء.
استنادًا إلى دراسة سابقة أجراها جروس (وواحد بواسطة باحثين من معهد ماكس بلانك لأبحاث النظام الشمسي) ، يمكن أيضًا إقران هذا النظام مع شراع مغناطيسي لإبطائه عند وصوله إلى وجهته. كما أوضح جروس:
"يوفر نظام إطلاق الطاقة الموجهة الطاقة التي تحتاجها المركبة بين النجوم للتعجيل عبر أشعة الليزر المركزة. من ناحية أخرى ، تحتاج الصواريخ التقليدية إلى حمل الوقود الخاص بها وتسريع وتيرته. على الرغم من صعوبة تسريع مركبة بين النجوم ، عند الإطلاق ، إلا أنها تتطلب الكثير من التباطؤ عند الوصول. لا يحتاج المجال المغناطيسي الناتج عن تيار في الموصل الفائق إلى طاقة لصيانته. سيعكس البروتونات بين النجوم ، مما يبطئ هذه الحرفة. "
كل هذا يجعل دفع الطاقة الموجهة جذابا بشكل خاص فيما يتعلق بالبعثات من نوع التكوين (والعكس بالعكس). بالإضافة إلى قضاء وقت أقل بكثير للوصول إلى نظام نجمي آخر من مهمة الطاقم (أي سفينة جيل ، أو حيث يكون الركاب في حالة تعليق مبرد) ، فإن الهدف من إدخال الحياة إلى عوالم لم يكن لولا ذلك سيجعل التكلفة والسفر وقت جدير بالاهتمام.
يشير جروس أيضًا إلى حقيقة أن وجود الأكسجين البدائي قد يمنع بالفعل الحياة من الظهور على الكواكب الخارجية التي تدور حول النجوم من النوع M (القزم الأحمر). اعتُبرت عادةً علامة على إمكانية السكن (يُعرف أيضًا باسم العلامة الحيوية) ، وقد أظهرت الأبحاث الحديثة أن وجود الأكسجين الجوي لا يشير بالضرورة إلى الطريق إلى الحياة.
باختصار ، غاز الأكسجين ضروري لوجود حياة معقدة (كما نعرفها) ووجودها في الغلاف الجوي للأرض هو نتيجة لكائنات التمثيل الضوئي (مثل البكتيريا الزرقاء والنباتات). ومع ذلك ، على الكواكب التي تدور حول النجوم من النوع M ، قد يكون ناتجًا عن التفكك الكيميائي ، حيث حول الإشعاع من النجم الأصلي ماء الكوكب إلى هيدروجين (الذي يهرب إلى الفضاء) والأكسجين الجوي.
في الوقت نفسه ، يشير جروس إلى احتمال أن يكون الأكسجين البدائي حاجزًا للظروف الحيوية. في حين أن الظروف التي ظهرت فيها الحياة على الأرض لا تزال غير مفهومة تمامًا ، يُعتقد أن الكائنات الحية الأولى ظهرت في "بيئات تفاعل كيميائي فيزيائي مجهرية ذات بنية دقيقة مدفوعة بمصدر طاقة مستدام" (مثل الفتحات الحرارية المائية القلوية).
وبعبارة أخرى ، يعتقد أن الحياة على الأرض ظهرت في ظروف قد تكون سامة لمعظم أشكال الحياة اليوم. لم تظهر الحياة المعقدة (التي تعتمد على غاز الأكسجين من أجل البقاء) إلا من خلال عملية تطورية استغرقت مليارات السنين. هناك عوامل أخرى ، مثل مدار الكوكب ، أو تاريخه الجيولوجي ، أو طبيعة نجمه الأم ، يمكن أن تساهم أيضًا في كون الكواكب "صالحة للسكن بشكل عابر".
ما يعنيه هذا ، من حيث الكواكب خارج المجموعة الشمسية التي تدور حول النجوم من النوع M ، هو أن حماية الكواكب لن تنطبق بالضرورة. إذا لم تكن هناك حياة أصلية للحماية ، وكانت احتمالات ظهورها ليست جيدة ، فإن الإنسانية ستساعد الحياة على الظهور محليًا ، ولا تعوقها. كما أوضح جروس:
"كان كوكب المريخ صالحًا للسكن بشكل عابر ، وكانت ظروفه هادئة في وقت مبكر ولكن ليس الآن. قد يكون البعض الآخر صالحًا للسكن لمدة 2 أو 3 مليار سنة ، وهي فترة زمنية لن تكون كافية للنباتات والحيوانات للتطور محليًا. إذا لم تظهر الحياة على كوكب مطلقًا ، فستظل معقمة إلى الأبد ، حتى لو كانت قادرة على دعم الحياة. من المحتمل أن يستبق الأكسجين الحياة الناشئة في المقام الأول ، كونه سامًا لدورات التفاعل الكيميائي التي هي مقدمة للحياة. "
إنه مفهوم تم استكشافه لفترة طويلة في الخيال العلمي: نوع متقدم يزرع بذور الحياة على كوكب آخر ، تمر ملايين السنين ، ونتائج حياة حساسة! في الواقع ، هناك من يعتقدون أن هذه هي الطريقة التي بدأت بها الحياة على الأرض - نظرية رواد الفضاء القدماء (وهي تكهنات خالصة) - ومن خلال القيام بذلك بأنفسنا على كواكب أخرى ، فإننا سنستمر في هذا التقليد المتمثل في "الزحمة الموجهة".
في النهاية ، الغرض من ممارسة حماية الكواكب واضح. إذا ظهرت الحياة خارج الأرض ، فهي متميزة وتستحق فرصة للازدهار دون تدخل من البشر أو الكائنات الحية الغازية. وينطبق الشيء نفسه على الحياة على الأرض ، والتي يمكن أن تعطلها الكائنات الغريبة التي تعيدها عودة العينة أو المهام الاستكشافية.
ولكن في حالة أن الكواكب الأرضية التي تدور حول النجم الأكثر شيوعًا في المجرة ليس من المرجح أن تجد مكانًا للعثور على الحياة (كما تشير الأبحاث الأخيرة) ، فإن نقل الكائنات الحية الأرضية إلى هذه الكواكب قد يكون فكرة جيدة بالفعل. إذا كانت البشرية وحدها في الكون ، فإن نشر الكائنات الحية الأرضية بهذه الطريقة سيكون في خدمة الحياة.
وإذا كانت الحياة على الأرض ، على الرغم من كونها احتمالية بعيدة المنال ، هي نتيجة للتضخم الموجه ، فيمكن القول إن البشرية عليها واجب أن تزرع الكون بالحياة. على الرغم من أن المردود لن يكون فوريًا ، إلا أن المعرفة بأننا نعطي الحياة فرصة للعوالم التي قد لا توجد فيها بطريقة أخرى يمكن القول إنها استثمار جدير بالاهتمام.
دائمًا ما تكون قضايا الحياة خارج الأرض واستكشاف الكواكب مثيرة للجدل ، ومن غير المرجح أن نحلها في أي وقت قريب. هناك شيء واحد مؤكد على الرغم من أن جهودنا لاستكشاف النظام الشمسي والمجرة تستمر ، وهي مشكلة لا يمكننا تجنبها.
