نگاه اجمالی

تنها نمونه حیاتی که ما در جهان با آن آشنا هستیم ، حیات روی کره زمین می‌باشد. کره زمین ، سیاره‌ای است مسکونی که حول خورشید می‌چرخد. علاوه بر زمین ، سیارات دیگری نیز در منظومه شمسی ، حول خورشید می چرخند.

• آیا امکان وجود حیات در این سیاره ها وجود دارد؟
• آیا گیاهان و حیواناتی در این سیارات زندگی می کنند؟
• شاید حیات در این سیارات در مراحل ابتدایی باشد و مانند حیات زمین هنوز تکامل نیافته باشد.

حیات بر روی کره زمین

حدود 3.8 میلیارد سال پیش حیات در روی زمین ظاهر شد. حیات زمینی از راه اجتماع تدریجی مولکولهای ارگانیک در آب آغاز شد. این مولکولها مجموعه‌ای از اتمها هستند که عمدتا به دور ساختمانی از اتمهای کربن تشکیل شده‌اند. ساختمان شیمیایی کربن به گونه‌ای است که می‌تواند با اتمهای دیگر چهار پیوند تشکیل دهد و ترکیبات متنوعی ایجاد کند. این امر مبنای تنوع وسیع حیات آلی را بوجود می‌آورد.

حیات در ماه و عطارد

ماه و عطارد فاقد اتمسفر هستند. آنها آنقدر بزرگ نیستند که پوشش گازی را حفظ کنند. آنها به هنگام ولادت دارای مقادیر گاز محلول در صخره‌های داغ بودند. این گاز بر اثر وقوع آتشفشانهای متعدد آزاد و به درون فضا فرستاده شد و زمین عریان زیر خود را بدون حفاظ بر جای گذاشت. صخره‌ها زیر بمباران مداوم ذرات در هم شکستند و به مرور زمان لایه‌ای از ذرات غبار نازک انباشته شد. عطارد و ماه خشک و بیابانی هستند و وجود حیات در آنها غیر ممکن می‌باشد.

حیات در زهره

اتمسفر زهره بسیار متراکم است. لذا این سیاره هم نمی‌تواند شرایط مناسبتری برای حیات فراهم آورد. توده اتمسفری دی اکسید کربن ، در سراسر این سیاره نوعی تأثیر گلخانه‌ای پدید می‌آورد. این وضعیت انرژی خورشیدی را به دام می‌اندازد و سطح این سیاره را تا حدود 500 درجه سانتیگراد گرم می‌کند، هیچگونه مایعی وجود ندارد. در چنین شرایط و درجه حرارت بالایی امکان شکل گیری پیوند مولکولی وجود نخواهد داشت. پس زهره هم از لیست سیارات دارای حیات خارج می‌شود.

آب در مریخ

• مورد مریخ بسیار جالب است. این سیاره هر دو سال یکبار ناپدید می‌شود و پس از مدتی مانند توپی سرخ دوباره نمایان می‌شود. پس از مطالعات کپرنیک در اواخر قرن 15 میلادی و مشاهدات گالیله در آغاز قرن 17 ، مریخ به عنوان جهانی نو شناخته شد. کپرنیک ثابت کرد که این سیاره مانند زمین به دور خورشید می‌چرخد و گالیله دریافت که مریخ کره‌ای است مانند کره ما.
  
  
• در قرن نوزدهم مردم به راحتی درباره مریخی‌ها و آبراهه‌های بزرگ آنها صحبت می‌کردند. جذاب بودن مریخ و اینکه آیا مسکونی بوده یا خیر ، هنگامی که از عدسیهای نورشکن استفاده شد، قوت گرفت. در آن زمان معلوم شد که مریخ کره‌ای است به اندازه نصف زمین ، با سالی دو برابر طول سال زمینی. روزهایی تقریبا 24 ساعته و چهار فصل مشابه فصلهای ما.
  
  
• «ژانسن» یکی از پیشتازان طیف نمایی جو سیارگان ، برای اولین بار امکان وجود آب ، عامل اصلی حیات در مریخ را مطرح ساخت. اگر به واقع مریخ در ابتدای تاریخ خود پوشیده از آب بوده است، دلیل کافی وجود خواهد داشت که حیات به شکل ابتدایی در آنجا وجود داشته است. مسیری که حیات در مریخ گذرانده است، احتمالا از آنچه در زمین اتفاق افتاده ، تفاوت داشته است.

حیات در مریخ

• شباهتهای مریخ و زمین و امکان وجود آب در آن ، فرضیه حیات در مریخ را قوت بخشید و دانشمندان را بر آن داشت تا سفینه های وایکینگ مجهز به آزمایشگاههای شیمیایی را به مریخ بفرستند. گزارشهای وایکینگ نشان می‌داد که سنگپوش سطح مریخ دارای ترکیبات اکسید کننده است و ترکیبات آلی ندارد. نتیجه اینکه در کویر مریخ هیچگونه حیات ارگانیکی نباید وجود داشته باشد.
  
  
• چشم انداز پیرامون مریخ نشینان وایکینگ ، سرد ، متروک و خشک بود و جو آن نازک ، پرباد ، آزار دهنده و خفقان آور بود. در طی چهار سال زمینی دماهای متغیری بین 30- تا 90- درجه سانتیگراد و فشارهایی بین 700 و 1000 پاسکال از مریخ گزارش شد. جو مریخ شامل 95 درصد اکسید کربن ، 3 درصد نیتروژن و تنها 1 درصد اکسیژن می‌باشد. این شرایط برای هرگونه حیاتی نامناسب است.
  
  
• با این همه علاقمندان حیات به مریخ به این عقیده‌اند که حیات در این سیاره حدود 4 میلیارد سال پیش ظاهر شده است و متعاقب آن در 3.8 میلیارد سال پیش از بین رفته است. آنها معتقدند که در مریخ باید به دنبال هر نوع حیاتی باشیم: میکروفسیلها ، مواد سلولی ، ترکیبات آلی تغییر شکل یافته و مواد زیستی که از ترکیبات معدنی یا غیر آلی بارور شده‌اند.

حیات در تایتان

تاتیان بزرگترین قمر کیوان و تنها قمر منظومه شمسی است که دارای اتمسفر می‌باشد. جو تایتان شامل نیتروژن و متان است. در تایتان ، سیانید هیدروژن یعنی مبنای ترکیبات شیمیایی زمین و همچنین بسیاری ترکیبات آلی دیگر یافت شده است. اگر چه تایتان دارای آب مایع نیست و دمای آن بسیار پایین است، می‌توانیم انتظار داشته باشیم که اگر حیات در آن وجود ندارد، دست کم ترکیبات پیش زیستی بسیار تکامل یافته در آن پیدا شود. در برخی شهاب سنگها ، دو نوع اسید آمینه وجود دارد. این شهاب سنگها که بقایای سیارات منهدم شده هستند، نشان می‌دهند که سازماندهی ماده در آن سیارات تا ساخته شدن اسیدهای آمینه پیش رفته است.

مقدمه

امروزه مطالعه ما در مورد منشا حیات ، جستجوی ما در فضا و همچنین علم نجوم ، همه و همه ما را به یک پنداشت فرا زمینی از حیات رهنمون می‌‌کند. موضوعی که تاکنون صرفا در حیطه داستانهای علمی ، تخیلی بوده است. واژه «فرا زمینی» توجه ما را به سوی آثار و فیلمهایی نظیر جنگ کیهان و فیلمهای دیگری از این نوع معطوف می‌‌کند. با شنیدن این واژه غالبا موجودات آرام یا غول دهشتناک که نیروی خارق‌العاده دارند، می‌‌اندیشیم. از همه مهمتر این که به آنها دست کم هوشی در سطح هوش خودمان نسبت می‌‌دهیم.

معمولا هنگامی ‌که موجودات فرا زمینی را به تصویر می‌‌آوریم، فراموش می‌‌کنیم که احتمالا آنها به درجه تمدن و هوش ما نرسیده‌اند. گذشته از کاوشهای فضایی ، که توسط زیست شناسی ، فیزیک و شیمی ‌تاکید می‌‌شود، تنها روش یافتن اشکال پیشرفته حیات که ممکن است در ورای جو زمین حادث شده باشد، آن است که با برداری در جستجوی علامتهایی باشیم که احتمالا موجودات فرا زمینی می‌فرستند. اخترشناسان از پشت تلسکوپهای رادیویی غول‌پیکر و الکترونیکی خود به دنبال این علامتها هستند.

تاریخچه و سیر تحولی و رشد

نظریه هوش فرا زمینی تاریخی طولانی دارد و به اتم شناسان یونانی و ارسطو در قرن چهارم پیش از میلاد می‌‌رسد. کپرنیک و گالیله در آن تجدید نظر کردند و معلوم شد که بین زمین و پنج سیاره سرگردان (عطارد ، زهره ، مریخ ، مشتری و کیوان) شباهتهایی وجود دارد که از روزگاران قدیم مردم از آنها اطلاع داشتند. این واقعیت در ذهن فلاسفه قرن هیجدهم میلادی کاملا جا افتاده بود. به هر حال در سال 1859 دو اتفاق بسیار مهم روی داد. در آن سال چارلز داروین منشا حیات را منتشر ساخت و گوستاو و کیرشهف از راه طیف نگاری به وجود عناصری در خورشید پی بردند. از آن پس بر همگان آشکار شد که حیات می‌‌تواند از راه تکامل فیزیکی حادث شود و همچنین این که ماده در همه جا یکسان است.

دلیل توجه اخترشناسان به ستاره‌های دنباله‌دار

دلیل این که زیست اخترشناسانی که به دنبال منشا حیات در زمین و یا در جاهای دیگر کیهان هستند، به ستاره‌های دنباله‌دار اهمیت می‌‌دهند، این است که منشا این ستاره‌ها یک نقش استثنایی به آنها داده است. ستاره‌های دنباله‌دار اجرامی هستند که بطور همزمان دارای عناصر آغازین موثر در تشکیل منظومه شمسی هستند و همچنین اینکه طی میلیاردها سال آنها را به حالت انجماد نگاه داشته‌اند و این واقعیت که ستاره‌های دنباله‌دار تقریبا در دسترس دانشمندان قرار دارند، دلیل دیگری است.

تعداد موجودات فرا زمینی

فرض کنیم در مقابل هر ده کهکشان یک جامعه فرا زمینی وجود داشته باشد، اگر تعداد افراد را در هر جامعه ده میلیارد فرض کنیم، همانطوری که در جامعه بشری خود ما نیز به زودی این عدد حاصل خواهد شد، برای جهان قابل مشاهده عدد صد میلیارد میلیارد موجود فرا زمینی بدست خواهد آمد. صحبت در مورد میلیونها موجود فرا زمینی به این معنا نیست که تنها کار ما را روشن کردن رادیوترانزیستورهای کوچک و گرفتن پیامهای آنهاست، چون بطور متوسط ، ما باید ده هزار کهکشان را کاوش کنیم تا شانس منطقی پیدا کردن یکی از آنها را که مسکونی است، داشته باشیم.

معادله دریک

مساله یافتن موجودات فرا زمینی را فرانک دریک در معادله معروف خود به طریق شایسته‌ای بیان کرده است. معادله بسیار ساده او صرفا به چند عمل ضرب مربوط می‌‌شود. این معادله تعداد تمدنهایی را (تنها در کهکشانها) بدست می‌‌دهد که حیاتی مشابه حیات ما دارند و قادرند با فاصله‌های دور بین ستاره‌ای ارتباط برقرار کنند. این فرمول شامل عوامل کیهانی ، زیستی و فن‌آوری می‌‌شود.

از زمانی که فرمول دریک ارائه شد تاکنون پژوهشگران بیهوده تلاش کردند که برای هر یک از عوامل ارزشهایی معین برقرار کنند. تنها میزان شکل‌گیری ستارگان و نسبت ستارگانی را که به خورشید شباهت دارند را می‌‌توان با عدد تعریف کرد، ولی ما هنوز در مورد وجود سیارات اطلاعات ناچیزی در دست داریم و حتی کمتر از آن درباره تعداد آنهایی که در موقعیت مناسبی قرار گرفته‌اند.

تأثیرات کشف هوش فرا زمینی بر زمینیان

آشکار است که کشف دنیای جدید توسط کریستف کلمب دیدگاههای مردم دنیای قدیم را به کلی تغییر داد. علی رغم این واقعیت که در دو هزار سال قبل ، بعضی از یونانیان می‌‌دانستند که زمین ، گرد است و کره‌ای به قطر ده هزار کیلومتر در فضا معلق است یا در میان کیهان بی‌حرکت ایستاده است، اما احتمالا دنیای جدید دیگری در ورای اقیانوسهای کیهانی وجود دارد. این چشم اندازی فوق‌العاده است، اما تا هنگامی ‌که در اثر مشاهداتمان اولین علامت را دریافت نکنیم، کاملا به دیدگاهی جهانی از یک کیهان ، درست مانند دیدگاه جهانی از جهان واحدی که کریستف کلمب ترسیم کرد، ایمان نخواهیم آورد.

هر چند کشف سال 1492 افق جدیدی را به روی اروپائیان گشود، ولی این کشف تقریبا منجر به از بین رفتن تمدنهای مردمان دنیای جدید شد. حال جای این سوال است که آیا اگر تمدن دیگری پیدا شود، انسان قادر خواهد بود که در مقابل وسوسه این که بار دیگر کار مشابهی انجام دهد، مقاومت کند و رفتاری معقولانه داشته و به این تمدنهای جدید احترام بگذارد.

مقدمه

شفق قطبی چگونه تشکیل می‌شود؟

ارتفاع شفقهای قطبی

دوره تناوب ظهور شفق های قطبی

سایر پدیده‌های زیبای جوی

فرضیه بیرکلند در مورد لکه‌های خورشیدی

منظومه کهکشانی بزرگ اندازه ابر ماژلانی بزرگ ، تقریبا یک چهارم اندازه کهکشان راه شیری است و حتی می‌توان آنرا قمر کهکشان راه شیری است و حتی می‌توان آنرا قمر کهکشان راه شیری به حساب آورد.

چرخش در فضا چنانچه در کهکشان ام100 مشاهده می‌شود، ستاره‌ها و ابرهای گازی بطور مارپیچ از بازویی به بازوی دیگر در حرکت هستند. این عامل سبب تشکیل ستاره‌های جدید در ابرهای گازی آبی رنگ می‌شود.

ستاره‌ها در قسمت میله‌ای برخی کهکشانهای مارپیچی دارای چندین بازو هستند، ولی یک کهکشان مارپیچی میله‌ای مانند این که در تصویر می‌بینید (ان.جی.سی 1313) ، فقط دو بازو دارد.

بازماندگان گذشته‌ها تقریبآ تمام ستاره‌های کهکشانهای بیضوی مانند ان.جی.سی 1399 که در تصویر می بینید دارای طول عمری بیش از 10 میلیارد سال هستند.

آشوب کیهانی این تصویر که توسط تلسکوپ فضایی هابل تهیه شده نمایانگر ناحیه مرکزی کهکشان فعال ان.جی.سی 1069 می‌باشد.

جفت کهکشانی آی.جی 29 و آی.جی 30 در این تصویر که رنگهایش ساختگی هستند، یک دنباله کشندی دو کهکشان را به هم وصل کرده شکل یک قارچ چتری را بوجود می‌آورد.

مقدمه

کهکشان بیضوی

کهکشانهای مار پیچی

کهکشان مارپیچی میله ای

کهکشانهای بیضوی

کهکشانهای فعال و غیر عادی

کوازارها

کهکشانهای رادیویی

تصادم کهکشانها

دید کلی

زمین کره‌ای است که روی آن زندگی می‌کنیم. بنا به باورهای دینی از خاک آن آفریده شده‌ایم و روزی دوباره به خاک آن باز می‌گردیم. این کره خاکی یکی از نه سیاره منظومه شمسی است که مانند سایر سیارات در مداری به دور خورشید می‌گردد. زمین سیاره‌ای منحصر بفرد در منظومه شمسی است که در آن آب و اکسیژن و نیتروژن که برای حیات ضروری‌اند، وجود دارد.

تاریخچه زمین

زمین در بدو پیدایش بصورت کره‌ای از مواد داغ و نیمه مذاب بود. بتدریج عناصر سنگینتر ته‌نشین شده و هسته فلزی را بوجود آوردند و در عین حال عناصر سبکتر به سطوح فوقانی آمده و جبه و پوسته را تشکیل دادند. پس از گذشت چند میلیارد سال ، زمین سرد شد، سطح زمین جامد گشت ، جو زمین شکل گرفت و اقیانوس بوجود آمدند. تکامل زمین هنوز هم ادامه دارد: پوسته زمین توسط فورانهای آتشفشانی در کف اقیانوسها نوسازی شده ، دائما بر اثر زمین لرزه‌ها و حرکتهای قاره‌ای در حال تغییر و تحول است. تناسب گازهای مختلف در جو زمین نیز بر اثر دخالتهای انسان به آرامی در حال تغییر است.

حرکت زمین به شکل یک پوسته سنگی متشکل از 12 صفحه مجزاست. هر یک از قاره‌ها روی یک یا چند صفحه قرار گرفته‌اند. این صفحات با سرعتی شبیه به سرعت رشد ناخنهای انسان در حال حرکت هستند. صفحه‌های جامد ، روی سنگهای نیمه مذاب به حالت شناور هستند که خود این سنگهای نیمه مذاب توسط جریانهای داغی که از هسته فلزی زمین فوران می‌کنند، تکان خورده و باعث حرکت صفحه‌ها در سطح زمین می‌شوند.

چهره متغیر زمین

250 میلیون سال پیش ، سه تکه بزرگ خشکی بهم نزدیک شدند و یک خشکی بزرگ بنام پانجیا را بوجود آوردند. بعد از مدتی دریای تتیس این خشکی عظیم را به دو قسمت لوراسیا و گندوانلند تقسیم کرد. 120 میلیون سال پیش اوراسیا از هم شکافت و آمریکای شمالی از اروپا جدا شد. گنوانلند نیز شکافته شد و در نتیجه هندوستان به سمت جنوب آسیا حرکت کرد. قاره‌ها همچنان به حرکت خود ادامه داده و به این شکل کنونی که می‌بینیم در آمدند. ظرف چند میلیون سال آینده قاره آمریکا به حرکت خود در سمت غرب ادامه داده و قاره آفریقا به اروپا و آسیا ملحق خواهد شد.

حیات در زمین

اولین موجودات زنده حدود 3.8 میلیارد سال پیش و اولین دایناسورها حدود 150 میلیون سال پیش در زمین ظاهر شدند. حدود 65 میلیون سال پیش نسل داینوسورها از بین رفت(انقراض دایناسورها). یکی از عوامل انقراض داینوسورها برخورد یک شهاب سنگ به زمین و پر شدن جو زمین از غبار بود. در چنین شرایطی نور و گرما به زمین نرسیده و یک دوره کوتاه یخبندان باعث مرگ داینوسورها بر اثر سرما و گرسنگی شده است. اگر همه تاریخچه زمین را در 24 ساعت خلاصه کنیم، نخستین انسانها در 2 ثانیه مانده به نیمه شب ظهور خواهند کرد.

زمین و عقاید

یونانیها که پیشروان علم بودند، در قرن ششم قبل از میلاد ، زمین را کروی و ثابت فرض می‌کردند و اکثر تمدنها معتقد بودند که جهان ، زمین مرکز است. ولی بطلیموس ستاره شناس یونانی بیشتر از سایرین بر این اندیشه معروف معتقد بوده است. در جهان زمین مرکز ، زمین در مرکز عالم قرار داشته و خورشید و سیارات و ستارگان حول آن می‌گردند. سالها بعد معدودی از متفکران یونانی مخصوصا آریستار خوس اندیشه زمین مرکزی بودن دنیا را زیر سوال بردند. ولی کتاب بطلمیوس المجسی بر علم آن زمان سیطره داشت و مانع از قبول نظر آریستارخوس شد. تا اینکه در سال 1543 نیکلا کپرنیک ستاره شناس لهستانی ، مرکزیت را از زمین گرفته و به خورشید داد.