רשימות על מדע ופיוטים קצרים | דודי גולדמן

חבר מכוכב אחר

etהרבה שאלות שאלנו את עצמנו במהלך 200,000 השנים שבהן אנחנו (הומו סאפיינס) קיימים, אבל דומה שהשאלה הכי מעניינת, ה-שאלה ה-גדולה מכולן הייתה ונשארה: האם אנחנו לבד? האם יש מצב שאנחנו, תושבי הפלנטה "ארץ", כוכב-הלכת השלישי במרחקו מהשמש, והחמישי בגודלו בשכונה, היצורים החיים היחידים בכל היקום הכביר הזה? אנחנו לבד במרחב הזה שאת המימדים שלו קשה לנו להתחיל ולתפוס? האם ייתכן כי מטריליוני טריליוני טריליונים של כוכבי לכת ביקום, שרבים מהם סובבים סביב השמש (כוכב) שלהם, כמו שאנחנו מסתובבים סביב השמש שלנו, האם ייתכן כי רק אצלנו קרה אותו דבר פלאי, הנקרא חיים?

זו בדיוק השאלה, שמניעה אסטרופיזיקאים ואסטרוביולוגים בכל העולם, וזו השאלה שהניעה גם את אנשי סוכנות החלל האמריקנית, נאס"א, שהשקיעו שנות מחקר ארוכות וגם 600 מיליון דולר כדי לענות על השאלה העתיקה – האם יש שם עוד מישהו? ואם אנחנו לא לבד – ויש עוד חיים בכוכבי לכת אחרים – האם אלה חיים תבוניים? ואם כן, האם החיים שם הומינידים, כלומר הם דמויי אדם? ואם לא, אז איזו צורה יש לחיים שם: חיידקים, חיידקים קדומים, פטריות חכמות, ואולי הם ממש זעירים אבל בעלי תבונת-על, ואולי בכלל הם נראים כמו כדור עגול גדול? ולא דיברנו על איזה חיים: אנחנו מכירים את צורות החיים בכדור הארץ, שברובן מבוססות על פחמן, החל מעץ וכלה בבן-אדם, מרכיכה בים ועד גורילה ודבורה, כולנו עשויים שרשראות של פחמן ויסודות נוספים. אבל אולי יש חיים אחרים, אולי יש "ביולוגיה אקזוטית", או "ביולוגיה המתקיימת בצל", שבה החיים מורכבים מאבני-בניין אחרות? מה שבאמת מפתיע זה לגלות כי בקרב הביולוגים אין אפילו הסכמה על כל ההגדרות המדעיות של החיים, וכמובן שאין הסכמה על מוצא החיים. איש אינו יודע בוודאות כיצד הבליחו החיים הרב-תאיים בכדור הארץ שלנו.

הסקרנות של העולם בשאלות האלה ניצתה ביולי האחרון, כאשר מיזם קפלר של נאס"א גילה "בן דוד בוגר" שלנו, קפלר b452. הפלנטה, שעליה הכריזו בחגיגיות ראשי סוכנות החלל האמריקאית במסיבת עיתונאים, שהדיה הצליחו לכבוש בסערה את הכותרות בכל כלי התקשורת בעולם ובארץ, דומה מאוד לכדור הארץ שלנו, אלא שהיא ותיקה מאיתנו ב-1.5 מיליארד שנה. השכונה שלנו, מערכת השמש על כל הפלנטות שלה, כולל שלנו, נוצרה לפני 4.5 מיליארד שנה, בעוד שהבן-דוד הבוגר שלנו נוצר לפני כ-6 מיליארד שנים.

nes

הפלנטה הפלאית החדשה, הגדולה מאיתנו בכ-60% ומרחקה מהשמש שלה דומה למרחק שלנו מהשמש שלנו,  היא כנראה סלעית, כמו הפלנטה שלנו (בניגוד לכוכב-לכת גזי, כמו צדק, שבתאי, אוראנוס ונפטון). השנה שם אורכת 385 יום, הטמפרטורה שם דומה כנראה מאוד לטמפרטורה אצלנו, כלומר היא מאפשרת קיום מים במצב צבירה נוזלי, מה שבתנאים המוכרים לנו בכדור הארץ, מאפשר את קיומם של חיים.

עכשיו החוקרים מחפשים שם אטמוספירה עם חמצן ומולקולות מבוססות פחמן, זאת בהנחה שהחיים שם – אם יש כאלה – דומים לחיים כפי שאנחנו מכירים אותם על פני כדור הארץ. זו משימה קשה, שכן המרחק בינינו לבין הפלנטה החדשה הוא 1400 שנות אור, כלומר אם ניקח פנס חזק ונאיר על הפלנטה, ייקח לאור 1400 שנה להגיע, וכמובן שאין לנו טכנולוגיה, המסוגלת להגיע לשם פיזית, וגם אם היינו ממציאים רכב-חלל, שמהירותו היתה קרובה למהירות האור, שזה דימיוני לחלוטין, הרי שהיה לוקח לו 1400 שנה להגיע לפלנטה, ואז עוד 1400 שנה לחזור אלינו.

"אם כאן התפתחו החיים לאן שהתפתחו בחלוף 4.5 מיליארד שנים, אין סיבה להניח שעל פלנטה דומה מאוד לשלנו, מה עוד שבוגרת מאיתנו והיא בת כ-6 מיליארד שנים, לא יתפתחו חיים", אמר ג'ון ג'נקינס, חוקר במרכז המחקר של נאס"א, איימס בקליפורניה, שהוביל את ניתוח הנתונים במיזם קפלר. לדבריו, אין סיבה להניח, כי בתנאים דומים לתנאים שלנו בכדור הארץ, לא יתעוררו חיים ויתפתחו במשך זמן רב כל כך. יתירה מזאת, אם האדם הבליח רק לפני 200 אלף שנה, והצליח להגיע לאן שהגיע, שהוא שולח חלליות החוקרות פלנטות אחרות, וכל זאת בתוך הרף-עין של 200 אלף שנה, אין סיבה שבפלנטה דומה לשלנו, מה עוד שהיא ותיקה הרבה יותר, לא יתפתחו חיים מורכבים ותבוניים – אולי הרבה יותר מאשר שלנו, אומר ג'נקינס.

אבל השאלה המעניינת היא איך ביולוגים, שאינם קשורים מעשית ורגשית למחקר הזה, מדמיינים לעצמם את החיים בפלנטה החדשה? איזה סוגי חיים אחרים הם מעלים בדעתם? האם גם הם, כמונו, מצפים לפגוש חייזר אספרגרי שמנמן ובוק או שהם חושבים שיימצאו רק חיידקים, או תולעי ענק או אולי בכלל מערכות גזים שהן למעשה מערכת אינטליגנטית?

הביולוג פרופ' ינאי עופרן, מהפקולטה למדעי החיים באוניברסיטת בר-אילן, אומר שהאסטרוביולוגים מחפשים בפלנטות זרות חמצן ומים, שכן אלה שני הרכיבים הבסיסיים הקריטיים עבור רוב צורות החיים המוכרות לנו. "הביוכימיה, שזה השם הכולל של התהליכים הכימיים שעומדים ביסוד החיים המוכרים לנו, תלויה בחמצן ומים ומתאימה לטמפרטורה של כדור הארץ. אבל מי אמר שזו הביוכימיה היחידה האפשרית? אולי יכולות להתפתח גם צורות חיים אחרות שמתאימות לתנאים ששוררים בכוכבים אחרים.".

גם חיים תבוניים?

עופרן: "אני מסתכל על האבולוציה של החיים, כמו שאנחנו מכירים אותם, ובוא נניח שהאבולוציה התחילה לפני 3.5 מיליארד שנים. לאורך כמעט כל התקופה הזו, לא הייתה אינטליגנציה. על פני סקלת הזמן האבולוציונית של כדור הארץ שלנו, חיים תבוניים הם קוריוז, הם רק פסיק, הרף-עין. ההומו סאפיינס קיים כ-200 אלף שנה, ומי אומר שחיים תבוניים הם המערכת הביולוגית השורדת ביותר? הרי ייתכן שבעוד כמה שנים לא יהיו חיים תבוניים בכדור הארץ, אבל ישארו מיקרואורגניזמים, למשל חיידקים, שהיו פה הרבה לפנינו וישארו פה הרבה אחרינו, ואלה היצורים הכמעט יחידים ששרדו את כל ההכחדות הגדולות שהיו. לכן, אם אינטליגנציה זרה מחפשת אצלנו חיים תבוניים, הרי שבמשך רוב 4.5 מיליארד שנות הפלנטה הם לא היו מוצאים חיים תבוניים . לכן אין שום סיבה להניח שהחיים שהתפתחו בפלנטה שלנו יהיו בדיוק אלה שיתפתחו בפלנטה אחרת עם תנאים שונים, ובוודאי שאין הגיון להניח שהחיים יובילו בהכרח להתפתחותם של מינים בעלי תבונה".

אבל אפילו כאן בכדור הארץ שלנו נמצאו חיים אקזוטיים בארובות המעשנות באוקינוס, ואלה חיים הנזונים ממים רותחים וגופרית ואין להם אור שמש. ויש שם תולעי צינור דקים וארוכים ויש מיני חיים אחרים שם. אז למה שלא תהיה ביולוגיה אקזוטית בפלנטה אחרת?

עופרן: "באמת גילינו צורות חיים אחרות, ליד הארובות המעשנות, המבוססות על ביוכימיה שלא חשבנו שהיא תאפשר חיים, יצורים שאינם מבצעים פוטוסינתזה, כלומר אינם ממירים את אור השמש לאנרגיה כימית, וזו אכן תגלית מרעישה. אבל עובדה שהיא לא עניינה את הציבור הרחב ולא עוררה התרגשות. הסיבה לדעתי היא שעם תולעי הצינור – אקזוטיות ככל שיהיו – אי-אפשר לעשות מלחמות כוכבים, ואולי בכלל מה שאנחנו מחפשים זה לא צורות חיים אחרות, אלא חברים".

המיליארדר היהודי רוסי יורי מילנר העמיד עכשיו 100 מיליון דולר כדי לסרוק אחר חיים תבוניים ביקום, והעמיד בראש המיזם את הפיזיקאי הנודע סטיבן הוקינג. אנשים מתעניינים בציביליזציות אינטליגנטיות ומשקיעים בזה מרץ וכסף.

עופרן: "למרות שהפרויקט הזה "סטי", של חיפוש אחר חיים תבוניים ביקום מתנהל זה שנים רבות, עדיין לא נמצא שום אות של תרבות תבונית. אצל פילוסופים של המדע מקובל להניח שאינטליגנציה ותודעה הן נגזרות של מורכבות של מערכות, ולא בטוח שהיא תלויה דווקא  בביוכימיה. אין סיבה להניח שלא תתכן התפתחות של אינטליגנציה במערכות לא ביוכימיות, למשל במערכות פיזיקליות. אולי יש מערכות פיזיקליות כאלה, שיש בהן מעגלי משוב חיוביים ושליליים, והן מתנהגות כמו מערכת אינטליגנטית, למשל מערכת מזג האוויר, שהיא דוגמה למערכת פיזיקלית מורכבת עם משובים".

אז, היפותטית ייתכן שיש מערכת תבונית על הפלנטה הזו, שהיא כמו מערכת מזג האוויר?

עופרן: "ייתכן. אולי על איזה פלנטה המערכת האינטליגנטית שהתפתחה אינה מבוססת דווקא על ביוכימיה, אלא מדובר בלחצים של גז, שמאזנים אחד את השני, והסובייקטים שם אינם תוצרים של מולקולות ביוכימיות, אלא ענני גז. מי אמר שלא? אולי ענני הגז יודעים לתקשר זה עם זה? ואם כך, אין לנו בכלל כלים לאתר את זה. זו כמובן ספקולציה, אבל יש בה הגיון לא פחות מההנחה שדווקא יצורים ביוכימיים יפתחו אינטליגציה".

doronפרופ' דורון לנצט, חוקר בכיר במחלקה לגנטיקה מולקולרית במכון ויצמן למדע, חושב שחיים על הפלנטה החדשה יכולים להיות דומים, אבל גם שונים. דומים בזה שהם יהיו מבוססים על פחמן. "מה גאוני בפחמן? שהוא אלוף בהתרכבות עם עצמו, כלומר הוא מצליח לייצר שרשראות ארוכות של מולקולות, אבל לא ארוכות מדיי וגם עם חומרים אחרים, בלי לעשות שטויות. יכולות להיות שרשראות, המבוססות על סיליקון ועל גופרית, אבל פחמן הרבה יותר נוח כי באמצע השרשרת הוא מצליח להכניס גם אטומים אחרים", הוא אומר. ולכן בנוסף על פחמן צריך גם מים ושני אלה מאפשרים ריאקציות כימיות מעניינות המאפשרות לקיים חיים.

מצד שני, מוסיף לנצט, "אני מוכן לחתום שהמיבנה של הד-נ-א של החיים בפלנטה הזו, אם יש שם חיים, שונה מהמיבנה של הד-נ-א שלנו ושל היצורים החיים האחרים בכדור הארץ". לדבריו, הסיבה קשורה במוצא החיים. יש תיאוריה, הנקראת פנספרמיה, שאומרת שאבני הבניין של החיים, מולקולות אורגניות הנמצאות ביקום והן מתפשטות ומופצות לפלנטות ולגרמי שמים אחרים, ולפי התיאוריה הזו, גם החיים בכדור הארץ התחילו כך, כלומר כולנו חוצנים. אבל המרחק בינינו לבין הפלנטה החדשה הוא 1400 שנות אור, וזה אומר שלא ייתכן שהופצו יסודות מאפשרי-חיים בכאלה מרחקים, וזה אומר שאם יש חיים על הפלנטה שאנשי נאס"א גילו, הרי שאלה כנראה חיים שהתחילו מחדש, כלומר עם זריקת קוביות חדשה, ומכאן שסביר שמבנה הד-נ-א שלהם יהיה שונה ולא בטוח שמייד נדע לנתח את השוני הזה", הוא אומר.

אז אם החיים שם התחילו בזריקת קוביות חדשה, אז ייתכנו שם צורות חיים מוזרות, כמו תולעי ענק או חרקי ענק?

לנצט: "ייתכן שיש שם תולעי צינור או חרקים מעופפים או דינוזאורים. אין קשר בין האלף-בית הכימי של מבנה הד-נ-א לבין המורפולוגיה, הצורה של בעלי החיים. מה עוד, שהמורפולוגיה אינה קבועה, והחתול והזבוב והפיל לא בהכרח נראו אותו דבר לאורך האבולוציה".

אז איזה מן חיים אתה מעריך עשויים להתקיים בפלנטה הזו?

לנצט: "אני מניח שרוב החיים שם יהיו חיידקים. הביולוג הנודע, סטיבן גולד אמר פעם, שאם יש חיים על פלנטות אחרות הסיכוי הגבוה ביותר שהם יהיו חיידקים, שכן רק אחרי מיליארד ומשהו שנים הופיעו יצורים חד-תאיים אצלנו, ורק באמצע המיליארד הרביעי (כדור הארץ שלנו הוא בן 4.5 מיליארד שנים) החלו להופיע לראשונה יצורים רב-תאיים, וזה אומר שאולי היה לנו פה מזל ממוזל, כך שעקרונית, למרות שהפלנטה שהתגלתה בוגרת מאיתנו, והיא בת 6 מיליארד שנה, עדיין ייתכן שרוב החיים עליה יהיו חיידקים, כך שמי שמחפש דמוי-אדם מפלנטה אחרת כדי ללחוץ את ידו – עתיד כנראה להתאכזב".

וחיים תבוניים?

לנצט: "תחשוב לבד: התבונה שלנו, שזה אומר היכולת לבנות כלים, לבנות מכונות מעופפות, לכתוב ספרים ולשנות את הסביבה לנוחותינו, הפציעה רק בדקה ה-89.9. כלומר ברוב המכריע של כל ההסטוריה של החיים על פני כדור הארץ, החיים התבוניים הופיעו רק לפני 200 אלף שנה, וזה קרה אחרי חצי מיליארד שנים של חיים רב תאיים, כך שאין הכרח שהחיים שם יהיו דווקא תבוניים".

reutדר' רעות סורק-אברמוביץ', חוקרת בפקולטה למדעי החיים במעבדה של פרופ' אילנה ברמן פרנק באוניברסיטת בר-אילן, חושבת שהחמצן דווקא אינו הכרחי לקיום חיים: "אנחנו מאוד נשמח למצוא חיידקים אנארובים, שאינם זקוקים לחמצן, שיש להם דנ"א, רנ"א ומנגנונים מולקולרים שאנחנו מבינים טוב מאוד. בזכותם יש לנו קרמים, תוספי מזון, תרופות ובערך כל מה שהאדם המודרני מכיר, מבוסס איכשהו על תוצרים של חיידקים. החמצן כן קריטי להיווצרות חיים מורכבים יותר, בצמחים, בבעלי חיים ובכלל בחיים רב תאיים", היא אומרת.

מה עם חיים תבוניים?

סורק-אברמוביץ': למה שיהיו חיים תבוניים?

למה לא. אצלנו יש.

סורק-אברמוביץ': "במשך 4.5 מיליארד שנות קיומו של כדור הארץ, אנחנו יודעים לפחות על חמש הכחדות גדולות, ולכן השאלה היא באיזה עונה אתה הצופה, המתבונן בפלנטה, תופס אותה. ההכחדות הן מחזוריות, ולכן גם אם הפלנטה החדשה בוגרת מאיתנו בצורה משמעותית, אין שום הכרח לוגי שיהיו שם חיים אינטליגנטיים. העובדה שהמין שלנו חי כבר 200 אלף שנה, ועדיין לא נכחד, היא במידה רבה מזל, ולא בטוח שהמזל הזה ימשיך להאיר את פניו, ואם אנחנו ניכחד בעוד 100 אלף שנה, עדיין בהסטוריה של כדור הארץ, עידן החיים האינטליגנטים של האדם בכלל לא ייזכר ולא יוזכר כי זה היה הרף-עין של שבריר-שנייה במושגי הזמן של מיליארדי שנים. הכחדות הן בין היתר חלק מהמחזורים הגיאולוגים, ולכן למרות ש"סטי" סורקים זה שנים את השמים ומחפשים סימני תבונה, הם לא גילו עדיין כלום, ולכן הסיכוי למצוא חיים תבוניים הוא בגדר נס, לעומת הסיכוי למצוא חיידקים, שהוא סיכוי ענק, ולדעתי גם במאדים ימצאו בסוף חיידקים".

בסוף השיחה נוזפת בי סורק-אברמוביץ' על החפירות שלי בעניין החיים התבוניים: "בשבילנו הביולוגים, מציאה של חיים, כל סוג של חיים, על פלנטה אחרת היא עניין מרגש ברמות-שיא. כל מין של חיים, בצילוס או צ'יאנובקטריה (סוגים של חיידקים), בשני המקרים, זה יהיה מידע מדהים ומרומם לבב ונפש, שיקדם אותנו לכיוון התיישבות על פלנטות אחרות, ואין דבר מרגש מזה", היא אומרת.

פרופ רון ויידס, חוקר בהמחלקה למדעי החיים באוניברסיטת בר-אילן וחובב אסטרוביולוגיה, אומר שזה לא אחראי לדבר על "ביולוגיה אקזוטית", כי זה פתח לפנטזיות שאינן מבוססות, שכן איננו יודעים על זה דבר. "אנחנו מכירים חיים המבוססים על פחמן ועל מולקולות אורגניות הקיימות במערכת השמש שלנו. אמנם, תיאורטית, ייתכנו מולקולות אורגניות המבוססות על סיליקון, אבל בינתיים זה ספקולטיבי.

יש אפשרות לחיים אינטליגנטים שם עם השובל האבולוציוני הארוך יותר שם?

"אנחנו מכירים רק דוגמה אחת לחיים אינטליגנטים, וזה אנחנו, ובאומרנו אינטליגנציה אנחנו מתכוונים בין היתר למודעות עצמית וליכולת של הייצור החי לראות את עצמו בתוך ההקשר הרחב של החיים, וזה עשרות שנים שמיזם "סטי" מנסה לקלוט תשדורות מהחלל המעידות על תבונה, ואם הם שם – איך זה שעדיין לא שמענו מהם, אבל אולי עדיין נשמע".

עכשיו לא נותר לנו אלא לחכות שלוש שנים, שאז תושלם הבנייה של טלסקופ-החלל המשוכלל ג'יימס ווב, שימקד את עיניו לפלנטה החדשה, ונקווה שיביא איתו מידע נוסף חדש על מה שקורה אצל הבן-דוד הבוגר שלנו.

הנחתת פילאה שנחתה "עקום" על השביט זיהתה עליו מולקולות אורגניות

במשך כ-10 שנים עשתה גשושית המחקר "רוזטה" של סוכנות החלל האירופית את דרכה לשביט 67p, ועד שהיא שלחה את הנחתת "פילאה", מעבדת מחקר בגודל של מכונת-כביסה, לנחות על הלב הקפוא שלו. לפני כמעט שנה, ב-12 בנובמבר 2014, נחתה "פילאה" על שביט, ובערוצי הטלוויזיה ובאתרי האינטרנט עקבו כולם כיצד לא הצליחה הנחתת להיאחז היטב בקרקע הקפואה של השביט, היא קירטעה, וקיפצה ונפלה מעט על צידה – באופן שלא איפשר לה לקלוט את קרני השמש, ולכן לא היתה יכולה למלא את המצברים שלה. לפני שהסוללה שלה התרוקנה, ולפני שאנשי סוכנות החלל האירופית בדרמשטט גרמניה כיבו אותה מרחוק, כדי לחסוך בזמן-סוללה, הצליחה הנחתת לבצע איסוף וניתוח של החומרים על אדמת השביט.

השביט, גרם שמים עשוי קרח, המשמש כ"קפסולה של זמן" בת 4.5 מיליארד שנה, ושבתוכו כלואים חומרים מתחילת היווצרות מערכת השמש שלנו, מהווה ספרייה של זמן, שיכולה לספר לחוקרים איזה חומרים נכלאו בה ואשר היו זמינים לפני 4.5 מיליארד שנה.

בשבוע שעבר פורסמו המימצאים המרגשים: על אדמת השביט זוהו 16 תרכובות אורגניות, המהוות אבני בניין של חיים. בין החומרים: פחמן חד חמצני ודו חמצני, חנקן, אצטון, מתיל, פורמאלדהיד וחומרים נוספים, וחלק מהם מהווים אבני בניין טרום-חיים של חומצות אמינו ושל סוכרים.

כמובן שהגילוי הזה ריגש וממשיך לרגש את הקהילייה המדעית, ובינתיים "פילאה" שממשיכה להיאחז באדמת השביט, כמו רוכב המתעקש להישאר על סוס פרא המנסה להשליכו, ממשיכה להמשיך לחפור, לדגום, לנתח ולשדר לאחור את החומרים שהיא מוצאת ב"מקפיא" הזה, שכלא בתוכו חומרים או מהתקופה שבה מערכת השמש שלנו נוצרה או כאלה שהותזו אליו מהחלל. כך או כך, החוקרים ימשיכו לנתח ולהסיק מסקנות על אותן "אבני הבניין" של החיים, המסתובבות בחלל, אבל ככל הידוע לנו – רק אצלנו הן הצליחו להפציע ולשגשג.

להשאיר תגובה

הזינו את פרטיכם בטופס, או לחצו על אחד מהאייקונים כדי להשתמש בחשבון קיים:

הלוגו של WordPress.com

אתה מגיב באמצעות חשבון WordPress.com שלך. לצאת מהמערכת / לשנות )

תמונת Twitter

אתה מגיב באמצעות חשבון Twitter שלך. לצאת מהמערכת / לשנות )

תמונת Facebook

אתה מגיב באמצעות חשבון Facebook שלך. לצאת מהמערכת / לשנות )

תמונת גוגל פלוס

אתה מגיב באמצעות חשבון Google+ שלך. לצאת מהמערכת / לשנות )

מתחבר ל-%s

מידע

ערך זה פורסם ב-אוגוסט 15, 2015 מאת ב-המחר הנועז ותויגה ב-, .