הלו, יש מישהו שם בחוץ?

מתי החלו לחפש חיים מחוץ לכדור הארץ? מה מחפשים היום ובאילו אֶמצעים? ומה הסיכוי שתנחת ברחוב שלנו חללית חייזרים כמו בסרטים? קיצור תולדות האַסטרוֹבּיוֹלוֹגיה

כתבה: בת-שבע וגון-גלמידי, גליליאו צעיר
ראש גדול, גוף דקיק וידיים ארוכות? יְצורים ירוקים קטנים ושובבים או מפלצת רירית אֵימתנית? עִצמו את העיניים ונסו לדמיין – איך חייזר נראֶה? סביר להניח כי החייזר שדמיינתם דומה מאוד לזה שהופיע בסרט המדע הבדיוני האחרון שראיתם. אמנם הספרים, הקולנוע והטלוויזיה מלאים חייזרים, אבל במציאות עד היום לא התגלה אפילו חייזר קטן אחד. וזה לא שאיננו מחפשים.

בני האדם מחפשים חיים מחוץ לכדור הארץ כבר מאות שנים. מתי זה התחיל? ברגע שהבנו כי אנחנו לא ממש במרכז היְקוּם. עד לפני פחות מ-500 שנה היו כולם בטוחים שכדור הארץ נמצא במרכז; השמש, הירח והכוכבים סובבים סביבו; וכל היקום נוצר לכבוד החיים שעל פני כדור הארץ. עם תפיסה כזו, מי חשב לחפש חיים במקום אחר? המהפכה הגדולה הִגיעה כאשר קבע ניקוֹלאוס קוֹפֶּרניקוּס שכדור הארץ הוא רק אחד מכמה כוכבי לכת הסובבים סביב השמש. מאוחר יותר הבנו שגם השמש שלנו לא ממש מיוחדת, היא רק אחת ממאות מיליארדי שמשות שמרכיבות את הגָלַקסְיה שלנו – גלקסיית שביל החלב – וממוקמת אי-שם בשוּליה. ואם כל זה כבר גורם לנו להרגיש מיוחדים קצת פחות, אז כבר כמה עשורים אנחנו יודעים שגם הגלקסיה שלנו אינה מיוחדת בכלל – היא רק אחת ממאות מיליארדי הגלקסיות הנמצאות ביקום. אבל על פי כל הידוע לנו עד כה, כוכב הלֶכת הקטן שלנו הוא המקום היחיד שהתפתחו בו חיים. אז כנראה בכל זאת יש בו משהו מיוחד, אפילו מיוחד מאוד.
מה זה בכלל “חיים”? על פי ההגדרה המוסכמת על הביולוגים, יצור נחשב חי אם הוא בעל יכולת שִׁכפּול עצמי, כלומר אם הוא יודע להִתרַבּוֹת ויש לו המשכיוּת גֵּנֵטית, ואם יש לו יכולת לחוות אֵבוֹלוּציה, כלומר שינויים גנטיים קטנים, וכך להיות מותאם לתנאי הסביבה המשתנים.

מֶסר לחייזרים
חיפוש חיים מחוץ לכדור הארץ מתמקד בעיקר בחיפוש ציוויליזַציוֹת תְּבוּנתיוֹת מצד אחד, ובחיפוש יצורים מיקרוֹסקוֹפּיים מצד אחר. בואו נודה, חוצנים אינטליגנטים מסעירים את הדמְיון הרבה יותר מחיידקים, ולכן החלו אַסטרוֹנומים לחפש אותות בחלל שיעידו על קיוּמן של ציוויליזציות זרות המשדרות אלינו. בעקבות התפתחות הרדיו-טֵלֶסקוֹפּ בשנות השישים של המאה העשרים, הוקם מֵיזָם SETI המחפש חיים תבוניים באמצעות האזנה לאותות רדיו שמַגיעים מהחלל.

אסטרוֹנוֹמים ביקשו להעביר את כל עניין החייזרים מתחום המדע הבִּדיוֹני למדע האִמתי, והדרך המדעית היא כמובן בעזרת נוסחאות מתמטיות. כך פיתח האסטרונום המפורסם פְרנק דרייק נוסחה שמחשבת את מספר הציוויליזציות המנסות ליצור עם האנוֹשוּת בתקשורת רדיו. הבעיה היא שהנוסחה מבוססת על הנחות וכוללת כל מיני משתנים שקשה למדוד, כמו הסיכוי שבכוכב מסוים יהיו חיים, הסיכוי שהחיים יפתחו אינְטֵליגֶנציה והסיכוי שהחייזרים האינטליגנטים יפתחו טכנולוגיה שתשדר אותות לחלל. בשנות השבעים שוגרה החללית פָּיוֹניר-10, שמטרתה הייתה לצאת ממערכת השמש; היא נשאה עליה דיסקית ובה מסר לחייזרים, אשר נכתב בשפה שכל חייזר עם קצת אינטליגנציה אמור להבין…

יש למישהו מים?
לאחר שנכשלו כל הניסיונות למצוא רמזים לקיומה של ציוויליזציה מפותחת אי-שם ברחבי היקום (עד כה), השתנתה הגישה לחיפוש חיים בחלל. ענף מדעי חדש נולד: האַסְטְרוֹבּיולוגיה; הענף הזה עוסק בחֵקר החיים מחוץ לכדור הארץ. אסטרוביולוגים כבר אינם מַבּיטים דרך טלסקופים ומקווים למצוא חייזר שמנופף לנו לשלום בחזרה. הם מתרכזים בשאלות מדעיות שאפשר לחקור: מהם חיים? כיצד החלו החיים על פני כדור הארץ? אילו סביבות יכולות לתמוך בחיים? כיצד אפשר לקבּוע אם יש חיים על כוכבי לכת אחרים? מה יהיה הבסיס הבּיוֹכימי לחיים על כוכבי לכת אחרים? ועוד.

רמז חשוב להיתכנוּת של חיים על כוכב לכת הוא נוכחותן של מולקולות אוֹרגָניוֹת. גָּשׁוֹשׁיוֹת רבות שנחתו על כוכבי לכת וירחים במערכת השמש שלנו חיפשו עדוּיוֹת לקיומן של תִּרכּוֹבות אורגניות. מכיוון שהחיים המוּכּרים לנו מכדור הארץ מבוססים על מים (כשבעים אחוז מגופנו הם מים) אסטרוביולוגים מחפשים כוכבי לכת שיש בהם מים במצב נוזלי, ועד היום אין הוכחה חד-משמעית לכוכבי לכת כאלה. במַאְדים לדוגמה התגלו מקורות מים רבים, אך בגלל הטֶמפּרטוּרה הנמוכה שלו, המים נמצאים במצב מוצק, כלומר בצורת קרח. לעומת זאת, אסטרונומים מצאו עדויות גֵּאוֹלוֹגיות לכך שייתכן כי בעבר היו על מאדים מים נוזליים: ערוצי נחל ואגמים שהתייבשו. גם באחד הירחים של צדק – אירופה – האסטרוביולוגים תולים תקוות רבות: שינויים בשדה המגנטי שלו מעידים כנראה על אוֹקיינוֹס של מים נוזליים מתחת לשכבת הקרח העבה.

האסטרונומים אינם עוצרים בגבולות מערכת השמש שלנו, והחיפושים נמשכים גם ברחבי הגלקסיה. איך מתחילים? קודם כול, במציאת כוכבי לכת. חיים אינם יכולים להתפתח על כוכבים לוהטים ומקרינים אור (שמשות), אלא רק על כוכבי הלכת המַקיפים אותן. הבעיה היא שכלל לא פשוט למצוא כוכב לכת קטנטן שסובב סביב שמש ענקית ומסנוורת, שנמצא במרחק של שנות אור מאִתנו. לצורך כך שוגר ב-2009 טֵלֶסקוֹפּ החלל קפלר. כוח הכְּבידה שכוכב הלכת מפעיל גורם לשמש שלו לנוע במסלול אֵליפְּטי מעט, והטלסקופ יכול למדוד במדויק את השינויים במהירות השמש, וכך למצוא כוכב לכת שמַקיף אותו. עד היום התגלו בערך 1,800 כוכבי לכת בגלקסיה שלנו, אבל אסטרונומים מעריכים כי יש מאה מיליארְד כאלה לפחות!

מחפשים כוכב שדומה לשלנו

אבל למצוא כוכב לכת זה לא מספיק. הנה, במערכת השמש שלנו יש שמונָה כוכבי לכת (כוכב חמה, נוֹגה, ארץ, מאדים, צדק, שַׁבּתאי, אורנוּס ונֶפּטוּן), ומהם – רק בכדור הארץ התפתחו חיים. אז מה מיוחד כאן כל כך? קודם כול, כדור הארץ נמצא ב”אזור הישיב” (או: “החגורה הירוקה”) – זהו המרחק מהשמש שלא חם בו מדי ולא קר מדי. כוכב חמה לדוגמה נמצא קרוב מדי לשמש, וביום שוררת בו טמפרטורה של יותר מ-400 מעלות! בטמפרטורה כזו לא ייתכנו מים נוזליים כי הם מתאדים מיד, וכמובן גם לא חיים, לפחות לא כאלה שדומים לְמה שאנחנו מַכּירים. מאדים לעומת זאת נמצא רחוק מדי, ולכן קפאו כל המים בו. אסטרונומים היום יודעים לחשֵׁב את מרחקו של כוכב הלכת מהשמש שלו ולדעת אם הוא נמצא ב”אזור הישיב”. לכדור הארץ גם יש אַטמוֹספֵרה – שכבת גזים שעוטפת אותו, והיא הכרחית לקיומם של חיים. האטמוספרה מאפשרת סביבת מִחיה, מְגִנה על כוכב הלכת מפני הקרינה הקַטלנית המַגיעה מהשמש ושומרת על מזג אוויר יציב. לכוכב לכת קטן מדי אין כוח משיכה שמספיק לשמר שכבה של גזים מסביבו, והם מתנדפים לחלל. לעומתו, לכוכב לכת ענקי כמו צדק ושבתאי אין קרקע מוצקה, והוא פשוט כדור גז ענקי.

בעזרת טלסקופ אינְפְרה-אדום אפשר לזהות את מרכיבי האטמוספרה של כוכב לכת ממרחקים עצומים. אסטרוביולוגים מחפשים באטמוספרה מרכיבים שמרמזים על היתכנות חיים, כמו מים, פַּחמָן דו-חַמצני, אוזוֹן ומתאן. למעשה, הם מחפשים כוכב לכת שסובב סביב שמש אשר דומה לשמש שלנו, במרחק שנמצא ב”אזור הישיב” ובגודל שדומה לזה של כדור הארץ.

מתחילים מהבית
עד היום נמצא רק כוכב לכת אחד שעונה על כל הדרישות האלה, והוא נמצא במרחק של 490 שנות אור מאִתנו (ונקרא קפלר 186f). המסע למערכת שמש אחרת אינו אפשרי, נכון להיום לפחות. אבל האסטרוביולוגים אינם מתייאשים: למה ללכת רחוק כל כך אם אפשר להתחיל בחיפושים בבית? כדי להרחיב את האפשרויות לכוכבי לכת נוספים שייתכנו בהם חיים, מחפשים היום יצורים “משוגעים” שנקראים אֶקסְטְרימוֹפיליים, כלומר חובבי אקסטרים. לא, אין מדובר בחובבי צניחה חופשית ומכוניות מרוֹץ, אלא כאלה שחיים על פני כדור הארץ בתנאים קיצוניים לגמרי – חיידקים. יש חיידקים שחיים במעיינות מינרליים בטמפרטורה של 112 מעלות, ובקרחונים באַנטַרְקְטיקה בעשרים מעלות מתחת לאפס; יצורים בקרקעית האוֹקיינוֹס או בבאֵרות נפט חיים בלחץ אדיר של יותר מאלף אטמוספרות; יצורים חד-תאיים התגלו אפילו במְכָלים של פסולת רַדיוֹאַקטיבית! אפילו ים המלח שלנו, הקרוּי ים המוות – בעצם שוֹקק חיים חד-תאיים.
אז מה דעתכם? האם יום אחד תנחת חללית על כדור הארץ ויצורים ירוקים וידידותיים ילחצו את היד שלנו, או שאולי אנחנו ממש מיוחדים בכל היְקום העצום הזה? מה שבטוח, אין תחום שהמדע הבדיוני והמדע האמִתי נפגשים בו כמו התחום של חֵקר החיים מחוץ לכדור הארץ – האסטרוביולוגיה.

הידעתם?

אסטרונומים מכנים את כדור הארץ בחיבּה בשם “זהבה”. זוכרים את זהבה ושלושת הדובים? זוֹ שלא אהבה קר מדי או חם מדי, קטן מדי או גדול מדי? כדור הארץ אינו נמצא קרוב מדי אל השמש כמו כוכב חמה – ששם המים היו מתאדים, או רחוק מדי כמו מאדים – ששם המים קפאו.

הידעתם?

“אם אכן יש חיים תבוניים ביקום, אז היכן הם?” שאל הפיזיקאי אנריקו פרמי בשנות החמישים. פָּרָדוֹקְס פרמי טוען – בעקבות חישוב מתמטי – שאילו הייתה תרבות טכנולוגית על כוכב לכת אחר בגלקסיה היא הייתה צריכה להגיע מזמן לכדור הארץ.

רוצים לקרוא עוד? לקבלת מגזין גליליאו צעיר במתנה

בקרו בעמוד הפייסבוק שלנו