קרל סייגן גילה חיים על כדור הארץ לפני 30 שנה – כך הניסוי שלו עוזר לנו לחפש מינים חייזריים היום

חלפו 30 שנה מאז שקבוצת מדענים בהובלת קרל סייגן מצאה ראיות לחיים על כדור הארץ באמצעות נתונים ממכשירים על סיפון גשושית החלל גלילאו של נאס”א ורק שילוב מכשירים תוך התעלמות מהידע הקיים איפשר זאת

מאת: גרת’ דוריאן, עמית מחקר לתואר שלישי במדעי החלל, אוניברסיטת ברמינגהם

כדור הארץ וירח כפי שצולמו על ידי גשושית גלילאו ממרחק של 6 מיליון ק”מ. נאס”א

חלפו 30 שנה מאז שקבוצת מדענים בהובלת קרל סייגן מצאה ראיות לחיים על כדור הארץ באמצעות נתונים ממכשירים על סיפון גשושית החלל גלילאו של נאס”א. כן, קראתם נכון. מבין פניני החוכמה הרבות שלו, סייגן היה מפורסם באמירה שמדע הוא יותר מאשר גוף ידע – זוהי דרך חשיבה.

במילים אחרות, הדרך שבה בני האדם עוסקים בעסקי גילוי ידע חדש היא חשובה לפחות  כמו הידע עצמו. ברוח זו, המחקר היה דוגמה ל”ניסוי בקרה” – חלק קריטי בשיטה המדעית. בין היתר בניסוי הבקרה בוחנים האם מחקר נתון או שיטת ניתוח מסוגלים למצוא ראיות למשהו שכבר ידוע לנו.

אנו מניחים חייזרים שמתקרבים לכדור הארץ ויש להם על הסיפון אותם מכשירים  כמו שהיו על גלילאו, ושואלים: אם לא ידענו דבר אחר על כדור הארץ, האם היינו מסוגלים לגלות באופן חד-משמעי חיים כאן, תוך שימוש רק במכשירים האלה (שלא תוכננו מראש למציאת חיים)? אם לא, מה זה אומר על יכולתנו לגלות חיים בכל מקום אחר?

גלילאו שוגרה באוקטובר 1989 לטיסה בת שש שנים לכיוון צדק.   היא  נאלצה קודם לבצע מספר מסלולים סביב המערכת הפנימית של מערכת השמש, תוך מעבר קרוב ליד כדור הארץ ונוגה, על מנת לאסוף מספיק מהירות כדי להגיע לצדק.

באמצע שנות ה-2000, נטלו מדענים דגימות של אדמה מסביבת מדבר אטקמה בצ’ילה הדומה למאדים, שידוע שהיא מכילה חיים מיקרוביאליים. לאחר מכן הם השתמשו בניסויים דומים לאלה שהשתמשו בהם בחלליות ויקינג של נאס”א (שנועדו לגלות חיים על מאדים כאשר נחתו שם בשנות ה-70) כדי לראות אם ניתן למצוא חיים באטקמה.

הם נכשלו – המשמעות היא שאילו חלליות ויקינג נחתו על כדור הארץ במדבר אטקמה, וביצעו אותם ניסויים כמו שעשו על מאדים, הם כנראה היו מפספסים סימנים לחיים, למרות שידוע שהם נוכחים.

ממצאי גלילאו

גלילאו צוידה במגוון מכשירים שתוכננו ללמוד את האטמוספירה וסביבת החלל של צדק וירחיו. אלה כללו מצלמות תצפית, ספקטרומטרים (המפרקים אור לאורכי גל) וניסוי רדיו.

חשוב לציין כי מחברי המחקר לא הניחו מראש שום מאפיינים של חיים על כדור הארץ, אלא ניסו להסיק את מסקנותיהם רק מהנתונים. הספקטרומטר למיפוי בתחום התת-אדום הקרוב (NIMS) גילה מים במצב גזי המפוזרים באטמוספירה הארצית, קרח בקטבים ושטחים נרחבים של מים נוזליים “בממדים אוקייניים”. הוא גם רשם טמפרטורות בטווח שבין 30- מעלות צלזיוס ל 18 מעלות צלזיוס.

ראייה לחיים? עדיין לא. המחקר הסיק שגילוי מים נוזליים ומערכת מזג אוויר המבוססת על מחזור המים הוא הכרחי אך לא מספיק.

NIMS גם גילה ריכוזים גבוהים של חמצן ומתאן באטמוספירה של כדור הארץ, בהשוואה לכוכבי לכת ידועים אחרים. שני הגזים האלה הם גזים ריאקטיביים מאוד שהיו מגיבים במהירות עם כימיקלים אחרים ומתפוגגים תוך פרק זמן קצר. הדרך היחידה שבה ריכוזים כאלה של מינים אלה יכלו להישמר הייתה אם הם מוחדשים ברציפות באמצעות איזשהו אמצעי – שוב מרמז, אך לא מוכיח, חיים. מכשירים אחרים על החללית גילו נוכחות של שכבת אוזון, המגינה על הפנים מקרינה אולטרה-סגולה מזיקה מהשמש.

אפשר היה לדמיין שמבט פשוט במצלמה יספיק כדי לראות חיים. אבל התמונות הראו אוקיינוסים, מדבריות, עננים, קרח ואזורים כהים יותר בדרום אמריקה שרק עם ידע קודם, אנחנו יודעים כמובן שהם יערות גשם. עם זאת, אם משלבים נתונים מספקטרומטריה, תתגלה בליעה מפורשת של אור אדום מעל האזורים הכהים, שהמחקר הסיק שהם “מרמזים באופן חזק” על אור הנבלע על ידי צמחייה פוטוסינתטית. לא היו ידועים מינרלים שבולעים אור באופן מדויק כזה.

התמונות ברזולוציה הגבוהה ביותר שצולמו, כפי שנקבע על ידי גאומטריית המעבר, היו של מדבריות מרכז אוסטרליה ולוחות הקרח של אנטארקטיקה. לכן אף אחת מהתמונות שצולמו לא הראתה ערים או דוגמאות ברורות של חקלאות. החללית גם חלפה ליד כדור הארץ במרחק הקרוב ביותר במהלך היום, כך שגם אורות הערים בלילה לא נראו.

מעניין יותר היה ניסוי גלי הרדיו של פלזמה. היקום מלא בפליטת רדיו טבעית, אולם רובה היא רחבת סרט. כלומר, הפליטה ממקור טבעי נתון מתרחשת על פני תדרים רבים. מקורות רדיו מלאכותיים, לעומת זאת, מיוצרים בפס צר: דוגמה יומיומית היא כוונון הרדיו האנלוגי המדוקדק הנדרש כדי למצוא תחנה בין רעשי רקע.

דוגמה לפליטת רדיו טבעית מזוהר הקוטב באטמוספירת שבתאי ניתן לשמוע למטה. התדר משתנה במהירות – שלא כמו תחנת רדיו.

[קובץ שמע]

גלילאו גילתה פליטת רדיו צרת סרט עקבית מכדור הארץ בתדרים קבועים. המחקר הסיק שזו יכולה להגיע רק מציוויליזציה טכנולוגית, והייתה ניתנת לזיהוי רק במאה האחרונה. אילו החללית החייזרית שלנו עשתה מעבר דומה ליד כדור הארץ בכל זמן במשך מיליארדי השנים לפני המאה ה-20, אז היא לא הייתה מוצאת שום ראיה חד-משמעית לקיומה של ציוויליזציה על כדור הארץ בכלל.

אין זה מפתיע אפוא שעד כה לא נמצאה כל עדות לחיים חוץ-ארציים. גם חללית הטסה במרחק של אלפי קילומטרים בלבד מציוויליזציה אנושית על כדור הארץ לא בהכרח  תגלה אותה. לפיכך ניסויי בקרה כאלה  קריטיים בהנחיית החיפוש אחר חיים במקומות אחרים.

בעידן הנוכחי, האנושות גילתה עד כה יותר מ-5,000 כוכבי לכת סביב כוכבים אחרים, ואנחנו אף גילינו נוכחות מים באטמוספירות של חלק מכוכבי הלכת. ניסויו של סייגן מראה שגילויים אלה אינם מספיקים בפני עצמם.

כדי להסיק בוודאות על חיים בכוכב לכת אחר, יידרש שילוב של ראיות תומכות הדדית, כמו בליעת אור על ידי תהליכים דמויי-פוטוסינתזה, פליטת רדיו ברוחב צר, טמפרטורות מתונות ומזג אוויר ועקבות כימיים באטמוספירה שקשה להסביר באמצעים לא ביולוגיים. ככל שאנחנו נכנסים לעידן של מכשירים כמו טלסקופ החלל ג’יימס ווב, נותר חשוב כמו לפני 30 שנה.

למאמר ב-THE CONVERSATION

עוד בנושא באתר הידען:

• קארל סייגן מת בגיל ,62 לאחר מאבק של שנתיים במחלת הסרטן
• האם בנוגה התקיימו בעבר חיים?
• האם קארל סייגן האמין באלוהים?
• דרשה של יום ראשון/קרל סייגן