عکس نجومی

 آیا تا به حال برای شما اتفاق افتاده که در حال جستجوی آسمان شب باشید و حلقه‌ای کامل به دور ماه ببینید؟ اگر از نزدیک این حلقه را بررسی‌ کنیم، می بینیم که این حلقه ظاهری شبیه به رنگین کمان دارد و لکه‌های روشنی در اطرافش به چشم می‌‌خورد. چه اتفاقی‌ در ماه و اتمسفر، آشکار شدن این حلقه را به دنبال دارد؟

عکسی از هاله ی اطراف ماه که توسط راب اسپارکس از شهر توسان- آریزونا گرفته شده است.

به گزارش بیگ بنگ، علت ایجاد این حلقه به دور ماه، انکسار یا شکست نور ماه( که در حقیقت بازتابی از نور خورشید است)توسط کریستال‌های یخ معلق در لایه ی بالایی‌ اتمسفر، یعنی‌ در ارتفاع ۵ تا ۱۰ کیلومتری از زمین، می‌‌باشد.

مسیر حرکت پرتو‌های نور در یک منشور شش ضلعی

برای ایجاد این حلقه لزومی ندارد حتما فصل زمستان باشد، زیرا دمای هوا در ارتفاعات بالا همواره و در هر زمانی‌ از سال، زیر صفر است. معمولاً این کریستال ها به همراه ابرهای سیروس(Cirrus)، ابرهای نازک و باریک در ارتفاعات بالا، دیده می‌‌شوند. کریستال های یخ، به شکل شش ضلعی‌های متقارن هستند به این معنی که پرتو نور با هر زاویه و جهتی‌ که به آن‌ وارد شود، با همان زاویه شکسته و خارج خواهد شد. ابتدا نور ماه از یک ضلع این کریستال یخ وارد شده و سپس با زاویه ۲۲ درجه دوباره شکسته شده و از آن‌ خارج می‌‌شود.

اتمسفر، مملو از تعداد باور نکردنی از این کریستال های یخ است، به طوری که همه ی این کریستال‌ها باعث شکست نور در جهات مختلف می‌‌شوند. اما، تنها تعدادی از این کریستال‌ها ، نور را در جهت یکسان میشکنند و اگر ما در موقعیت مناسبی قرار بگیریم، پرتو‌های نور شکسته شده ی حاصل به چشم ما رسیده و ما قادر به دیدن حلقه به دور ماه خواهیم بود. در واقع، هرکسی حلقه ی اختصاصی خود را به دور ماه می‌بیند، یعنی هرکسی با توجه به مکانی که در آن‌ قرار گرفته، تنها پرتوهای نور شکسته شده در مسیر دید خود را به صورت هاله ای به دور ماه می‌بیند.

حلقه ی نور، ماه و سیاره ی مشتری(سمت چپ ماه) را در بر گرفته است.

اندازه ی این حلقه ی نور به دور ماه معمولاً ۲۲ درجه است. ۲۲ درجه در حقیقت زاویه شکست نور ماه است. این هاله ی نور به شکل رنگین کمان به نظر می‌‌رسد، زیرا رنگ‌های مختلف نور زاویه‌های شکست متفاوتی دارند. دقیقا شبیه به اتفاقی‌ که در مورد تشکیل رنگین کمان می‌‌افتد. نور ماه به رنگ‌های مختلف شکسته شده است چون هر کدام در زاویه‌ای متفاوت انکسار پیدا کرده اند؛ در نتیجه این نورهای رنگی‌ به شکل رنگین کمان ظاهر می‌‌شوند.

هاله ی رنگین کمانی به دور ماه

به هاله های روشنی که در هر سمت ماه، در زمانی که ماه کامل و نزدیک به افق است، دیده می‌‌شود؛ ماه‌های ساختگی(ماک مونز) گفته می شود. در شرایط خاص، مخصوصاً در شمالی‌ترین نقطه ی کره ی زمین، جایی‌ که کریستال های یخ به سطح زمین نزدیک هستند، مون پیلار ( ستون ماه) دیده می‌‌شود. نور برگشتی ماه‌ از این کریستال‌های نزدیک به سطح زمین، ستون درخشانی در نزدیک افق ایجاد می‌‌کند.

منبع: universetoday.com

 امواج گرانشی به طور مستقیم کشف شدند. این امواج کیهانی در ماه سپتامبر گذشته، همزمان هر دو رصدخانه ی امواج گرانشی با تداخل سنج لیزری (LIGO، لیگو) بخش لیگو در واشنگتن و لوییزیانا بر پا شده اند شناسایی شده و خبرش امروز اعلام شد.

پس از بررسی ها و بازبینی های چندین باره ی دامنه دار، سرنجام دانشمندان امروز این دستاورد را با امتیاز “۵ سیگما” (بالاترین امتیاز در یافته های علمی) در نشستی خبری به آگاهی همگان رساندند. این امواج گرانشی با اندازه ای بسیار نزدیک به مقدار قابل تصور، در پی ادغام دو سیاهچاله که در یک مارپیچ مرگ به یکدیگر نزدیک می شدند انتشار یافته است. اهمیت این کشف به حدی است که عده‌ای از کارشناسان، پژوهشگران تداخل‌سنج لیگو را لایق دریافت جایزه نوبل فیزیک می‌دانند.

امواج گرانشی، نوساناتی در فضا-زمان هستند که نخستین بار ۱۰۰ سال پیش در نظریه نسبیت اینشتین پیش‌بینی شدند، این امواج به قدری ضعیف هستند که به سختی می‌توان آنها را آشکارسازی کرد. به گفته ی دانشمندان امواج گرانشی بر اثر رویدادهای عظیم کیهانی، مثل ادغام سیاهچاله‌ها یا برخورد ستاره‌های نوترونی یا در لحظه ی بیگ بنگ ایجاد می شوند و می توانند اثراتشان در فصا- زمان وجود داشته باشد، به همین دلیل دانشمندان به دنبال آشکارسازی آن هستند. تشخیص امواج گرانشی می تواند به درک بیشتر چگونگی آغاز کیهان کمک کند.

 موضوع ویژه ی مجله ی جدید بیگ بنگ که تا انتهای بهمن ۹۴ منتشر می شود، در خصوص امواج گرانشی میباشد.

منابع بیشتر: apod , sciencealert

 همانگونه که مشخص شد، اخترفیزیکدانان هفته گذشته نظریه اینشتین را در مورد وجود امواج گرانشی ثابت کردند. اینجا به بخشی از این موضوع که کمتر به آن پرداخته شده است می پردازیم: این کار آنها شاید سرانجام ما را به سفر در زمان نزدیک تر کند.

به گزارش بیگ بنگ، گروهی از ستاره شناسان که به تازگی شهرت یافته اند روز پنجشنبه جهان را با ثبت امواج گرانشی از سوی دو سیاهچاله که در فاصله ۱٫۳ میلیارد سال نوری دورتر با هم برخورد کرده بودند، شوکّه کردند. این شناسایی امواج از نظریه نسبیت عام اینشتین به گونه ای پشتیبانی می کند که درک علم از نحوه ی عملکرد فضا- زمان را در محیط های طاقت فرسا و سخت کاملا دگرگون می کند و اخترفیزیک هیچگاه مثل قبل نخواهد بود.

این کشف جستجوی بشر در مورد سفر در زمان را نیز شامل می شود. کیپ تورن از پژوهشگران مورد تحسین قرار گرفته ی رصدخانه موج گرانشی تداخل لیزری (LIGO) این موضوع را در ارتباط با یافته های گروهش در نشست خبری رد کرد و گفت:« فکر نمی کنم (شناسایی امواج گرانشی توسط ما) ما را به سفر در زمان نزدیک تر کند.»
اما دو چیز حتمی است: ابراز تواضع در راه رسیدن به جایزه نوبل الزامی است و دیگر اخترفیزیکدانان مشهور، اعتباری بیشتر برای گروه لایگو از آن چه خودشان برای خود قائل هستند، قائلند. دیوید اسپرگِل فیزیکدان نظری و رئیس بخش ستاره شناسی و اخترفیزیک دانشگاه پرینستون، یکی از تحسین کنندگان این گروه است. اسپرگِل قبول دارد که راه درازی برای رفتن پیش از آن که بشر بتواند درک درستی از امکان سفر در زمان بدست آورد وجود دارد، اما باور دارد که نظریه نسبیت عام برای این اکتشاف حیاتی است البته اگر بخت یاری کند.

پروفسور اسپرگِل به دیلی بیست گفت:« هنوز اگرهای بسیاری وجود دارند، برای شروع اثبات موجودیت ذرات با جرم منفی و کرمچاله ها باید با ثبات گردد. اما معادلات نسبیت عام- که به ما سیاهچاله ها را داد و مدارک محکم آنها را با لایگو بدست آوردیم- به ما می گویند که سفر در زمان امکان پذیر است. چه بخواهند این ادعا را بکنند و چه نخواهند، پژوهشگران لایگو گام های بلندی را به سوی درک سفر در زمان برداشته اند.

تصویری خلاصه از نسبیت عام

نظریه نسبیت عام اینشتین جاذبه را شرح می دهد و اینکه اشیاء چگونه در فضا حرکت می کنند، و نظریه پردازان پیشگام در جامعه علمی باید به این مسئله توجه کنند. اینشتین جاذبه را به عنوان محصول فشار جرم در تار و پود فضا-زمان شرح می دهد. این تار و پود “فضا-زمان” نام دارد زیرا این دو مفهوم در سرتاسر جهان به شکلی تفکیک ناپذیر با هم ادغام شده اند، به همان شکلی که یک مایل تقریبا ۶ دقیقه با یک دونده ی خوب فاصله دارد.

مثل توپ بولینگ که در میان ترامپولینگ جای می گیرد، سیاهچاله ها هم اجرام پر جرمی هستند که تار و پود فضا-زمان را در هم می پیچند. هرچیزی (مثلا توپ گلف) که به سیاهچاله نزدیک شود (توپ بولینگ) با نزدیک تر شدن حرکتش سریع تر می شود زیرا در آن جا تار و پود فضا-زمان بسیار در هم پیچیده شده است. این در هم تنیدگی به دلیل جرم روی می دهد، اما به ویژه به دور اجرام عظیم در جهان بیشتر است: سیاهچاله ها و اینجا است که معجزه روی می دهد. ادوین ترنر یکی دیگر از اخترفیزیکدانان دانشگاه پرینستون به دیلی بیست گفت:« سفر در زمان شاید در موقعیت هایی که شامل چنین میدان های مغناطیسی بسیار قدرتمند باشند ممکن شود. فقط در یک میدان مغناطیسی قوی می توانید در زمان سفر کنید.»

مدرک لایگو در اثبات میدان مغناطیسی قوی

هیچ گاه میدان مغناطیسی ای قدرتمند، نظیر آن چه لایگو به طور مستقیم شناسایی کرد، دیده نشده بود. که این با بزرگی آماری ای معادل ۵٫۱ سیگما بدست آمد، به این معنی که احتمال خطا در این یافته تنها ۱ در ۶ میلیون است. این یعنی اثبات. این شناسایی اثبات وجود امواج گرانشی و سیاهچاله ها است و دو هیولای بزرگ-با جرمی ۲۹ و ۳۶ برابر جرم خورشید ما- ۱٫۳ میلیارد سال قبل در یک برخورد به هم خوردند با چنان شدتی که امواج آن در طول کیهان مثل یک آجر که به استخر پرتاب شود منعکس شد. از همه مهمتر، پیشبینی جنجالی اینشتین اثبات شد که به صورت ریاضیاتی به ما امکان می دهد در زمان سفر کنیم، و درستی اثبات این قضیه به شکلی بسیار دقیق انجام گرفت.

اگرچه، این شناسایی اولین نوع از این دست است، اما جاذبه، نسبیت عام و حتی امواج گرانشی از زمان فرمول بندی نسبیت عام اینشتین در سال ۱۹۱۵ توسط اینشتین، چندین بار آزمایش شده اند. سر آرتور ادینگتون، اینشتین را پس از رصدهای ۱۹۱۹ خود از یک خورشید گرفتگی به شهرت رساند که از نظریه نسبیت عام اینشتین در برابر فیزیک کلاسیک نیوتنی پشتیبانی می کرد، و هزاران تایید مشابه نیز از زمان وجود دارد. چشمگیرترین این تاییدها، می تواند کار جوزف تیلور و راسل هالس باشد که برای کشف اثرات امواج گرانشی از گردش یک تپ اختر دوتایی در سال ۱۹۹۳ جایزه نوبل بردند.

اگرچه، شناسایی لایگو به گفته ترنر « بسیار بهتر از تاییدهای قبلی بود و نسبیت عام را در مورد آنچه که حد میدان قوی نامیده می شود آزمود، و این به معنی دخالت چیزهایی است که تحت تاثیر اثرات سرعت نور هستند.»  اینشتین می گوید زمان برای اشیایی که با سرعت نور سفر می کنند متوقف می شود و برای هرچیزی که نزدیک به این سرعت باشد کند می شود.

جایی که جاذبه میدان قوی با سفر در زمان برخورد می کند

هرچه در هم تنیدگی فضا-زمان بیشتر باشد، نقطه A بر یک سوی سیاهچاله به نقطه Z در سوی دیگر نزدیک تر می شود. از نظر تئوریک، جاذبه می توانند در پیرامون یک ابر سیاهچاله چنان شدید باشد که نقاط A و Z در حقیقت با هم تماس پیدا می کنند و امکان گذر نقاط B از Y را به صورت یکجا می دهد. برای امکان پذیر ساختن سفر در زمان، ترنر شرح می دهد:« مسیر در میان فضا-زمان باید به اندازه کافی خم شود تا به یکدیگر برسند- امواج میدان های گرانشی قوی به شکلی قدرتمند تار و پود فضا زمان را به هم می ریزند. اگر این میدان به اندازه کافی قوی باشد و پیچیدگی های لازم را داشته باشد، راه هایی در میان برهم خوردگی فضا-زمان ایجاد می شود که همدیگر را در زمان های متفاوتی قطع می کنند به این معنی که شما می توانید از یک مسیر که نقاطی از آینده را به نقاطی در گذشته متصل می سازند، سفر کنید.»

این اتفاق چگونه روی می دهد؟ دمبلی را که به اندازه کافی سنگین است در یک جوراب شلواری بیاندازید، و می بینید که جوراب شلورای آنقدر کش می یابد تا هر دو خروجی ها در دو طرف در اثر انقباض به هم برسند. شاید لازم باشد برای این منظور دمبل ها را بچرخانید. روی هم رفته سیاهچاله ها خشن ترین گرداب ها در جهان هستند.

زمان فرا رسیدنِ سفر در زمان

نوآوری ها در اخترفیزیک و درک ما از جهان، پیشروی ای بی نظیر دارند، اما نفس خود را به این زودی برای سواری جادویی جورج کارلین در باجه تلفن حبس نکنید. اسپرگِل پیش بینی می کند که دستکم ۵۰ سال اکتشاف برای پیامدهای یافته های لایگو که بتواند منجر به پیشرفت محسوسی در سفر انسان ها در فضا شود وقت لازم است اما این فقط سرعت پیشرفت ستاره شناسی است. بیان عملکردهای این موضوع در مقیاس زمان ژئولوژیک واقعا دستکم گرفتن این موضوع است. سفر در زمان اثبات شود یا نشود، این اکتشاف به پژوهشگران لایگو مدرک اثبات پیش بینی ۱۰۰ ساله ی اینشتین را داد تا قدردادن رویکرد او در منطق باشند.

اسپرگِل می گوید:« نسبیت عام قابلیت های ریاضیاتی بسیار جالب توجه ای دارد که شامل چیزهایی نظیر درهم تنیدگی فضا-زمان می شود که به شکلی بالقوه سفرهای بسیار سریع در فضا را ممکن می سازد-سفری حتی سریع تر از آنچه شبیه به سرعت نور است. اینکه آیا از این راهبردها می تواند بهره بردای کرد یا نه هنوز مشخص نیست، اما این رصد به ما می گوید که ما باید از نسبیت عام استفاده کنیم.»

مترجم: حسین طریقی

منبع: thedailybeast.com

  دانشمندان یک سیاره جامد سنگی جدید را کشف کرده‌اند که اندازه آن، در حدود نیمی از اندازه نپتون بوده و از سنگ خالص تشکیل شده است. این سیاره که شبیه یک توپ بزرگ سنگی است، BD + 20594b نام دارد و از سیارات سنگی شناخته شده دیگر بزرگتر است.

به گزارش بیگ بنگ به نقل از ایسنا، به گفته ی اخترشناسان، این سیاره حدودا به اندازه نیمی از قطر نپتون بوده و صد در صد سنگی است و به تصور دانشمندان سیاره‌ای به این بزرگی احتمالا باید گازدار باشد. نستور اسپینوزا، متخصص اختر فیزیک در سانتیاگو و همکارانش طی گزارشی اعلام کردند: BD + 20594b حدود ۵۰۰ سال نوری از زمین فاصله داشته و در صورت فلکی برج حمل قرار دارد. جرم این سیاره در حدود ۱۶ برابر جرم زمین و عرض آن فقط کمی بیش از دو برابر عرض زمین و چگالی آن حدود ۸ گرم در هر سانتیمتر مکعب است. در مقایسه، چگالی زمین ۵٫۵ گرم در هر سانتیمتر مکعب است.

این سیاره صخره ای جدید در سال ۲۰۱۵ با تلسکوپ فضایی کپلر کشف شد. سیاره BD + 20594b با سیارهKepler 10c که نوعی سیاره سنگی بوده، سیاره‌ زمین‌سان هم نامیده می‌شود و برخلاف سیارات گازی شباهت ساختاری نسبتاً زیادی با کره زمین دارد، قابل مقایسه است. وجود سیاره Kepler 10c در سال ۲۰۱۴ اثبات شد. این سیاره غول‌پیکر که به مگا زمین معروف است، در فاصله ۵۶۸ سال نوری از زمین و در صورت فلکی اژدها قرار دارد.

در سال ۲۰۱۴ اعلام شد که جرم این سیاره حدودا ۱۷ برابر زمین است اما اندازه‌گیری‌های اخیر نشان می‌دهد، با این که Kepler 10c به مگازمین و سنگی بودن معروف است جرم آن تنها ۱۴ برابر جرم زمین است و این بدان معنی است که این سیاره احتمالا با پوسته‌ای از گاز یا آب پوشیده شده است. جزئیات بیشتر این پژوهش درarxiv.org منتشر شده است.

 منبع: sciencenews.org

  یک راننده اتوبوس هندی در تاریخ ۶ فوریه ۲۰۱۶ بر اثر اصابت یک شهاب سنگ کشته شد و نخستین انسانی لقب گرفت که در طی تاریخ بر اثر برخورد یک سنگ آسمانی جان خود را از دست داده است!

به گزارش بیگ بنگ، بر اثر این اتفاق یک سوراخ یک متری در زمین محوطه ی کالج ایجاد شد، شیشه های برخی ساختمان ها فرو ریختند، چند باغبان زخمی شدند و به دانشجویان آسیبی نرسید. رئیس کالج خبر داد این شهاب سنگ به یک راننده اتوبوس ۴۰ ساله برخورد کرد، اما این فرد در حین انتقال به بیمارستان به علت شدن جراحات وارده جان خود را از دست داد. تا به حال هیچ مرگی که ناشی از برخورد شهاب سنگ باشد ثبت نشده است.

با در نظر گرفتن احتمالات و سفر چندین میلیارد ساله ی این سنگ آسمانی در مدار خورشید و رسیدنش به کره زمین و این فرد، متوجه ی اوج بدشانسی وی می شویم! خانواده فرد مزبور ۱۰۰۰۰۰ روپی ( ۱۰۰۰ پوند ) غرامت دریافت کرد. بر اساس یک تحقیق انجام شده توسط ستاره شناس آلن هریس، احتمال چنین رویدادی یک در هفتصد هزار است. البته هر چه اندازۀ شهاب سنگ بزرگتر باشد، این احتمال بیشتر می شود. در سال ۲۰۱۳ در اثر برخورد شهاب سنگ به شهری در روسیه، هزار نفر زخمی شدند و به ساختمان ها آسیب وارد شد.

منابع: mashable.com , independent

 بدون شک کیهان مملو از سیاراتی است که شرایط سکونت در آنها وجود دارد و به تبع آن می توان گفت امکان شکل گیری و وجود موجودات بیگانه ی فضایی در گوشه و کنار آن نیز هست. اما نتایج تحقیقاتی جدید نشان می دهد اگر به فرض هم چیزی به نام «بیگانگان» وجود داشته باشد، به واسطه سست و ناپایدار بودن حیات به ندرت شانس تکامل و ادامه یافتن را داشته اند. احتمالا گونه‌های زنده در اثر گرمایش یا سرمایش سیاره‌شان منقرض شده‌اند و اکنون دیگر همه ی آنها مرده اند.

به گزارش بیگ بنگ، این تحقیقات توسط گروهی از دانشمندان دانشگاه ملی استرالیا در کانبرا تهیه شده است. آدیتا چوپرا سرپرست این تحقیقات گفت: « احتمالا جهان دارای سیارات قابل سکونت دیگری است، بنا بر اعتقاد دانشمندان جهان باید مملو از موجودات بیگانه باشد. حیات اولیه بسیار شکننده است، بنابراین معتقدیم که برای بقا به اندازه ی کافی تکامل پیدا نمیکند. برای ایجاد یک سیاره قابل سکونت، اشکال زندگی ملزم به تنظیم گازهای گلخانه‌ای از قبیل آب و کربن دی اکسید هستند تا دمای سطحی را پایدار نگه دارند.»

حدود چهار میلیارد سال پیش، زمین، ناهید و مریخ سیارات قابل سکونتی بودند. اگرچه، یک میلیارد سال پیش یا سال‌های بسیار دور پس از شکل‌گیری جهان، ناهید به یک تنور و مریخ به یک جعبه یخی تبدیل شد. دکتر چارلی لاینویور، دستیار نویسنده نیز گفت: « در صورت وجود حیات میکروبیولوژی اولیه در ناهید و مریخ، این سیارات در پایدارسازی تغییرات محیطی به اندازه کافی سریع نبوده‌اند.» وی خاطر نشان کرد: « حیات زمینی احتمالا نقش اصلی را در ایجاد ثبات اقلیمی بازی کرده است.»

به گفته چوپرا، نظریه‌ آنان یک پازل کیهانی را حل کرده است. او عنوان کرد: « معمای علت نیافتن نشانه‌ای از حیات بیگانه در دیگر سیارات به وجود یا عدم وجود منشا حیات ربطی ندارد، بلکه این موضوع به دلیل کم بودن سرعت ظهور تنظیمات بیولوژیکی چرخه‌های واکنشی در سطوح سیارات میباشد.» جزئیات بیشتر این پژوهش در مجله Astrobiology منتشر شده است.

منبع: sciencedaily.com

 تاریکی با سرعت نور حرکت می کند. به تعریف دقیق تر، تاریکی به خودی خود وجود فیزیکی ندارد بلکه فقدان نور است. برای مثال زمانی که شما با دستتان جلوی بیشتر نور را بگیرید، شما تاریکی دارید. در واقع تاریکی چیزی است که بعد از توقف نور به دست می آورید، در نتیجه تاریکی با سرعت نور سفر می کند!

به گزارش بیگ بنگ، برای مثال فرض کنید در فضایی دور هستید، دور از تمام منابع نوری مانند خورشید و در دماغه ی فضاناوتان یک چراغ دارید، نور چراغ در تمام جهات با سرعت نور در فضا پخش میشود. اگر شما یک لحظه چراغ را خاموش کنید و دوباره روشنش کنید، قبل از آنکه چراغ خاموش باشد نور در تمام جهات سفر می کند و بعد کمی دیرتر هم نور در تمام جهات سفر می کند. اما بین دو تابش نور، نوری وجود ندارد زیرا نبود نور وقتی اتفاق افتاد که چراغ یک لحظه خاموش بود و فقدان نور یعنی تاریکی.

پس یک گروهی از تاریکی بین دو تابش نور هست. به دلیل اینکه دو تابش نور در حال گسترده شدن به طرف بیرون با سرعت نور هستند، اتصال تاریکی بین آنها نیز باید با سرعت نور سفر کند. شما می توانید درباره تاریکی اینگونه فکر کنید چیزیست که شما بلافاصله بعد از رسیدن آخرین ذره از روشنایی به دست می آورید. به دلیل اینکه آخرین ذره از نور با سرعت نور سفر میکند، پس همچنین حالت بعد از آن هم باید با سرعت نور حرکت کند.

اگر خورشید ناگهان ناپدید شود، از درخشیدن می ایستد و زمین در تاریکی فرو می رود، اما برای نور خورشید هشت دقیقه و نوزده ثانیه طول می کشد تا به زمین برسد، آخرین ذره ی نوری که خورشید درست قبل از ناپدید شدن از خود منتشر میکند هم هشت دقیقه و نوزده ثانیه بعد به ما می رسد و همچنین تاریکی هم هشت دقیقه و نوزده ثانیه طول میکشد تا به ما برسد. ما در زمین ناپدید شدن خورشید را زودتر از هشت دقیقه و نوزده ثانیه قبل از غایب شدنش نمی بینیم.

مترجم: سروش آتشی/ منبع: what is the speed of dark

 اگر به آسمان شب نگاهی‌ بیندازیم، آن‌ را پر از ستاره می بینیم، اما تنها کسر بسیار کوچکی از ستارگان، با چشم غیر مسلح قابل دیدن هستند. تعداد ستاره‌های موجود در ۱۰ هزار میلیارد کهکشان جهان قابل مشاهده برای ما، ۱۰۰ میلیارد تخمین زده می شود. این بدین معناست که تقریبا حدود ۱۰ به توان ۲۴ ستاره فقط در محدوده ی دید ما وجود دارد.

تصویری هنری از R136a1 ، سنگین ترین ستاره ی جهان

به گزارش بیگ بنگ، ستاره ها، این نیروگاه‌های تماشایی، محدوده ی وسیعی از رنگ‌ها و اندازه‌ها را شامل می شوند. بسیاری خورشید ما را ناچیز و کوچک می دانند، اما سوال اینجاست که غول پیکرترین ستاره کدام است؟ برای تعیین این ستاره ابتدا باید تعریف دقیقی‌ از غول پیکر ارائه دهیم. منظور از غول‌‌پیکر چیست؟ منظور ستاره‌ای است که بزرگ‌ترین شعاع را داراست یا بیشترین جرم را؟

غول کهکشانی

در حال حاضر، ستاره‌ای که بزرگ‌ترین شعاع را داراست، UY Scuti نام دارد، ستاره ی ابرغولی که در صورت فلکی سپر قرار دارد. این ستاره در فاصله ی ۹۵۰۰ سال نوری از زمین واقع شده و از عناصری مانند هیدروژن، هلیوم و سایر عناصر شیمیایی سنگین شبیه به آنچه در خورشید یافت می شود، تشکیل شده است. این ستاره همچنین شعاعی ۱۷۰۸ برابر بزرگتر از خورشید دارد.

در نتیجه این ستاره شعاعی در حدود ۱.۲ میلیارد کیلومتر و محیطی‌ برابر ۷.۵ میلیارد کیلومتر دارد. برای درک بهتر بزرگی‌ این ستاره، این طور می‌توان گفت که دور زدن کل این ستاره با هواپیما‌های معمولی‌ موجود، ۹۵۰ سال زمان می برد. حتی نور با وجود سرعت بالایی‌ که دارد برای طی‌ کردن این مسیر به ۶ ساعت و ۵۵ دقیقه زمان احتیاج خواهد داشت. اگر این ستاره جایگزین خورشید می‌‌شد، جایی‌ بین مدار‌های سیاره های مشتری و زحل قرار گرفته و لازم به گفتن نیست که زمین به طور کلی‌ بلعیده می‌‌شد.

نمایی از مقایسه ستاره عظیم UY Scuti در مقابل خورشید ما

با توجه به اندازه ی عظیم این ستاره احتمالا جرمی ۲۰ تا ۴۰ برابر خورشید را دارد و احتمالاً چگالی برابر kg/m³ ۷×۱۰⁻⁶ را داراست. به عبارت دیگر، چگالی این ستاره بیش از یک میلیارد بار کمتر از چگالی آب است. در حقیقت، اگر می‌توانستیم این ستاره را در بزرگترین حمام آب جهان قرار دهیم، از نظر تئوری، این ستاره روی آب شناور می‌‌شد. حتی اگر می‌توانستیم پارکی‌ به اندازه ی کافی‌ بزرگ پیدا کنیم، با توجه به این که چگالی این ستاره یک میلیون بار کمتر از چگالی اتمسفر متوسط زمین در دمای‌ اتاق است، این ستاره تا ارتفاع کمی‌ از سطح زمین مانند بالون به پرواز در می‌‌آمد.

اگر تصور این حقایق، مغز شما را به مرحله ی انفجار رسانده است، بهتر است بدانید که این تازه اول راه است. ستاره ی مورد بحث ما عظیم و وسیع است اما سنگین وزن نیست. پادشاه سنگین وزن‌ها ستاره ایست به نام R136a1 که در ابر ماژلانی بزرگ، در فاصله‌ای حدود ۱۶۵ هزار سال نوری از ما واقع شده است.

تاخت و تاز حجیم!!

ستاره R136a1، کره‌ای از هیدروژن، هلیوم و عناصر سنگین- تقریبا به اندازه ی نیمی از آنچه در خورشید وجود دارد- است. با اینکه شعاعی تنها ۳۵ برابر شعاع خورشید را داراست، اما جرمش ۲۶۵ برابر بیشتر از خورشید است- قابل ذکر است که این ستاره در طول ۱.۵ میلیون سال از عمرش، ۵۵ درصد از جرمش را از دست داده است-. این ستاره که جز ستارگان ولف-‌رایه به شمار می آید بسیار ناپایدار است، و به صورت یک کره ی آبی‌ رنگ که مرز مشخصی‌ به دلیل وجود بادهای عظیم و نیرومند ستاره‌ای در سطحش ندارد، دیده میشود. این بادهای ستاره‌ای سرعتی برابر ۲۶۰۰ کیلومتر بر ثانیه – ۶۵ برابر بیشتر از سرعت کاوشگر جونو یعنی‌ سریعترین شئی که انسان ساخته است- دارند.

ستاره یR136a1، در مجموعه‌ای متراکم از ستاره ها قرار دارد که در فاصله ی ۱۶۵ هزار سال نوری از زمین قرار گرفته است.

در نتیجه این ستاره در هر ثانیه جرمی معادل ۳٫۲۱×۱۰¹⁸ کیلوگرم را از دست می‌‌دهد، این مقدار در مدت ۲۲ روز برابر جرم زمین است. مانند یک شهاب سنگ درخشان میدرخشد و به سرعت می‌‌میرد. ستاره ی R136a1۹ میلیون برابر بیشتر از خورشید انرژی آزاد می‌کند و اگر در جایگاه خورشید قرار بگیرد، ۹۴۰۰۰ برابر درخشان تر از آن به نظر می‌‌رسد. در حقیقت، این ستاره درخشان‌ترین ستاره ایست که تا به امروز کشف شده است.

این ستاره دمایی‌ بالاتر از ۵۳۰۰۰ درجه ی کلوین دارد و تنها برای مدت ۲ میلیون سال زنده خواهد ماند. مرگ این ستاره نمونه‌ای تماشایی از مرگ یک ابرنواختر عظیم خواهد بود به گونه‌ای که هیچ سیاهچاله‌ای باقی‌ نخواهد گذاشت. اگر چه خورشید ما در مقایسه با این ستارگان غول پیکر بسیار ناچیز و کوچک به نظر می‌‌رسد، اما خورشید هم هرچه سنش بالاتر می‌‌رود، بزرگتر می شود به طوری که در حدود ۷ و نیم میلیارد سال دیگر، به بزرگترین اندازه ی ممکن خواهد رسید.

نمایی از ابر ماژلانی بزرگ مملو از ستاره

در نتیجه ی این افزایش سایز، مدار چرخش کنونی زمین به دور خورشید به صورت مارپیچی قرار خواهد گرفت. با وجود این، همه ی این ستاره‌ها تنها قسمت‌های بسیار کوچکی از کهکشان‌های بزرگ تر هستند. همان کهکشان‌های بزرگ، خودشان جز کوچکی از یک کیهان بسیار پهناور می‌‌باشند. و اما زمین؟ بهتر است راجع به آن‌ صحبت نکنیم!

منبع: phys.org

  بزرگترین خوشه کهکشانی که در بخش‌های اولیه از جهان هستی قرار گرفته‌،‌ توسط اخترشناسان مورد مطالعه قرار گرفت و وزن آن تقریبا برابر ۵۰۰ تریلیارد خورشید تعیین شد.

براساس گزارش ساینس‌الرت به نقل از همشهری،‌ این خوشه کهکشانی که IDCS 1426 نام دارد در فاصله ۱۰ میلیارد سال نوری از زمین قرار گرفته‌ است و به اندازه‌ای دور است که دانشمندان می‌گویند نوری که از آن قابل ردیابی است،‌ متعلق به دورانی است که وسعت جهان هستم تنها یک چهارم وسعت کنونی‌اش بوده‌ است. به گفته مارک برادوین از دانشگاه میسوری کانزاس، از میان تمامی سازه‌هایی که تاکنون مشاهده کرده‌ایم، این خوشه کهکشانی سنگین‌ترین سازه‌ای است که در چهار میلیارد سال اول جهان هستی وجود داشته‌است.

خوشه‌های کهکشانی مشابه IDCS 1426 بزرگترین اجرام در جهان هستند که اجزای آن، صدها‌هزار کهکشان مجزا، به واسطه نیروی گرانش به یکدیگر پیوند خورده‌اند. این خوشه کهکشانی اولین‌بار در سال ۲۰۱۲ توسط تلسکوپ فضایی اسپیتزر کشف شد، و اخترشناسان از آن زمان تاکنون به کمک تلسکوپ فضایی هابل و رصد‌خانه کک به مطالعه آن پرداختند. اکنون دانشمندان دانشگاه میسوری با استفاده از رصدخانه چاندرا اطلاعات بیشتری درباره آن به دست آورده‌اند.

براساس مطالعات جدید،‌ فاصله زیاد این خوشه کهکشانی تا زمین به آن معنی است که آنچه امروز از این خوشه دیده می‌شود،‌ تصویر جوانی آن است در دورانی که جهان تنها ۳٫۸ میلیارد سال سن داشته‌است. شاید این سن از دید شما زیاد به نظر بیاید، اما با در نظر گرفتن عمر ۱۴ میلیارد سالی زمین، ۳٫۸ میلیارد سال سن چندان بزرگ به‌ نظر نمی‌آید.

دانشمندان دریافتند ۹۰ درصد از جرم این خوشه را ماده تاریک تشکیل داده‌ است و نقطه‌های درخشانی از پرتو ایکس در نزدیکی مرکز این خوشه قرار گرفته‌است. اخترشناسان براین باورند این هسته‌های متراکم و به شدت سرد از مرکز خوشه، به واسطه ترکیب IDCS 1426 با خوشه در حال شکل‌گیری دیگری در حدود ۵۰۰ میلیون سال پیش از آن ایجاد شده‌اند. از این رو دانشمندان براین باورند ترکیب شدن گروه‌هایی از خوشه‌های کهکشانی با یکدیگر از اوایل تاریخ جهان هستی رایج بوده‌ است و در شکل‌گیری این خوشه کهکشانی جوان نقشی مهم ایفا کرده‌ است.

جدا از هسته سرد، این خوشه دارای بخش‌هایی حاوی گازهایی به شدت داغ است که نشان از رشد به‌شدت سریع خوشه کهکشانی دارد. با توجه به آنکه میزان عناصر سنگین‌تر از هیدروژن و هلیوم تا حد غیرعادی پایین‌ است، اخترشناسان باور دارند این خوشه جوان کهکشانی هنوز در مرحله غنی‌سازی گازهای داغ با استفاده از این عناصر سنگین به‌سر می‌برد. اگرچه خوشه IDCS 1426 به بزرگی خوشه کهکشانی ال‌گوردو که در سال ۲۰۱۴ کشف شده، نیست؛ اخترشناسان معتقدند با گذشت زمان،‌ این خوشه نیز رشد کرده و به همان‌ اندازه غول‌پیکر خواهد‌ شد. جزئیات بیشتر این پژوهش در Astrophysical Journal منتشر شده است.

 منبع: sciencealert.com

 مریخ سیاره‌ای است با محیطی خشن. فاصلۀ آن از خورشید باعث شده تا این سیاره سرد و بی‌آب و علف باشد. میانگین دمای روزانه در مریخ به حدود ۶۰ درجۀ سانتیگراد زیر صفر می‌رسد و در زمستان در اطراف قطب‌ها دمای هوا حتی به ۱۲۶- درجه هم می‌رسد.

محیط خشن در نزدیکی یک معدن گوگرد

سیارۀ سرخ سرد و بی‌آب و علف است و سطح آن در معرض بارش شدید تشعشع قرار دارد. علاوه بر این، اتمسفر رقیق مریخ سبب می‌شود که این سیاره در معرض بارش شدید تشعشعاتی قرار گیرد که از بین‌ برندۀ حیات هستند. همچنین اکسیژن اندکی در این سیاره وجود دارد. اما برخی از جان‌سخت‌ترین میکروبهای جهان ممکن است در این سیاره دوام بیاورند.

در واقع، ۹۵ درصد از اتمسفر مریخ را کربن دی‌اکسید تشکیل می‌دهد. با این حال، دانشمندان بر این باورند که چند جانور تک سلولی ساده می‌توانند در چنین محیطی دوام بیاورند. تک‌سلولی‌های که در بدترین محیطهای زمین، از جمله دریاچه‌های سولفوری و یخبندان دائم، زندگی می‌کنند. اینها ممکن است صلاحیت زندگی در مریخ را دارا باشند.

طلوع خورشید در دریای مرده(Dead Sea)

برای تشخیص واجدین صلاحیت، اختر زیست‌شناسان، شرایط مریخ را در محیط آزمایشگاهی شبیه‌سازی کرده‌اند، و با شلیک پرتوهای گاما و فرابنفش به میکروبها و فریز کردنشان، قابلیت دوام آورند آنها را در مریخ می‌سنجند. برخی از میکروبها حتی به ایستگاه فضایی بین‌المللی برده‌ شده‌اند تا آزمون نهایی را هم پاس کنند. اینکه آیا می‌توانند دوری از زمین را تحمل کنند یا نه؟

در نتیجه، حالا پژوهشگران به لیستی از کاندیداهای بالقوه‌ای که می‌توانند در دماهای زیرصفر سیارۀ سرخ، شرایط خلا و تشعشعات شدید خورشیدی دوام بیاورند رسیده‌اند. حالا نوبت آن است که با کاندیداها آشنا شویم. بدیهی‌ترین چیزی که می‌تواند مریخی آینده لقب بگیرد، “دینوکوکوس رادیودورانس” است. باکتری‌ای که مقاومترین شکل حیات در برابر تشعشع است که تاکنون کشف شده است. این میکروب تقریباً غیرقابل نابودی، می‌تواند در برابر میزان تشعشعی دوام بیاورد که چند هزار برابر قویتر از میزان تشعشع لازم برای کشتن یک انسان است.

این باکتری در برابر آب و هوای سخت نیز جا نمی‌زند. دانشمندان، رادیودورانس‌ها را در محیطی با دمای منفی ۷۹ درجه آزمایش کرده‌اند. دمایی که معادل میانگین دما در عرضهای میانی مریخ است. دانشمندان سپس این باکتری‌ها را در معرض بارش پرتوهای گاما قرار دادند تا میزان تشعشعی را که در عمق ۳۰ سانتیمتری زیر خاک مریخ در طولانی مدت به آنها خواهد رسید، شبیه‌سازی کنند. این موجودات چنان سرسخت هستند که پژوهشگران تخمین می‌زنند تا برای این که تحت چنین شرایطی، جمعیتی از میکروبها به یک میلیونیم تعداد اولیه‌شان برسد، ۱٫۲ میلیون سال زمان لازم است.

یکی دیگر از کاندیداهای مناسب برای زندگی در مریخ، خانوادۀ هالوباکتریاسی هستند. این میکروبها نمونه‌ای از میکروبهای شبه‌‌باکتریایی باستانی به نام آرکایی هستند که احتمالاً قدیمی‌ترین شکل حیات در زمین بوده‌اند. آرکایی احتمالاً در دوران بسیار کهن زمین یعنی حدود بین ۳٫۵ تا ۳٫۸ میلیارد سال پیش فرگشت یافته بودند.

هالوباکتریاسی در آبهای نمکی جهان نظیر دریای مرده(Dead Sea) زندگی می‌کنند. با کشف ذخایر نمک مایع در مریخ، آنها نیز از لحاظ تئوری قابلیت زندگی در مریخ را دارند. تا الان اثبات شده که دو عضو این خانوادۀ باکتری، یعنی هالوکوس دومبروسکی و هالوباکتریوم NRC1، می‌توانند شرایط مشابه با شرایط مریخ دوام بیاورند. یک آزمایش نشان داده که آنها می‌توانند به راحتی با فشاری ۶ برابر فشار استاندارد اتمسفر زمین، اتمسفری متشکل از ۹۸ درصد دی‌اکسید کربن و دمای -۶۰ درجه کنار بیایند و تا ۶ ساعت زنده بمانند.

هالیت، تصویری از یک بلوری مکعبی ِ سنگ نمک

حال استفان لیوکو، اختر زیست‌شناسی در مرکز هوا فضای آلمان، سه آرکایی هالوفیلیک مقاوم در برابر نمک دیگر را مورد بررسی قرار داده تا بفهمد که آیا می‌توانند در برابر تشعشع فرابنفش خورشیدی‌ای به قدرت آنچه در فضا هست دوام بیاورند یا خیر. او متوجه شده که از این میان، دو اورگانیسم به نامهای هالوباکتریوم NRC1 و هالوکوکوس مورها، از گونۀ سوم به نام هالوکوکوس هاملینِنسیس، در برابر تشعشع مقاومت بسیار بیشتری دارند. حتی با وجود اینکه هر سۀ این باکتری‌ها از یک خانواده هستند.

دلیل دیگری نیز برای اینکه باور کنیم میکروبهای مقاوم در برابر نمک می‌توانند در مریخ زندگی کنند وجود دارد. شواهد جنجالی‌ای وجود دارد که نشان می‌دهد، این باکتری‌ها برای میلیونها سال در داخل کریستالهای نمکی زنده مانده‌اند. لیوکو می‌گوید: «ما ارگانیسمهایی داریم که میتوانند برای میلیونها سال به صورت محبوس در هالیتهای نمکی سالم بمانند و شدیداً در برابر تشعشع مقاوم هستند.» از آنجایی که می‌دانیم حوضچه‌های نمکی در مریخ وجود دارند، میکروبهای هالوفیلیک ظاهراً نمونۀ خوبی از سلولهایی که قابلیت زنده ماندن در مریخ را دارند هستند.

لیوکو می‌گوید: « در بحث مقاومت در برابر تشعشع، مشخصاً دینوکوکوس رادیودورانس برنده است، اما این باکتری نمی‌تواند در محیطهای شدیداً نمکی دوام بیاورد. بنابراین وقتی به دنبال حیات (منقرض شده یا در حال شکل‌گیری) در سیاره‌های دیگر هستیم، به نظر من آرکایی‌ها نامزدهای خوبی هستند.» نوع دیگر از آرکایی نیز ممکن است، آنچه را که زنده ماندن در مریخ می‌طلبد دارا باشند: متانوژن‌ها. متانوژنها به جای تنفس اکسیژن از هیدروژن و کربن‌دی‌اکسید به عنوان منبع انرژی استفاده می‌کنند و متان پس می‌دهند. نامشان هم از همینجا گرفته شده است.

متانوژنها به صورت گسترده در طبیعت وجود دارند و اغلب در محیطهای با شرایط سخت زندگی می‌کنند. آنها در چشمه‌های آب گرم، حوضچه‌های نمک، دریاچه‌های اسیدی و آلکالینی و خاکهای یخ زدۀ سیبری یافت شد‌ه‌اند. آنها همچین در دستگاه گوارش احشام، موریانه‌ها و در موجودات مرده و در حال فساد نیز یافت شده‌اند.

تصویری از توندرای یخی در قطب

میکروبهایی که در یخ‌بندان دائمی زندگی می‌کنند، بیش از همه مورد توجه دانشمندان هستند. چرا که خاکهای دائماً یخ زدۀ توندرای قطبی شباهت زیادی به شرایطی که زیر سطح مریخ وجود دارد دارند. به شکلی که در مطالعه‌ای تازه معلوم شد که یک تکۀ غول‌آسای یخ به بزرگی کالیفرنیا و تکزاس در کنار هم، زیر سطح مریخ مابین استوا و قطب شمال این سیاره وجود دارد.

متانوژنها کاندیداهایی عالی برای زندگی در مریخ هستند. چرا که این ارگانیسم‌ها ساده برای زنده ماندن نیازی به نور، اکسیژن یا مواد غذایی ارگانیک ندارند. همان چیزهایی که در مریخ بسیار اندک یافت می‌شوند. در آزمایشی در سال ۲۰۰۷، گونه‌هایی از آرکایی‌های متانوژنیک در معرض شرایط شبیه‌سازی شدۀ مریخ قرار داده شدند و زنده ماندند.

حال، گروهی به سرپرستی دِرک واگنر از مرکز پژوهشهای زمین شناسی آلمان در پوتسدام، یک متانوژن نابودنشدنی دیگر به نام “متانوساکرینا سولیگلیدی” یافته‌اند که در خاکهای دائماً یخبندان جزیرۀ سامویلوف در سیبری زندگی می‌کنند. واگنر به این میکروب به خاطر شرایطی که می‌تواند تحمل کند، لقب “ابرقهرمان” داده است. میانگین دمای روزانه در سامویلوف -۱۴٫۷ درجۀ سانتیگراد است، هر چند که دمای آن بعضاً به -۴۸ درجه هم می‌رسد. این جزیره همچنین بسیار خشک است و میانگین بارش سالانه در آن تنها ۱۹۰ میلیمتر است و خاک آن دائماً یخ زده است.

واگنر پیشتر هم میکروبها و متانوژنهایی که در خاکهای یخ‌زده کشف زندگی می‌کنند و از سرمای شدید و بی‌آبی جان سالم به در می‌برند کشف کرده بود، اما این ابرقهرمان تقریباً نابودی‌ناپذیر است. او این میکروب را مورد بارش اشعۀ فرابنفش خورشید و اشعۀ گاما قرار داد تا حد مقاومت آن را بسنجد. نتایج نشان داد که این باکتری به نسبت یک گونۀ دیگر از متانوژنها به نام متانوسارکینا بارکری، می‌تواند ۱۳٫۸ برابر بیشتر اشعۀ فرابنفش و ۴۶٫۶ برابر بیشتر اشعۀ گاما را تحمل کند. این یعنی که این میکروب می‌تواند سطح تشعشعی مشابه تشعشعی که در اوایل پیدایش به زمین می‌رسید و تشعشعاتی که در حاضر به مریخ می‌رسند را تحمل کند.

با این وجود هنوز یک پرسش باقی می‌ماند. چرا این میکروبها تا این حد سرسخت هستند. چرا اینگونه تکامل پیدا کرده‌اند تا تشعشعاتی که در مریخ معمول است، ولی در زمین به آن برنخواهند خورد را تحمل کنند؟ برای مثال، میزان تشعشع گاما در یخبندان دائمی، حدود ۲ میلی‌گِرِی (گرییکای SIدوز جذبیدرفیزیک پزشکیاست.) در سال است. چیزی در حدود تشعشع ناشی از یک سی‌تی اسکن مغز و بسیار کمتر از آستانۀ مقاومت در برابر تشعشعی که برخی میکروبهایی که در این نواحی زندگی می‌کنند از خود نشان می‌دهند.

یک علت این اختلاف فاحش، به عصر میکروبها باز می‌گردد. بسیاری از گونه‌های مقاوم در برابر تشعشع، آرکایی هستند. آرکایی‌ها یکی از قدیمی‌ترین و بدوی‌ترین گروههای ارگانیسمها هستند. آرکایی‌ها زمانی پا به عرصۀ وجود گذاشتند که زمین فاقد لایۀ اوزون بود و در معرض طیف کامل پرتوی فرابنفش منتشره از خورشید قرار داشت. تشعشع خورشیدی در آن زمان بسیار شدیدتر از امروز بود، و در نتیجه ساکنان اولیۀ زمین نیازمند ساز و کارهای کنار آمدن با این موضوع بودند. و این ویژگی را حتی پس از تشکیل لایۀ اوزون نیز حفظ کردند. با این وجود، اغلب پژوهشگران اکنون معتقدند که حیات از اعماق اقیانوسها آغاز شده است. یعنی جایی که تشعشع حتی پیش از تشکیل لایۀ اوزون نیز، مشکل چندان بزرگی نبوده است.

فرضیۀ دیگر این است که پیدایش مقاومت میکروارگانیسم‌ها در مقابل تشعشع کاملاً تصادفی بوده و به تبع تطبیق یافتن آنها به شرایط سخت زمین شکل گرفته است. واگنر می‌گوید: « در کل، ارگانیسمهایی که نسبت به یک فشار مقاوم هستند، نسبت به فشارهای دیگر هم مقاوم می‌شوند. باکتری دینوکوکوس رادیودورانس در مقابل تشعشع شدیداً مقاوم است، اما همچنین در مقابل خشک شدن هم مقاوم است. این دو ویژگی به احتمال زیاد برمبنای مکانیسمی مشابه شکل گرفته‌اند.» به بیان دیگر، کاندیداهای رفتن به مریخ یعنی دینوکوکوس رادیودورانس، هالوباکتریاسی و متانوژن‌ها، روشهای منحصر به فردی برای زنده ماندن در محیط زیست‌شان ایجاد کرده‌اند. مقاومت در برابر تشعشع، تنها یکی از محصولات فرعی این تکامل است.

اما میکروبها دقیقاً چطور خود را در برابر تشعشع حفظ می‌کنند؟

برخی از میکرو ارگانیسم‌های مقاوم در برابر نمک که لیوکو بر روی آنها مطالعه کرده، برای محافظت از خود در برابر تشعشع فرابنش آفتاب، خود را پنهان می‌کنند. سلولهای هالوکوکوس مورهایی دور هم جمع شده و لایه‌هایی بسیار از میکروب ایجاد می‌کنند. سلولهایی که در عمق جمع قرار می‌گیرند از تشعشع خورشیدی در امان می‌مانند، چرا که لایه‌های بالایی که به سطح نزدیکترند این تشعشع را جذب می‌کنند. از آنجایی که این میکروبها به طور طبیعی با اکسیژن اندک و در زیستگاه‌های نمکی زندگی می‌کنند، خفه نمی‌شوند.

با این وجود، آنطور که لیوکو توضیح می‌دهد، این استراتژی تنها در مورد تشعشع فرابنفش جواب می‌دهد و نه تشعشع گاما که انرژی تشعشعی بیشتری دارد و لایه‌های بالایی را شکافته و خود را به سلولهای واقع در عمق جمع می‌رساند. این به این معنی است که میکروبها می‌توانند با پنهان شدن در خاک یا یخ از تشعشع فرابنفش فرار کنند، اما همچنان در معرض خطر تشعشع گاما قرار دارند.

میکروبهای دیگر، رویکرد متفاوتی دارند. تشعشع منجر به آزاد شدن گونه‌‌های اکسیژن واکنشی می‌شود که به مواد تشکیل‌ دهندۀ سلول نظیر پروتئین و دی‌ان‌ای آسیب می‌زنند. آرکایی مقاوم در برابر نمک، برای مقابله با این مشکل رنگدانه‌های صورتی‌ای به نام باکتریورودوپسین دارند که می‌توانند گونه‌‌های اکسیژن واکنشی را جارو کرده و سلول از آسیب دیدگی محافظت کنند. این باکتری‌ها ممکن است این رنگدانه‌ها را در اصل برای مقابله با گونه‌‌های اکسیژن واکنشی‌ زمانی که سلول خشک می‌شود، تولید کرده باشند. امری که برای سلولهایی که در محیطهای نمکی زندگی می‌کنند، مشکلی متداول است.

حتی اگر تشعشع و خشک شدن به دی‌ان‌ای آسیب برسانند، ظاهراً بسیاری از میکروبها قابلیت ترمیم این آسیب را دارند. یک تحقیق نشان داده است که دینوکوکوس رادیودورانس می‌تواند دی‌ان‌ای شکسته شده را به کمک پروتئین‌های ترمیم‌کننده بخیه بزند. تا زمانی که سیستم تعمیر سالم باشد، باکتری می‌تواند به حیات ادامه دهد.

پرتوهای خورشید می توانند مضر باشند.

میکروب دینوکوکوس رادیودورانس یک راه حل دیگر هم دارد. این میکروب چندین کپی از ژنهایش را روی کروموزوم‌های مختلف حمل می‌کند. اگر یک یا دو کپی به وسیلۀ تشعشع آسیب ببینند، سلول می‌تواند از یک کپیِ دیگر ژن استفاده کند و تا زمانی که آسیب دی‌ان‌ای را ترمیم می‌کند، زنده بماند. لیوکو دریافت که یکی از آرکایی‌های مورد مطالعه‌اش، یعنی هالوباکتریوم NRC1 نیز قابلیت دارد که به صورت فعال سلولهایش را در هنگام قرار گرفتن در معرض تشعشع ترمیم کند و واگنر باور دارد که قابلیت ترمیم دی‌ان‌ای نکتۀ اساسی در موفقیت متانوسارکینا سولیگلیدی، ابرقهرمان، است.

برخی میکروبها نمک و شکر را در داخل سلولهایشان انباشت می‌کنند تا از خود در مقابل خشک شدن محافظت کنند. این امر نیز ظاهراً از طریق جلوگیری از جدا شدن مارپیچ‌های دی‌ان‌ای، موجب محافظت در برابر تشعشع می‌شود. اینکه نمکها و شکرها چطور به این امر کمک می‌کنند مشخص نیست. هر چند که همۀ این موارد امیدوارکننده هستند، اما لیوکو و واگنر هیچکدام واقعاً باور ندارند که هیچ یک از میکروبها واقعاً بتوانند روی سطح مریخ امروز زنده بمانند. شرایط مریخ حتی برای سرسخت‌ترین حیات‌های شکل‌گرفته در زمین نیز زیاد از حد سخت و دشوار است.

تصویری از سطح سیاره ی مریخ

شرایط مریخ در ابتدای تاریخش بسیار مشابه زمین در آغاز راه بوده است. این سیاره اگرچه اکنون خشک و بیابانی است، اما شواهد بسیار وجود دارد که نشان می‌دهند زمانی در رودها، دریاچه‌ها و دریاها در مریخ جریان داشته‌اند. شاید حیات می‌توانست در آن زمان در مریخ شکل بگیرید و با بدتر شدن شرایط، خود را با آن تطبیق می‌داد.

واگنر می‌گوید: « اگر به شرایط محیطی در اوایل شکل گیری مریخ و زمین نگاه کنیم، این دو قابل مقایسه هستند. هر دو دماهای متوسطی داشته‌اند، روی هیچکدامشان اکسیژن نبوده، و در حالی که زمین از اقیانوسها پوشیده بوده، شواهد قوی‌ای وجود دارد که در سطح مریخ نیز آب مایع وجود داشته است.»

ما می‌دانیم که حیات در چنین شرایطی روی زمین شکل گرفت و احتمالاً می‌توانست در مریخ هم شکل بگیرد. اینکه با سخت تر شدن شرایط در مریخ، چه بلای بر سر آن اشکال حیات آمده مشخص نیست. واگنر می‌گوید: « ممکن است منقرض شده باشد، اما همچنین این احتمال هم وجود دارد که در اعماق پوستۀ مریخ دفن شده باشند.»

برگردان: فرادید/ منبع: BBC