هفت معمای منظومه شمسی که دانشمندان هنوز آن را حل نکرده‌اند
بار دیگر که به ماه کامل درخشان نگاه می‌کنید، به این موضوع فکر کنید که کسی نمی‌داند ماه دقیقاً از کجا آمده است. ربکا بویل، نویسنده‌ی علمی در یکی از پادکست‌های مجموعه غیرقابل‌توضیح (Unexplainable) وُکس می‌گوید:
نمی‌دانیم ماه چرا این جا است. فکر می‌کنم برای بسیاری از مردم، ماه امری بدیهی و چیزی یکنواخت و تکراری است و کهکشان‌ها، ستاره‌ها، سیاره‌ها و سحابی‌ها جالب‌تر هستند.
درست است که برخی از بزرگ‌ترین سؤال‌های علمی از دورترین نقاط فضا می‌آیند (اولین کهکشان‌ها چگونه و چه زمانی تشکیل شدند؟ درون سیاه‌چاله چه اتفاقی می‌افتد)؛ اما سؤالاتی به همان اندازه بزرگ و مهم، درست در منظومه شمسی خودمان وجود دارد.
کاوش در منظومه شمسی (قمرها و سیاره‌های آن) به درک بهتر نقاط دوردست جهان کمک می‌کند. هر چیزی که در منظومه خودمان کشف کنیم، به ما کمک می‌کند تا متوجه شویم در جهان گسترده‌تر چه چیزی می‌تواند وجود داشته باشد.
اگر شواهدی از حیات در دنیای نامساعدی مانند مریخ یافت شود، شاید بهتر بتوانیم بفهمیم که حیات در منظومه‌های دیگر تا چه حد امکان‌پذیر است. اگر بتوانیم درک کنیم دنیای سیاره زهره که احتمالاً زمانی پر جنب‌و‌جوش بود، چگونه به ویرانی کشیده شد، ممکن است متوجه شویم که سیارات مشابهی که دور ستاره‌های دیگر در گردش هستند، تا چه حد دچار سرنوشت سیاره زهره می‌شوند.
تصویر فوق چندین حلقه گردوغبار را نشان می‌دهد که دور خورشید می‌چرخند. این حلقه‌ها زمانی تشکیل می‌شوند که جاذبه سیاره‌ها ذرات گردوغبار را به مدار دور خورشید می‌کشاند.
چه چیزی موجب مرگ سیاره زهره شد؟
جهنم‌دره مناسب‌ترین کلمه برای توصیف سطح سیاره زهره، دومین سیاره‌ی نزدیک به خورشید است. این سیاره با ۹۰۰ درجه فارنهایت (۴۸۲ درجه سانتی‌گراد)، گرم‌ترین سیاره‌ی منظومه شمسی است. دلیل گرمای شدید این سیاره، اتمسفری است که تقریباً به‌طور کامل از کربن‌دی‌اکسید تشکیل شده و اثر گلخانه‌ای بسیار قوی ایجاد می‌کند.
ابرهای تشکیل‌شده از اسید سولفوریک بسیار خورنده صخره‌های آتشفشانی تیز سیاره زهره را پوشانده‌اند. فشار روی سطح سیاره زهره حدود ۹۲ برابر فشاری است که روی زمین در سطح دریا احساس می‌کنید. با‌این‌حال، برخی از دانشمندان گمان می‌کنند که زهره زمانی شبیه زمین بوده است و اقیانوس‌هایی با آب مایع، مانند آنچه از حیات روی زمین حمایت می‌کند، روی آن وجود داشته است. این موضوع موجب شده منشا فرازمینی حیات روی زمین مطرح شود.
رابین جورج اندروز، آتشفشان‌شناس و نویسنده کتاب «ابرآتشفشان‌ها: آنچه آن‌ها درباره زمین و حیات فرازمینی آشکار می‌کنند»، می‌گوید زهره و زمین مانند خواهر و برادر هستند. آن‌ها در یک زمان تشکیل شده‌اند و ترکیب مشابهی دارند.
با‌این‌حال، سیاره زهره از هر نظر وحشتناک و جهنمی، اما زمین بهشتی است. چرا در کنار بهشت خود، بهشتی گمشده داریم؟ دو فرضیه اصلی وجود دارد. یکی اینکه خورشید سیاره زهره را تا حد مرگ داغ کرده است. مورد دوم این که آتشفشان‌ها موجب این امر شده‌اند.
تصویری از ابرهای سیاره زهره که در سال ۱۹۷۴ توسط فضاپیمای مارینر ۱۰ ناسا گرفته شد.
ماه از کجا آمده است؟
قبل از فرود انسان روی ماه، دانشمندان فکر می‌کردند نحوه تشکیل ماه را می‌دانند. تئوری غالب این بود که ماه هم مانند سیاره‌های دیگر تشکیل شده است: تکه‌هایی از مواد باقیمانده حاصل از شکل‌گیری خورشید در کنار هم جمع شدند و ماه را تشکیل دادند؛ اما فضانوردان آپولو نمونه‌هایی را از سطح ماه آوردند و آن سنگ‌ها داستان کاملاً متفاتی را روایت کردند. مردیت هودینوت، تهیه‌کننده ارشد پادکست غیرقابل‌توضیح می‌گوید:
زمین‌شناسان دریافته بودند که ماه از سنگ خاصی به نام آنورتوزیت پوشیده شده است. این سنگ درخشان و بازتابنده موجب می‌شود که ماه در آسمان شب به رنگ سفید بدرخشد. در آن زمان، تصور می‌شد این سنگ به روش بسیار خاصی یعنی ماگما تشکیل می‌شود.
ماگما به این معنا است که ماه باید طی فاجعه‌ای بزرگ تشکیل شده باشد. هودینوت می‌گوید: «چیزی انرژی بسیار زیادی به ماه وارد کرد، به‌طوری‌که آن را ذوب کرد.» دانشمندان دقیقاً مطمئن نیستند چه اتفاقی افتاده است؛ اما هر سناریو داستانی از رویدادهای آتشین آخرالزمانی است.
این منظره از فضاپیمای آپولو ۱۱ زمین را درحال بالارفتن از افق ماه نشان می‌دهد
آیا چیزی در ضایعات انسانی برجای‌مانده روی ماه زنده مانده است؟
طی مأموریت ماه آپولو، فضانوران به ماه رفتند و برای کاهش وزن سفینه حین بازگشت به زمین ضایعات خود را روی ماه برجای گذاشتند. درجریان تمام مأموریت‌های آپولو، ۹۶ کیسه ضایعات انسانی روی ماه باقی ماند. این ضایعات سؤال اخترزیست‌شناسی جذابی را برمی‌انگیزد.
زباله‌های انسانی، خصوصاً مدفوع، مملو از حیات میکروبی است. با فرود آپولو روی ماه، ما حیات روی زمین را به نامساعدترین محیطی که تاکنون روی آن بوده است، بردیم. بنابراین، ضایعات روی ماه آزمایش طبیعی و هرچند غیرعمدی را نشان می‌دهد.
سؤالی که آزمایش می‌تواند به آن پاسخ دهد، این است: حیات در مواجهه با محیط سخت روی ماه چقدر مقاوم است؟ و اگر میکروب‌ها بتوانند روی ماه زنده بمانند، آیا می‌توانند از سفر بین‌سیاره‌ای یا بین‌ستاره‌ای جان سالم به در ببرند؟ اگر آن‌ها بتوانند زنده بمانند، شاید این امکان وجود داشته باشد که حیات سوار بر سیارک‌ها یا زباله‌های فضایی دیگر بتواند از سیاره‌ای به سیاره‌ی دیگر منتقل شود.
کیسه‌ای از زباله‌های فضانوردان که در سال ۱۹۶۹ روی ماه باقی ماند.
آیا قبل از انسان‌ها تمدن پیشرفته‌ای روی زمین وجود داشته است؟
دانشمندان بسیاری مدت‌ها است به این مسئله فکر می‌کنند که آیا حیات هوشمندی در اعماق فضا وجود دارد؟ اما گاوین اشمیت، دانشمند اقلیم‌شناس و آدام فرانک اخترفیزیکدان سؤال متفاوتی دارند: آیا در تاریخ دوردست زمین، حیات هوشمندی وجود داشته است؟ آیا می‌توانیم شواهدی از تمدن غیرانسانی پیشرفته‌ای را پیدا کنیم که شاید صدها میلیون سال پیش زندگی می‌کرد و در پوسته زمین مدفون شد؟
این معما به‌طورخاص به منظومه شمسی مرتبط نیست؛ بلکه وسعتی کیهانی دارد. اسمیت و فرانک می‌پرسند: چقدر احتمال دارد شکل هوشمندی از حیات (این‌جا یا در اعماق فضا) نشانه‌ای از وجود خود را بر جای بگذارد؟ آیا صدها میلیون سال بعد، کاوشگران بیگانه‌ای که روی زمین فرود می‌آیند، درصورتی که مدت‌ها پیش از بین رفته باشیم، می‌توانند آثاری از ما را پیدا کنند؟
تصویری از ابرقاره گوندوانا، سرزمینی که حدود ۵۵۰ میلیون سال پیش به‌طور کامل شکل گرفت و حدود ۱۸۰ میلیون سال پیش شروع به تجزیه کرد.
آیا می‌توانیم یک سیارک را از مسیر برخورد با زمین خارج کنیم؟
بسیاری از بلایا (فوران‌های آتشفشانی، زمین‌لرزه‌ها، طوفان‌ها و گردبادها) اجتناب‌ناپذیر هستند. اگرچه انسان‌ها برخی از فاجعه‌ها را بدتر می‌کنند، بلایای طبیعی مدت‌ها پیش از حضور ما روی زمین درحال رخ‌دادن بوده‌اند. آن‌ها واقعیتی از حیات روی زمین هستند؛ اما نوعی فاجعه وجود دارد که می‌تواند اجتناب‌پذیر باشد: برخورد میان یک سیارک یا دنباله‌دار و زمین.
- چگونه می‌توان از برخورد سیارکی ویرانگر به زمین جلوگیری کرد؟
- چرا سکونت در ماه خطرناک است؟
- حداکثر چه تعداد سیاره می‌تواند در مدار خورشید قرار گیرد؟
مشکل این‌جا است که هرگز سعی نکرده‌ایم یک سیارک را منحرف کنیم و نمی‌دانیم طرحی که برای انجام این کار پیشنهاد می‌شود، مؤثر خواهد بود. ناسا برای کمک به پاسخ این سؤال، سال گذشته مأموریت آزمایش تغییر مسیر سیارک دوگانه (دارت) را پرتاب کرد که شامل فضاپیمایی به اندازه خودرو و مجهز به پنل‌های خورشیدی است. این فضاپیما به سمت سیارکی ۱۶۰ متری به نام دیمورفوس حرکت می‌کند. در پاییز، دارت با سرعت ۲۴ هزار کیلومتر بر ساعت به دیمورفوس برخورد می‌کند تا به این سؤال پاسخ دهد که آیا چنین برخوردی موجب می‌شود سیارک وارد مدار متفاوتی شود؟
آیا در مریخ حیات وجود داشته است؟
سیاره مریخ امروزه یک بیابان است و نشانه آشکاری از حیات ندارد؛ اما در طول سال‌ها، دانشمندان شواهدی از مریخ گمشده‌ای را پیدا کرده‌اند که از شباهت این سیاره به زمین در دوران دور حکایت می‌کند. لیندسی هیز، اخترزیست‌شناس ناسا می‌گوید:
مریخ نسبت‌به چهار میلیارد سال پیش خود بسیار متفاوت است؛ اما می‌توانید آثاری از گذشته آن را ببینید. مواردی مانند بقایای دلتای عظیم رودخانه را می‌بینید که نشان می‌دهد نه‌تنها آب در آن در جریان داشته؛ بلکه احتمالاً به مدت زیادی جاری بوده، به‌طوری‌که رسوباتی را برجای گذاشته است.
جایی که آب وجود داشته است، حیات نیز می‌توانسته شکل گرفته باشد. سال گذشته، مریخ‌نورد جدیدی روی مریخ فرود آمد و این بهترین فرصت برای پاسخ دادن به این سؤال است که آیا روی مریخ حیات وجود داشته است؟ اگر پاسخ مثبت باشد، می‌تواند درک ما از فراوانی حیات در جهان را تغییر دهد.
مریخ‌نورد پرسویرنس روی مریخ سلفی می‌گیرد.
آیا سیاره‌ی نهم در تاریکی منظومه شمسی پنهان است؟
در سال ۲۰۰۶، اتحادیه بین‌المللی اخترشناسی تغییر تعریف سیاره را تصویب کرد؛ ولی پلوتون در این تعریف جای نگرفت. دیگر ۹ سیاره‌ی رسمی در منظومه نبود؛ بلکه ۸ سیاره وجود داشت. مایک براون ستاره‌شناس توضیح می‌دهد:
در آن زمان، آثاری را شاهد بودیم که نشان می‌داد چیز دیگری در آنجا وجود دارد و سیاره‌ی بزرگی آن‌سوی نپتون پنهان است و منتظر است تا ما آن را پیدا کنیم.
ستاره‌شناسان هنوز این سیاره را شناسایی نکرده‌اند؛ اما حدس می‌زنند در آنجا وجود دارد: به‌نظر می‌رسد اجسام دیگری که در آن دوردست‌ها در منظومه شمسی قرار دارند، تحت‌تأثیر گرانش آن قرار دارند. آیا این شواهد می‌تواند ما را به سوی سیاره‌ی نهم واقعی هدایت کند؟ شاید، اما پیدا‌کردن آن سخت خواهد بود.
براون درباره‌ی جست‌وجوی سیاره‌ی نهم می‌گوید:
مثل این است که تکه شن کوچکی را روی ساحل پرتاپ کنید. پیدا‌کردن آن در دریایی پر از شن‌های دیگر سخت خواهد بود. همین مشکل درباره‌ی سیاره‌ی نهم وجود دارد.
