آیا حیات فرازمینی برای بقا به سیاره نیاز دارد؟

دانشمندان اخیرا امکان جالبی را بررسی کردند که در آن ممکن است حیات فرازمینی نیازی به سیاره نداشته باشد.

Wissenschaftler haben kürzlich eine interessante Möglichkeit untersucht, bei der außerirdisches Leben möglicherweise keinen Planeten benötigt.

Auf den ersten Blick scheinen Planeten ideale Orte zu sein, um nach Leben zu suchen. Denn von all dem, was wir im Universum kennen, ist die Erde der einzige Ort, an dem Leben existiert. Unser Planet ist ein tiefes gravitationelles Loch, das alles an seinem Platz hält, und hat eine dicke Atmosphäre, die die Oberflächentemperaturen im Bereich hält, der flüssiges Wasser ermöglicht.

در نگاه اول، سیاره‌ها مکان‌های ایدهالی برای جست‌و‌جوی حیات به‌نظر می‌رسند. زیرا در بین کل جهان، تنها جایی که وجود حیات در آن شناخته شده، سطح زمین است. سیاره‌ی ما چاه گرانشی عمیقی است که همه چیز را در جای خود حفظ می‌کند و از جو ضخیمی برخوردار است که دماهای سطحی را در محدوده‌ی مناسب برای حفظ آب مایع نگه می‌دارد.

Wir organisieren unsere Suchen nach Leben in anderen Teilen des Universums basierend auf diesen grundlegenden Eigenschaften. Es ist durchaus möglich, dass es seltsame Umgebungen oder ungewöhnliche chemische Zusammensetzungen gibt, aber wir gehen weiterhin davon aus, dass Leben auf Planeten existiert, da diese für das Leben, wie wir es kennen, geeignet sind.

ما براساس همین ویژگی‌های اصلی، جست‌و‌جوهای خود را برای یافتن حیات در جاهای دیگر جهان سازماندهی می‌کنیم. قطعا امکان دارد که محیط‌های عجیب یا ترکیبات شیمیایی غیرمعمول وجود داشته باشد، اما همچنان فرض می‌کنیم که حیات روی سیاره‌ها وجود دارد؛ زیرا سیاره‌ها برای حیات به شکلی که می‌شناسیم، مناسب هستند.

Nun stellen Forscher in einem kürzlich angenommenen Artikel zur Veröffentlichung in der Zeitschrift Astrobiologie diese grundlegende Hypothese in Frage. Sie fragen sich, ob es möglich ist, eine Umgebung zu schaffen, die das Gedeihen von Leben ohne einen Planeten ermöglicht.

اکنون محققان در مقاله‌ای که به تازگی برای انتشار در نشریه آستروبیولوژی پذیرفته شده است، این فرضیه اساسی را به چالش می‌کشند. آن‌ها می‌پرسند آیا ممکن است محیطی ساخته شود که امکان شکوفایی حیات بدون سیاره را فراهم کند یا خیر.

Die vorgeschlagene Idee der Forscher ist nicht so verrückt, wie sie scheint. Tatsächlich haben wir bereits Beispiele für Lebewesen, die im Weltraum ohne Planeten leben: Astronauten auf der Internationalen Raumstation. Natürlich benötigen diese Astronauten große Mengen an irdischen Ressourcen, die kontinuierlich zu ihnen geschickt werden, aber Menschen sind sehr komplexe Organismen.

ایده‌ی پیشنهادی محققان به اندازه‌ای که به‌نظر می‌رسد دیوانه‌وار نیست. درواقع، ما از قبل نمونه‌ای از موجودات را داریم که بدون سیاره در فضا زندگی می‌کنند: فضانوردان ایستگاه فضایی بین‌المللی. البته این فضانوردان به مقادیر زیادی منابع زمینی نیاز دارند که به‌طور مداوم برایشان ارسال می‌شود، اما انسان‌ها موجودات بسیار پیچیده‌ای هستند.

Vielleicht können einfachere Organismen alleine überleben. Zumindest gibt es ein bekanntes Lebewesen, die Tardigraden (Bärtierchen), die in der Lage sind, im Vakuum des Weltraums zu überleben.

شاید موجودات ساده‌تر بتوانند به تنهایی از پس خودشان بربیایند. حداقل یک موجود شناخته‌شده، یعنی «تاردیگریدها» (خرس‌های آبی) که موجوداتی ریز و آبزی هستند، می‌توانند در خلاء فضا زنده بمانند.

Jede Gesellschaft von Lebewesen im Weltraum müsste sich mehreren Herausforderungen stellen. Zunächst müssten sie den Innendruck gegen das Vakuum des Weltraums aufrechterhalten. Daher müsste ein Weltraumlebensraum eine Membran oder Hülle bilden. Glücklicherweise ist dies kein allzu großes Problem, da der Druckunterschied, dem Außerirdische gegenüberstehen, dem Druckunterschied zwischen Wasseroberfläche und einer Tiefe von etwa 10 Metern ähnelt. Viele Organismen, sowohl mikroskopisch als auch sehr groß, können mit diesen Unterschieden leicht umgehen.

هر اجتماعی از موجودات در فضا باید با چندین چالش مواجه شود. در ابتدا آن‌ها نیاز دارند که فشار داخلی را در برابر خلاء فضا حفظ کنند. بنابراین، یک سکونتگاه فضایی باید یک غشاء یا پوسته تشکیل دهد. خوشبختانه، این موضوع مسئله‌ی چندان مهمی نیست؛ زیرا اختلاف فشار پیش‌روی فرازمینی‌ها به اختلاف فشار موجود در بین سطح آب و عمق حدود ۱۰ متر، شبیه است. بسیاری از موجودات، چه میکروسکوپی و چه بسیار بزرگ، می‌توانند به راحتی با این تفاوت‌ها کنار بیایند.

Die nächste Herausforderung besteht darin, die geeignete Temperatur aufrechtzuerhalten, um Wasser in flüssiger Form zu halten. Die Erde erreicht dies durch den Treibhauseffekt der Atmosphäre, was für einen kleinen und schwimmenden Lebensraum keine Option sein wird. Die Autoren des Artikels verweisen auf irdische Organismen wie die Wüstensilberameisen (Cataglyphis bombycina), die ihre Innentemperatur regulieren können, indem sie die Wellenlängen des Lichts ändern, die sie absorbieren und reflektieren. Dies ist im Grunde genommen die Schaffung eines Treibhauseffekts ohne Atmosphäre. Daher sollte die äußere Membran eines schwebenden Lebensraums ähnliche selektive Fähigkeiten erlangen.

چالش بعدی دمای مناسب برای حفظ آب به‌صورت مایع است. زمین این کار را از طریق اثر گلخانه‌ای جو انجام می‌دهد که برای یک سکونتگاه زیستی کوچک و فضایی، جزو گزینه‌ها نخواهد بود. نویسندگان مقاله به ارگانیسم‌های موجود زمینی، مانند «مورچه‌های نقره‌ای صحرا» (Cataglyphis bombycina) اشاره می‌کنند که می‌توانند دمای داخلی خود را با تغییر طول موج‌های نوری که جذب و بازتاب می‌کنند، تنظیم کنند. این کار درواقع همان ایجاد اثر گلخانه‌ای بدون جو است. بنابراین غشاء خارجی یک سکونتگاه شناور آزاد باید توانایی‌های انتخابی مشابهی را به دست آورد.

Im nächsten Schritt müssen die außerirdischen Lebensformen ohne Planeten mit dem Verlust ihrer leichten Elemente umgehen. Planeten halten ihre Elemente durch Gravitation, aber ein schwebender Lebensraum hätte in dieser Hinsicht Schwierigkeiten. Selbst im optimistischsten Szenario würde ein solches Habitat über zehntausende Jahre hinweg seine leichten Elemente verlieren und müsste Wege finden, sich selbst zu regenerieren.

در مرحله بعدی، فرازمینی‌های فاقد سیاره باید با از دست‌رفتن عناصر سبک خود مقابله کنند. سیارات عناصر خود را از طریق نیروی گرانش حفظ می‌کنند، اما سکونتگاهی شناور در این زمینه با مشکل مواجه خواهد شد. حتی در خوش‌بینانه‌ترین حالت، چنین زیستگاهی طی ده‌ها هزار سال عناصر سبک خود را از دست خواهد داد و باید راه‌هایی برای ترمیم خود پیدا کند.

Schließlich muss der Lebensraum in einem bewohnbaren Abstand von seinem Stern platziert werden, um maximalen Lichtzugang zu erhalten. Dieser Ort sollte auch eine erneuerbare Quelle wie Asteroiden ansteuern, um auf andere Ressourcen wie Kohlenstoff oder Sauerstoff zuzugreifen, und dann in ein geschlossenes Recycling-System zwischen seinen verschiedenen Komponenten übergehen, um langfristig seine Bedürfnisse zu decken.

در نهایت، زیستگاه باید در فاصله‌ای سکونت‌پذیر از ستاره‌اش قرار گیرد تا بتواند حداکثر نور را دریافت کند. این مکان برای دسترسی به منابع دیگر مانند کربن یا اکسیژن نیز باید به سراغ منبعی تجدیدپذیر مانند سیارک‌ها برود و سپس به سیستم بازیافت بسته بین اجزای مختلف خود تغییر حالت دهد تا بتواند در بلندمدت نیازهایش را تأمین کند.

Zusammenfassend skizzieren die Forscher das Bild eines Organismus oder Lebensraums von Lebewesen, die frei im Weltraum schweben. Diese Struktur könnte bis zu 100 Meter breit sein und von einer dünnen, harten und transparenten Hülle umgeben sein. Diese Hülle würde den Druck und die geeignete Temperatur des inneren Wassers stabilisieren und einen Treibhauseffekt ermöglichen.

با جمع‌بندی این موارد، محققان تصویری از یک ارگانیسم یا زیستگاهی از موجودات را ترسیم می‌کنند که به‌طور آزاد در فضا شناور است. این ساختار می‌تواند تا ۱۰۰ متر عرض داشته باشد و توسط پوسته‌ای نازک، سخت و شفاف محصور شده باشد. این پوسته فشار و دمای مناسب آب داخلی را تثبیت و امکان حفظ اثر گلخانه‌ای را فراهم می‌کند.

Obwohl wir nicht wissen, ob solche Lebewesen im Universum existieren, hat die jüngste Forschung wichtige Anwendungen für die zukünftigen Bemühungen der Menschheit im Weltraum. Derzeit bauen wir Lebensräume aus Metall und versorgen unsere Stationen mit Luft, Nahrung und Wasser, die von der Erde transportiert werden. Zukünftige Lebensräume könnten jedoch biotechnologische Materialien verwenden, um selbsttragende Ökosysteme zu schaffen.

با اینکه نمی‌دانیم چنین موجوداتی در کیهان وجود دارند یا خیر، تحقیق اخیر کاربردهای مهمی برای تلاش‌های آینده انسان در فضا دارد. ما درحال حاضر زیستگاه‌هایی با فلز می‌سازیم و ایستگاه‌های خود را با هوا، غذا و آبی که از زمین حمل می‌شود تأمین می‌کنیم. اما سکونتگاه‌های آینده ممکن است از مواد مهندسی زیستی استفاده کنند تا اکوسیستم‌های خودپایدار ایجاد کنند.

Was denken Sie über die Zukunft der menschlichen Lebensräume außerhalb der Erde? Teilen Sie Ihre Vorstellungen mit uns.

شما چه آینده‌ای برای زیستگاه انسان‌ها در خارج از جو زمین می‌بینید؟ تصورات خود را با ما در میان بگذارید.